营养学 2、宏量营养素 学习资料

2025/4/2营养与食品卫生教研室1宏量营养素

——蛋白质、脂类、碳水化合物刘青青营养与食品卫生学教研室Tel：0830-31609702025/4/2营养与食品卫生教研室2第一节蛋白质

（protein）1．调节生理功能

(1)催化作用(酶)

(2)调节生理机能(激素)

(3)氧的运输(血红蛋白)

(4)肌肉收缩(肌动球蛋白)

(5)支架作用(胶原蛋白)

(6)免疫作用(免疫球蛋白)

(7)遗传作用(核蛋白)

(8)调节体液和维持酸碱平衡、参与物质转运2．构成和修复人体组织3．提供能量一、蛋白质的生理功能2025/4/23营养与食品卫生教研室二、营养学上蛋白质的分类

完全蛋白质

不完全蛋白质

半完全蛋白质(部分不完全蛋白质)2025/4/24营养与食品卫生教研室完全蛋白质

这类蛋白质含有人体生长所必需的各种氨基酸，且氨基酸比例接近人体需要，当这类蛋白质为唯一蛋白质来源时，能促进机体健康生长。

动物来源的蛋白质大多为完全蛋白质。如酪蛋白、乳白蛋白、卵白蛋白、卵黄蛋白、肉中的白蛋白、肌蛋白和大豆蛋白。2025/4/25营养与食品卫生教研室不完全蛋白质

这类蛋白质缺少一种或几种人体必需的氨基酸，当仅用这种蛋白质为唯一蛋白质来源时，它不能促进机体生长，甚至不能维持生命。如玉米醇溶蛋白、动物结缔组织、蹄筋胶质及由动物皮等制得的白明胶2025/4/26营养与食品卫生教研室部分不完全蛋白质

介于上述两种蛋白质之间，含有人体所必需的各种氨基酸，但氨基酸组成比例不平衡，当作为唯一蛋白质来源时，能维持机体生命，但不能促进机体生长发育。如小麦、大麦中的麦醇溶蛋白

2025/4/27营养与食品卫生教研室三、必需氨基酸和限制氨基酸必需氨基酸(essentialaminoacid，EAA)

组成人体蛋白质的22多种氨基酸已确定有9种为人体自身不能合成或合成速度远不能满足机体需要，必须从食物中获得，这一类氨基酸称为必需氨基酸。它们是异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸，组氨酸

9种非必需氨基酸(nonessentialaminoacid，NEAA)

非必需氨基酸并非机体不需要，而是机体能自行合成，或者可由其它氨基酸转变得到，不必由食物蛋白质供给。然而它们同样是蛋白质构成不可缺少的物质。非必需氨基酸通常有13种：甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、天门冬氨酸、天门冬酰胺、谷氨酸、谷氨酰胺、酪氨酸、精氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸。2025/4/28营养与食品卫生教研室

上述非必需氧基酸中，半胱氨酸可代替蛋氨酸，其代替量可达30％，酪氨酸亦可代替约50％的苯丙氨酸。因此有人将半胱氨酸和酪氨酸称为“半必需氨基酸”。

在计算食物必需氨基酸组成时,可将半胱氨酸和蛋氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸分别合并计算。

2025/4/29营养与食品卫生教研室2025/4/2营养与食品卫生教研室10氨基酸模式（aminoacidpattern）指某种蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。当食物蛋白质的氨基酸模式越接近人体蛋白质的氨基酸模式时，必需氨基酸被机体利用的程度也越高，则食物蛋白质的营养价值越高。这样的蛋白质有鸡蛋、奶、肉、鱼等动物性蛋白质和大豆蛋白质，被称为优质蛋白质。氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式最接近的某种蛋白质常被作为参考蛋白(referenceprotein)，通常为鸡蛋蛋白质。限制氨基酸（limitingaminoacid,LAA）

食物蛋白质中一种或者几种必需氨基酸含量相对较低，导致其他必需氨基酸在体能不能被充分利用，这些相对不足的氨基酸称为限制氨基酸。限制氨基酸中缺乏最多的称第一限制氨基酸。粮谷类的第一限制氨基酸是赖氨酸，豆类、花生、猪肉等为蛋氨酸，而鱼则为色氨酸。2025/4/211营养与食品卫生教研室蛋白质的互补作用（thecomplementaryactionsofprotein）

将几种食物进行混合，使其必需氨基酸的构成更接近人体需要量模式，能起到取长补短，从而提高蛋白质在体内的利用率，这种作用称为蛋白质的互补作用。

如：将大豆和米同时食用，大豆蛋白可弥补米蛋白中赖氨酸的不足，米也可一定程度补充大豆蛋白中蛋氨酸的不足。2025/4/212营养与食品卫生教研室2025/4/2营养与食品卫生教研室13脱氨基作用二、蛋白质代谢与氮平衡氨基酸池膳食蛋白质体内蛋白分解调节血浆蛋白合成组织蛋白尿素、氨、尿酸、肌酐糖原和脂肪尿液2025/4/2营养与食品卫生教研室14氮平衡（nitrogenbalance,NB）反映机体摄入氮（I）与排出氮（E）之间的关系，表示为：NB＝I－E＝I－（F+U+S）F表示粪氮，U表示尿氮，S表示皮肤等排出氮，如表皮细胞、毛发、一切分泌物、月经失血和射精等丢失的氮。NB>0，正氮平衡，常见于处于生长期的儿童、孕妇、疾病康复期病人。NB＝0，零氮平衡，健康成人。NB<0，负氮平衡，常见于饥饿、疾病、食用蛋白质质量差的膳食等情况以及老年人。2025/4/2营养与食品卫生教研室15必要氮损失（obligatorynitrogenlosses，ONL）机体每天由皮肤、毛发、一切分泌物等排出的氮，以及粪代谢氮、尿内源氮总共约为3.5g（22g蛋白质），这是机体不可避免的氮消耗。2025/4/2营养与食品卫生教研室16四、人体蛋白质营养状况评价蛋白质摄入量：膳食调查人体测量：身高，体重实验室检查：血清蛋白、转铁蛋白、甲状腺结合前清蛋白、视黄醇结合蛋白等。症状和体征2025/4/2营养与食品卫生教研室17蛋白质－能量营养不良

（protein-energymalnutrition，PEM）水肿型PEM：Kwashiorker能量摄入基本满足而蛋白质严重不足的儿童营养性疾病。主要表现为腹、腿部水肿，虚弱，表情淡漠，生长滞缓，头发变色、变脆和易脱落，易感染其他疾病等。干瘦型PEM：Marasmus蛋白质和能量均严重不足的儿童营养性疾病。患儿消瘦无力，因易感染其他疾病而死亡。2025/4/2营养与食品卫生教研室18水肿型PEM2025/4/2营养与食品卫生教研室19干瘦型PEM2025/4/2营养与食品卫生教研室20五、食物蛋白质的质量评价食物中蛋白质含量凯氏定氮法测得的含氮量×6.25＝蛋白质含量食物蛋白质消化率牛奶95%±3、鸡蛋97％±3，肉、鱼类94％±3，大米88％±4。2025/4/2营养与食品卫生教研室21五、食物蛋白质营养评价蛋白质的利用率生物价（biologicalvalue，BV）：蛋白质消化吸收后在机体内被利用的程度。蛋94，牛奶85，牛肉76，虾77，鱼76，大米772025/4/2营养与食品卫生教研室22五、食物蛋白质营养评价蛋白质的利用率蛋白质净利用率（netproteinutilization,NPU）：体内储留的蛋白质占摄入蛋白质的比例。蛋84％，鱼81％，牛肉73％，大豆66％2025/4/2营养与食品卫生教研室23五、食物蛋白质营养评价蛋白质功效比值（proteinefficiencyratio,PER）反映蛋白质营养价值的指标，指动物每摄入1g蛋白质所增加的体重克数。刚断奶雄性大鼠；饲料中的被测蛋白质是唯一蛋白质来源，供能比10％；饲养28天。以酪蛋白的功效比值为2.5，设酪蛋白对照组。全鸡蛋3.92，全牛奶3.09，鱼4.55，大豆2.32，大米2.16，精制面粉0.60。2025/4/2营养与食品卫生教研室24五、食物蛋白质营养评价氨基酸评分（aminoacidscore，AAS）,蛋白质化学评分（chemicalscore）氨基酸评分可分两步：第一步，计算被测蛋白质每种必需氨基酸的评分值；第二步，找出最低的必需氨基酸（第一限制氨基酸）评分值，即为该蛋白值的氨基酸评分。2025/4/2营养与食品卫生教研室25不同食物蛋白质营养价值指标测定结果比较食物蛋白蛋白质含量（g/100g）消化率（％）生物价（％）净利用率（％）功效比氨基酸评分限制氨基酸鸡蛋139994843.921.06无牛奶49787823.090.88蛋氨酸鱼类199883814.551.00色氨酸牛肉189974732.301.00缬氨酸猪肉12—74－－0.68蛋氨酸大豆349073662.320.63蛋氨酸花生268755481.650.43蛋氨酸全粒小麦129166601.500.48赖氨酸全粒玉米99060541.120.40赖氨酸精稻米79863632.160.59赖氨酸马铃薯28967600.48蛋氨酸2025/4/2营养与食品卫生教研室26六、蛋白质的推荐摄入量及食物来源蛋白质的RNI，见表1-1。成人轻体力劳动者：男75g/d，女65g/d。供能比10％～15％。食物来源：动物性食物：畜、禽、鱼含蛋白质16％～20％，奶2.7％～3.0％，蛋11％～14％；植物性食物：干豆类20％～35％，谷类7％～10％。新蛋白质资源如植物叶蛋白、酵母蛋白、昆虫蛋白、藻类蛋白2025/4/2营养与食品卫生教研室27我国居民蛋白质摄入现状城市农村合计1982年66.866.666.71992年75.164.368.02002年69.064.665.9中国城乡居民蛋白质的平均摄入量（g/标准人日）2025/4/2营养与食品卫生教研室28我国居民蛋白质摄入现状

1992～2002年中国居民蛋白质的膳食构成（％）城市农村合计199220021992200219922002能量的营养素来源蛋白质12.713.111.311.311.811.8蛋白质的食物来源谷类48.840.768.356.561.652.0豆类5.87.34.87.65.17.5动物性食物31.535.812.421.018.925.1其他14.016.314.615.014.415.32025/4/2营养与食品卫生教研室29第二节脂类（lipids）脂类是脂肪和类脂的总称。共同特点：难溶于水，易溶于有机溶剂。2025/4/2营养与食品卫生教研室30一、脂类的分类脂肪是由甘油和三分子脂肪酸形成的甘油三酯，日常食用的动、植物油脂均属此类脂肪酸是存在于脂肪中能被水解的脂肪族单羧酸类脂是指性质类似的油脂物质脂类固醇类（sterols

）磷酯（phospholipids

）类脂脂肪（甘油三酯，triglycerides

）脂肪酸（fattyacid

）甘油（glycerol）2025/4/2营养与食品卫生教研室31二、脂肪的生理功能甘油三酯又称脂肪，食物中脂类95%为甘油三酯，人体内贮存的脂类中，99%为甘油三酯，主要分布于腹腔、皮下和肌肉纤维之间。脂肪的生理功能如下：体内贮存和储能供能当摄入能量不能被及时利用或过多时，就转变为脂肪贮存起来。1克脂肪可提供给机体37.6KJ（9kcal）能量，是一种浓缩的能源。机体需要时，甘油三脂分解为甘油和脂肪酸进入血液循环，提供能量。2025/4/2营养与食品卫生教研室32二、脂肪的生理功能维持体温正常脂肪不仅可直接提供能量，皮下脂肪组织还可起到隔热保温的作用，是体温达到正常和恒定。保护作用皮下脂肪和包裹在脏器周围的脂肪有隔热保温、支撑保护、减轻缓冲外力损伤的作用。

内分泌作用脂肪组织所分泌的的因子可参与机体的代谢、免疫、生长发育等生理功能。节约蛋白质作用饥饿时，机体先消耗糖原和体脂以提供能量，可以减少蛋白质作为能量的消耗，起到节约蛋白质的作用。

2025/4/2营养与食品卫生教研室33二、脂类的生理功能构成机体组织

参与构成细胞膜。其他

食物中的脂肪可改善食物的感官性状、增加饱腹感，提供脂溶性维生素等。三、脂肪的分类根据碳链长度分类：

短链甘油三脂（SCT）：含2-5碳，可由食物脂肪分解和肠道细菌合成。中链甘油三酯（MCT）：含6-12碳，可快速完全氧化供能，且不易形成脂肪肝。长链甘油三酯（LCT）：14碳以上，人体脂肪大多为长链脂肪，食物中的脂肪以18碳为主。根据饱和程度分类：

饱和脂肪酸(SFA)、单不饱和脂肪酸(MUFA)和多不饱和脂肪酸(PUFA)。一般植物油和鱼类脂肪中多不饱和脂肪酸的含量比畜、禽类高。2025/4/234营养与食品卫生教研室三、脂肪的分类根据双键位置分类：

△编号系统从羧基碳原子开始。n或ω编号系统从离羧基最远的碳原子开始。根据脂肪酸空间结构分类：

顺式脂肪酸和反式脂肪酸。天然的不饱和脂肪酸几乎都是以不稳定的顺式异构体形成存在。2025/4/235营养与食品卫生教研室三、脂肪的分类2025/4/236营养与食品卫生教研室四、必需脂肪酸及生理功能必需脂肪酸(essentialfattyacid，EFA)：是指人体不可缺少而自身又不能合成，必须通过食物供给的多不饱和脂肪酸(polyunsaturatedfattyacid，PUFA)。ω-6（或n-6）系列中的亚油酸和ω-3（或n-3）系列中的α-亚麻酸是人体必需的两种脂肪酸。

目前已知ω-6（或n-6）系列的PUFA不仅与降血脂关系密切，而且与生长、发育、生殖都有一定关系，而ω-3（或n-3）系列的PUFA则对脑、视网膜、皮肤和肾功能健全十分重要。常见食用油脂中主要脂肪酸见下表。2025/4/237营养与食品卫生教研室2025/4/238营养与食品卫生教研室必需脂肪酸(EFA)的主要生理功能(1)是磷脂的重要组成成分：EFA是细胞和线粒体膜的重要组成成分，参与磷脂的合成并以磷脂的形式出现在细胞和线粒体膜中，缺乏EFA时，细胞和线粒体膜透性增加，引起上皮细胞功能的紊乱。(2)亚油酸是合成前列腺素的前体：

亚油酸(n—6)是前列腺素合成的原料，其摄入量的多少直接影响前列腺素的合成，而前列腺素是否正常对机体有多方面的作用，主要表现为催产、抗早孕、改善心肺功能等。2025/4/239营养与食品卫生教研室(3)与胆固醇的代谢有关：胆固醇的正常代谢也需要EFA的参与。(4)EFA和生殖细胞的形成及妊娠、授乳、婴儿生长有关：资料表明，体内缺乏EFA时，动物精子形成数量减少、泌乳困难、婴幼儿生长缓慢等并可能出现皮肤症状如皮肤湿疹、干燥等。这些症状可通过食用含丰富亚油酸的食物而得到改善。(5)EFA还能保护皮肤免受射线的损害：其机理可能是受损组织的修复和新生组织的生长都需要EFA的参与。2025/4/240营养与食品卫生教研室五、磷脂及生理功能磷脂：按其组成结构分为磷脂甘油酯和神经鞘磷脂。生理功能：1）提供能量；2）构成细胞膜

缺乏会造成细胞膜结构受损，出现毛细血管脆性增强和通透性增强，皮肤细胞对水的通透性增高引起水的代谢紊乱，产生皮疹等。2025/4/241营养与食品卫生教研室六、固醇类及生理功能动物固醇植物固醇胆固醇谷固醇、豆固醇胆固醇细胞膜重要组成成分，维持生物膜正常结构和功能植物固醇可抑制动物固醇吸收酵母固醇麦角固醇2025/4/242营养与食品卫生教研室2025/4/2营养与食品卫生教研室43七、脂类的消化、吸收及转运

口腔中脂肪酶部分水解食物脂肪，胃液中缺乏脂肪酶，因此，成人体内脂肪的主要消耗场所是小肠上段。脂类消化产物主要在十二指肠下段及空肠上段吸收。食物脂肪的吸收率一般在80%以上，最高可达99%，如菜籽油。磷脂的消化吸收与脂肪类似。胆固醇可直接被吸收。2025/4/2营养与食品卫生教研室44八、食物脂类营养评价消化率食物脂肪的消化率与其熔点密切相关，熔点低于体脂的脂肪（如植物油）消化率可高达98％，熔点高于体脂的脂肪（多数动物脂肪）消化率约90％左右。必需脂肪酸含量

必需脂肪酸含量越高的脂肪，其营养价值就越高。豆油、花生油、玉米油等植物油中必需脂肪酸含量可达动物油的十倍以上。

2025/4/2营养与食品卫生教研室45八、食物脂类营养评价脂溶性维生素含量

脂溶性维生素存在于多数食物的脂肪中，以鲨鱼肝油中的含量最多，奶油次之，猪油内不含维生素A和维生素D，所以营养价值较低。植物油中维生素E的含量较高，如每克麦胚油中的含量高达1194µg，花生油189µg，菜籽油236µg，而每克猪油中仅含12µg，鸡蛋11µg。八、食物脂类营养评价脂类稳定性稳定性的大小与不饱和脂肪酸和维生素E的含量有关。不饱和脂肪酸含有不稳定的双键，易被氧化，存在安全性问题。维生素E具有抗氧化作用，可防止脂类酸败。2025/4/246营养与食品卫生教研室九、脂类的食物来源及参考摄入量食物来源

膳食中脂类的主要来源为植物油和动物脂肪，植物油含有丰富的不饱和脂肪酸和EFA，经常食用，基本可满足人体对EFA的需要，不会造成EFA的缺乏。动物类食品依来源和部位不同，脂类含量和种类差异很大

脂肪组织含有大量的饱和脂肪酸

脑、心、肝、肺含较多的磷脂

乳及蛋黄是婴幼儿脂类的良好来源

水产品的多不饱和脂肪酸含量高

粮谷类、蔬菜、水果脂肪含量很少，不作为油脂的来源2025/4/247营养与食品卫生教研室中国居民膳食脂肪适宜摄入量（AI）（脂肪能量占总能量的百分比）年龄/岁脂肪SFAMUFAPUFA(n-6):(n-3)胆固醇(mg)0~45~504:10.5~35~404:12~30~35(4~6):17~25~30(4~6):114~25~30＜10810(4~6):118~20~30＜101010(4~6):1＜30060~20~306~8108~104:1＜3002025/4/248营养与食品卫生教研室2025/4/2营养与食品卫生教研室49第三节碳水化合物

（carbohydrate）碳水化合物是由碳、氢、氧三种元素组成的一大类化合物，也称糖类。2025/4/2营养与食品卫生教研室50一、碳水化合物的分类单糖（最简单的糖，每分子含3-9碳原子）葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖等。双糖（两分子单糖缩合而成）蔗糖、乳糖、麦芽糖、海藻糖等。糖醇（单糖的衍生物）

■山梨醇、甘露醇、木糖醇、麦芽醇等寡糖（由3-10个单糖组成的小分子多糖）棉籽糖、水苏糖等。多糖（由10个以上单糖组成的多糖）糖原、淀粉、膳食纤维等。2025/4/251营养与食品卫生教研室2025/4/2营养与食品卫生教研室52二、碳水化合物的生理功能1、体内碳水化合物的功能

人体内碳水化合物有三种存在状态：葡萄糖、糖原和含糖复合物，其功能与其存在形式有关。贮存和供能储能糖原是肌肉和肝脏内碳水化合物的贮存形式。1g碳水化合物在体内氧化可提供16.7kJ(4.0kcal)的能量构成机体成分参与细胞多种活动，并构成DNA、RNA。如：黏蛋白、糖脂、糖蛋白、核糖。2025/4/2营养与食品卫生教研室53二、碳水化合物的生理功能节约蛋白质摄入足够的碳水化合物，可防止体内和膳食中的蛋白质发生糖异生作用，避免机体蛋白的消耗，增加氮储存。抗生酮作用碳水化合物可提供充足的草酰乙酸，同脂肪分解产生的乙酰基结合，进入三羧酸循环被彻底氧化。从而，避免了由于脂肪酸氧化不全而产生过量的酮体（乙酰乙酸、

-羟丁酸、丙酮）所导致的酮血症。人体每天至少需要50-100g碳水化合物。2025/4/2营养与食品卫生教研室54二、碳水化合物的生理功能2、食物碳水化合物的功能主要的产能营养素膳食中的碳水化合物是世界上来源最广、使用最多、价格最便宜的功能营养素。改善感官品质食糖是食品加工不可缺少的原料。利用碳水化合物的各种性质可加工出色、香、味、形各异的食品。糖与氨基化合物（氨基酸、肽和蛋白质）可发生美拉德反应，使食品有特殊的色泽和香味。如面包表面的金黄色和香气。2025/4/2营养与食品卫生教研室55二、碳水化合物的生理功能提供膳食纤维其他功能免疫调节、保护肝脏、抗衰老、肿瘤抑制等。食物中糖肝糖元其它物质血糖脂肪、氨基酸等肌糖元+肝糖元CO2+H2O+能量消化吸收分解（肾上腺素、胰高血糖素）糖异生（甘油、氨基酸、乳酸）氧化分解合成胰岛素转化可消化吸收的糖三、碳水化合物的消化吸收2025/4/256营养与食品卫生教研室2025/4/2营养与食品卫生教研室57三、碳水化合物的消化吸收小肠消化吸收淀粉：经胰淀粉酶分解为双糖。双糖：经小肠粘膜细胞麦芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶分解为单糖。单糖：直接吸收入血。结肠发酵吸收膳食纤维及小肠内未被消化的碳水化合物将被结肠细菌分解，产生