营养学基础(上下)

1营养学基础3.1能量能量代谢同化过程以合成自身成分的方式储能。异化过程分解自身成分释放出能量。3.1.1能量单位及人体能量来源两种计量单位的换算关系1kcal=4.18kJ1KJ=0.239kcal1000kcal=4.18MJ碳水化合物约供给人体所需能量的60%脑组织所需能量的唯一来源生理热价（能量系数）：每克产能营养素在体内燃烧(酶作用下的温和生物氧化；CO2、H2O)所产生的能量值。3.1.2人体的能量消耗（1）基础代谢（2）体力活动（3）生长发育（4）食物的热效应（5）其它21、基础代谢1）基础代谢（BM)：为维持生命，进行的最基本生理机能所耗的最低能量，如维持正常体温、血液流动、呼吸运动、骨骼肌张力及腺体活动等。基础代谢率(BMR):指人体处于基础代谢的状态下，m2/h体表面积的能量消耗。正常情况比较恒定。2）基础代谢的计算方法(略)（1）用体表面积计算：(2)直接用公式算3）影响基础代谢率的因素（1）体格构成;（2）生理状态（3）环境温度与气候；（4）其他因素2、体力活动体力活动耗能约占15-30％：克服自身重力的负荷；作功、机体合成分解等与劳动强度、持续作业时间有关与作业熟练程度、作业姿势等有关不同营养素的热效应（耗能↑）碳水化合物↑5~6%持续约1小时，脂肪↑4~5%持续约1小时，蛋白质↑30~40%持续约10~12小时混合性食物↑10%原因；吸收后转化为ATP储存的量不同，食物蛋白质合成人体蛋白质或脂肪耗能更多33.1.3供给量*与食物来源1、能量摄入与能量消耗成年人；能量摄入与消耗大体相当。能量平衡与健康的关系；能量摄入不足----脂肪储存太少，身体对环境的适应力及抗病力下降。能量摄入过多-----可致肥胖、三高、癌症等。2、劳动强度、身体大小、年龄、环境温度（1）生活观察法：（2）体重观察法：3、人体能量推荐摄入量与来源1）能量推荐摄入量*婴儿2段，不分性别。儿童12段，分性别成人分5段，再按体力活动分。男性量＞女性特殊生理阶段按规定相应增加能量供应2）能量的食物来源*碳水化合物；最主要最经济的来源，谷薯类脂肪：重要来源，油料和动物性食物蛋白质：必要时，动物性食物及谷豆类3.2蛋白质1克食物蛋白质产生4kcal热能，是生物大分子，分子量约从5000到数百万。基本组成单位是氨基酸。约占人体重量的16.3%。3.2.1氨基酸1、按化学结构：脂肪族氨基酸芳香族氨基酸：杂环氨基酸：42、必需氨基酸体内不能自行合成，或合成速率不能满足机体需要，必须由食物供给。人体对必需氨基酸的需要量随着年龄的增加而减少。婴幼儿加上组氨酸，缺乏时患湿疹。3、非必需氨基酸*体内能合成，不一定要从食物中获得；••9种必需氨基酸：•9种非必需氨基酸：•2种条件必需（半必需）氨基酸：•5、氨基酸模式人奶和鸡蛋蛋白质的氨基酸模式与人体蛋白质的氨基酸模式最接近，被称为参考蛋白质。6、限制氨基酸与人体氨基酸模式比较，食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸含量较低，导致其他必需氨基酸在体内不能充分利用，从而降低蛋白质营养价值，这些含量低的氨基酸被称作限制氨基酸。含量最低的称第一限制氨基酸，以此类推，为第二、第三限制氨基酸3.2.2蛋白质的分类和生理功能1、蛋白质的组成组成人体蛋白质的氨基酸有20种，每一个蛋白质分子由1或几个肽链组成。每条肽链大约含有20到几百个氨基酸残基。蛋白质有一到四级结构。2、蛋白质的分类1）按蛋白质中氨基酸的组成分类5完全蛋白质（优质）：含有全部人体蛋白质所需氨基酸、数量充足、比例适当。半完全蛋白质（非优质）：氨基酸种类齐全、但有的AA数量不足、比例不当。不完全蛋白质（非优质）：缺1或数种必需氨基酸。2）按蛋白质的结构分类单纯蛋白：结合蛋白:3）按蛋白质的功能分类活性蛋白：非活性蛋白：3、蛋白质生理功能1）构成机体的重要成分：2）构成体内多种具有生理功能的物质3）维持和调节体内的酸碱平衡及血浆胶体渗透压调节生理功能4）参与神经冲动的传导及遗传信息的传递5）供给能量（10~15%）3.2.3蛋白质的消化吸收与代谢肠道内：蛋白质3.2.4食物蛋白质的营养评价1、食物中蛋白质的含量是蛋白质营养价值的基础，一般使用微量凯氏定氮法测量：62、食物蛋白质的消化率(D)指蛋白质在消化道被吸收的蛋白质占摄入蛋白质的百分比例,用吸收氮量和摄入总氮量的比值表示：食物蛋白质的表观消化率食物蛋白质的真实消化率2、食物蛋白质的消化率(D)受多种因素影响，如植物蛋白纤维的包裹使之比动物蛋白消化率低，软化或去纤维使蛋白质消化率提高。3.食物蛋白质的利用率指食物蛋白消化吸收后在体内被利用的程度衡量蛋白质利用的指标主要有：生物价（BV）蛋白质净利用率（NPV）蛋白质功效比值（PER）氨基酸评分（AAS）1)生物学价值（生物价BV）反映蛋白质消化吸收后被人体利用的程度生物价越高表明被机体利用的程度越高。最大值为100。说明食物蛋白主要用来合成人体蛋白，极少有经过肝肾代谢释放能量或由尿排泄多余的氮，减少了肝肾负担生物价高低取决于食物必需AA含量和比值。2）蛋白质的净利用率（NPV）3）蛋白质的功效比值PER4）氨基酸评分AAS73.2.5蛋白质互补作用两种或以上的食物混合食用，必需氨基酸的种类和数量能互相补充，使氨基酸的构成比值更接近人体，使蛋白质生物价值得到提高。用限制氨基酸补充到相应食物；用赖氨酸补充谷类蛋白；1）食物搭配的种类越多越好2）食物的生物学种属越远越好；3）食用时间越近越好，同餐食用最好。3.2.6供给量与食物来源供给量成年男性轻75g/d中80g/d重90g/d成年女性轻60g/d中70g/d重80g/d食物来源谷类（非优）含~10%，主要来源之一大豆（含35~40%）优质来源鱼肉蛋奶含量高组成均衡，优质来源3.3脂类1、脂类的生理功能1）贮存和提供能量：1克脂肪在体内氧化产能36.7kJ(9kcal)，比碳水化合物、蛋白质多1倍以上2.机体组织和生物膜的构成成分：3.维持体温和保护作用4.促进脂溶性维生素的吸收5.其它2.类脂（包括；磷脂、糖脂和固醇类）1）磷脂：最重要的是卵磷脂。磷脂的功能：提供能量。细胞膜的构成成分，促进细胞内外物质交流。8有利于脂肪的吸收、转运和代谢2）固醇类（1）胆固醇3.3.1脂类的分类及生理功能3.脂肪的吸收、消化和代谢（略）3.3.3脂肪酸分类1、脂肪酸分类脂肪酸分子是由不同碳链（4~24C）所组成的直链脂肪酸。1）根据碳链的长短可分类为：短链脂肪酸（4-6C）中链脂肪酸（6-12C）长链脂肪酸（12C）2）根据其饱和程度可分类为：饱和脂肪酸：没有双键不饱和脂肪酸：有双键（不饱和键）单不饱和脂肪酸：一个双键多不饱和脂肪酸：≥两个双键完美脂肪酸比例：饱和（SFA）:不饱和（UFA）=1：2单不饱和（MUFA）:多不饱和（PUFA）=1：1n-6：n-3=4-6：1不同植物油氢化后产生的TFA含量差异较大，如色拉油和人造黄油的含量在5~45之间。最高可达70%因氢化后的油脂具有稳定性好、货架期长、风味独特、口感更佳等优点且价格低廉，常以奶精、起酥油、氢化植物油、人造奶油、人造黄油、植物奶油、植脂末等形式投放市场。导致TFA广泛存在。2.必需脂肪酸(EFA)人体不可缺少而自身不能合成，必需通过食物供给的多不饱和脂肪酸；9分类n-3系列的---亚麻酸（C18：3）n-6系列的¡ª亚油酸（C18：2）另外花生四烯酸（C20：4）、EPA（C20：5）、DHA（C22：6）均是人体不可缺少的脂肪酸，但可利用-亚麻酸和亚油酸来合成3、必需脂肪酸的生理功能1.磷脂的主要成分：2.参与胆固醇运输与代谢；3.合成前列腺素的前体3.3.4食物来源与供给量脂肪供能占总能量的供给量0岁-6个月45-50%18岁↑-20-30%必需脂肪酸的食物来源*动物脂肪、肉类及植物种子。3.4碳水化合物糖类：由碳、氢、氧三种元素组成的，是人体主要的能量来源。一般分为糖、低聚糖、多糖三类。糖的结合物有糖脂、糖蛋白、蛋白多糖3.4.1分类1.单糖:碳水化合物的基本单位，不能水解。1)葡萄糖：分布于水果、蜂蜜等多种植物中。2)半乳糖：与葡萄糖结合成乳糖，存在于哺乳动物的乳汁中。人体内的半乳糖是食物中乳糖的水解产物。在酶作用下能转为葡萄糖。3)果糖：自然界中甜度最高的糖，蔗糖的组成单位之一。4)糖醇：单糖的重要衍生物，如山梨醇、甘露醇、木糖醇、麦芽糖醇。2.双糖：10（1）蔗糖葡萄糖+果糖，比葡萄糖、麦芽糖甜，不如果糖。（2）乳糖葡萄糖+半乳糖，哺乳期碳水化合物主要来源。（3）麦芽糖甜度为蔗糖的1/3.3.糖醇单糖还原生成的醇是重要的衍生物：木糖醇的代谢不受胰岛素调节，常作为甜味剂用于糖尿病人的专用食品及药品中。麦芽糖醇可作为甜味剂用于心血管和糖尿病人的保健食品中。4.低聚糖（寡糖）1）麦芽聚糖2）杂低聚糖（功能性低聚糖）在体内不易消化，在上消化道不能利用。但有特殊功用。5、多糖每分子能水解10个以上单糖的糖类称为多糖。一般不溶于水，无甜味，不形成结晶，无还原性。淀粉多糖：直链淀粉（糖淀粉）支链淀粉(胶淀粉）动物淀粉（糖原）非淀粉多糖：纤维素、半纤维素其它活性多糖：香菇多糖3.4.1分类从营养学角度分类：①可消化吸收的且产生能量的淀粉；②在小肠不能被消化吸收的抗性淀粉;2）糖原（动物淀粉）存在于动物组织中，是体内糖的储存形式。主要储存在肌肉和肝脏中，肌肉中糖原约占肌肉总重量的3.2%，肝脏占6~8%，4）其他活性多糖11在保健品中作为非特异性免疫增强剂，用于增强体质，抗缺氧、抗疲劳、延缓衰老等。如虫草多糖等。但未有询证医学的证据。3.4.2生理功能1.供给能量：4kcal/g，最经济的能量来源，中枢神经、成熟红细胞只能靠葡萄糖供能。过多摄入可转变成脂肪储存在皮下。2.构成机体组织细胞的成分:3.解毒和保护肝脏；4、节约蛋白质；5、抗生酮作用3.4.3消化、吸收和代谢1、碳水化合物的消化开始消化在口腔，主要消化吸收在小肠在胃内几乎不被消化进入结肠后被菌群分解发酵，产生H2、co2、短链脂肪酸等，被肠道吸收；促进肠道益生菌的生长，如双歧杆菌或乳酸杆菌。乳糖不耐症者因缺乏乳糖酶，乳糖进入结肠后产酸，导致腹痛腹泻。2、碳水化合物的吸收消化后的碳水化合物以单糖的形式存在。通过小肠壁粘膜上皮细胞吸收入毛细血管被吸收。其中60%从肝脏代谢。其余进入血液循环共全身组织利用。3、碳水化合物的代谢葡萄糖进入肝脏后：①一部分分解代谢产能②一部分合成糖原保留在肝脏③一部分转化成脂肪储存糖在体内的代谢过程；12①有氧氧化②无氧氧化（糖酵解）1、无氧氧化（糖酵解）在无氧条件下，通过酶促反应生成丙酮酸。4、糖的储存与动员1）糖原的合成和分解合成¡葡萄糖进入肝脏和肌肉后，分别合成肝糖原和肌糖元。分解¡肝糖原在肝脏分解为葡萄糖。指氨基酸、乳酸、甘油等非碳水化合物转变为葡萄糖和糖原的过程。糖异生的主要器官是肝脏。有利于维持饥饿时的血糖水平。肌肉剧烈运动产生的乳酸经糖异生作用，转变为糖原或葡萄糖，可防止乳酸积聚影响体内酸碱平衡；某些氨基酸脱氨基产生的酮酸通过糖异生转变为糖，有利于氨基酸的分解代谢。3.4.4供给量与食物来源淀粉来源：粮谷类及薯类粮谷类60-80%；薯类15-29%，单糖和双糖来源于糖果、甜食、水果等。矿物质的总特点3.5.1概述人体内几乎含有自然界存在的所有化学元素，除了C、H、O、N组成的以有机物形式出现的糖、蛋白质、脂肪、维生素之外，其余的元素均称为矿物质，又叫无机盐。目前能检出70种常量元素（7种）钙、镁、钾、钠、氯、硫、磷微量元素（21种，可分为3类）（1）人体必需的8种：铁、锌、硒、碘、铜、铬、钼、钴。13（2）人体可能必需的5种：锰、镍、硅、钒、硼。（3）潜在有毒，但低剂量时可能必需的8种：氟、锡、铅、镉、汞、砷、铝、锂。矿物质的总特点①体内不能合成，必须从食物或饮水中摄取，基本以离子形式吸收。②在体内器官中分布不均匀③元素相互之间存在