6-第十章营养与化学元素

营养与化学元素第十章主讲：张云龙东华大学·化学化工与生物工程学院3、树立平衡营养观念2、营养与健康1、生物体中的化学元素的分类和主要功能生命的化学进化过程生命的化学进化学说：（四个阶段）★1953年，从无机小分子合成氨基酸★1965年和1981年，分别人工合成牛胰岛素和核糖核酸无机小分子物质原始生命多分子体系有机小分子物质有机高分子物质地球本身经历了元素进化,分子进化和生物进化。生物进化时间标尺10.1生物体中的化学元素的分类和主要功能必需元素1）常量元素（含量占人体重量0.01%以上，11种）C,H,O,N,S,Ca,P,K,Na,Cl,Mg2）微量元素:非必需元素存在于组织中，浓度变化、生物效用等有待研究有毒（有害）元素对机体有显著毒害作用的元素。Pb,Cd,Hg等Fe、I、Cu、Zn、Mn、Se、F、Co、Mo、Cr必需元素生命过程的某一环节（一个或一组反应）需要该元素的参与，即该元素存在于所有健康的组织中；生物体具有主动摄入并调节其体内分布和水平的元素；存在于体内的生物活性化合物的有关元素；缺乏该元素时会引起生化生理变化，当补充后即能恢复。人体内必需常量元素的平均含量元素名称含量(%)元素名称含量(%)氧（O）碳（C）氢（H）氮（N）钙（Ca）磷（P）61.023.010.02.61.41.2硫（S）钾（K）钠（Na）氯（Cl）镁（Mg）0.230.200.160.140.029钙占人体重的1.5%～2.0%99%存在于骨骼和牙齿中以羟基磷灰石(Ca10(OH)2(PO4)6)的形式存在。其余1.0%存在于软组织、细胞外液和血液中。来源广泛钙在人体内的功能钙的营养不足对于儿童－骨质生长不良和骨化不全－会出现囟门晚闭、出牙晚－“鸡胸”或佝偻病对于成年人－患软骨病－易发生骨折并发生出血和瘫痪等疾病－高血压、脑血管病等也与缺钙有关VD治疗前14个月VD治疗后每日人体所需钙量组别钙的供给量(毫克)组别钙的供给量(毫克)婴幼儿400-800母乳期1000-2000青少年1000-1200绝经妇女1200-1500成年男女800老年人1000-1200磷占人体重的1.0%,体内无机盐的1/490%的磷以磷酸根PO43-的形式存在85%～90%存在于牙齿和骨骼中，其余分散于体液、血细胞之中来源广泛磷在人体中的功能钠、钾和氯分别约占人体重的0.15％、0.35％和0.15％以离子状态存在于一切组织液之中细胞内K+含量多，细胞外液（血浆、淋巴、消化液）Na+含量多Na+、Cl－来自食盐，K+来自水果、蔬菜等。钠、钾、氯钠、钾和氯在人体中的功能人长期不吃盐或吃盐很少时，血液中钠、钾、氯等电解质离子比例失调时，－轻者使人疲乏无力、厌食嗜睡、消化不良－重者导致呕吐、抽搐、昏迷不醒、心律失常等症状食盐与健康食盐摄入量过多可对健康造成诸多危害：—高钠饮食人群易患高血压。—摄入过多食盐易导致骨质疏松。—高盐膳食易导致胃炎、胃溃疡。—食盐摄入量过多易引起感冒。食盐摄入量标准，据中国成年居民膳食营养素适宜摄入量，钠每日摄入量为2200mg，氯为3400mg，世界卫生组织建议，成人每日食盐用量不超过6g为宜。有高血压家族史者和高血压、心血管疾病患者，每日用盐量应减少到5g以下，以1.5g至3g为宜，同时可以选用低钠碘盐。人体内必需微量元素的平均含量元素名称含量(%)元素名称含量(%)铁（Fe）氟（F）锌（Zn）铜（Cu）溴（Br）钒（V）0.0060.00370.00330.00010.00010.00003锡（Sn）锰（Mn）碘（I）硒（Se）铬（Cr）钼（Mo）钴（Co）0.000020.000020.000020.000020.000020.000010.000002☆人体中每人每日需要量小于100mg必需微量元素主要通过形成结合蛋白(如血红蛋白，铜蓝蛋白等)、酶、激素和维生素等而起作用。微量元素需要量甚微，一般膳食中并不缺乏，若补给过多，则有害无益，甚至会发生中毒症。必需微量元素缺乏的因素如下：①饮食和饮水中供应的必需微量元素不足；②膳食中必需微量元素的吸收率降低；③需要量增加；④遗传性缺陷病。碘库25～36mg甲状腺素膳食碘尿碘粪碘90％其他组织铜库100～150mg铜蓝蛋白膳食铜粪铜尿铜细胞色素C氧化酶、酪氨酸酶、多巴胺羟化酶、单胺氧化酶、超氧化物歧化酶及赖氨酰氧化酶锌库2～3g锌指模序膳食锌粪锌碳酸酐酶、乳酸脱氢酶、谷氨酸脱氢酶、碱性磷酸酶、超氧化物歧化酶、胸苷激酶、RNA聚合酶及DNA聚合酶氟库2～3g氟磷灰石膳食氟尿氟粪氟其它组织80％3(Ca3(PO4)2)·Ca(OH)2+2F-3(Ca3(PO4)2)·CaF2+2OH-碘1、碘的代谢主要来源：膳食，成人每天需碘量为150g主要去路：合成甲状腺素2、主要缺乏症成人缺碘可引起甲状腺增生，称甲状腺肿胎儿期和新生儿期缺碘可引起呆小病铜1、铜的代谢人对铜的最低需要量约为每日1.5～2.0mg，而推荐量则为每日2～3mg肝是调节体内铜代谢的主要器官2、主要缺乏症白细胞减少、骨骼脱盐、贫血、动脉壁弹性减弱及神经组织脱髓鞘等蓝绿粪及唾液，急性溶血及肾功能异常等主要功能：合成血浆铜蓝蛋白；铜是许多酶的组分3、铜中毒锌1、锌的代谢成人每日需锌15～20mg2、主要缺乏症儿童缺锌可引起生长不良及生殖器官发育受损，伤口愈合迟缓等。缺锌还可影响皮肤健康，出现皮肤粗糙和干燥。唾液中味多肽含有锌，为味蕾发育所必需，锌缺乏时，味觉敏感性减退主要功能：锌在基因调控过程中有重要作用（锌指结构）；锌是许多酶的组分铜能竞争血浆清蛋白分子上锌的结合部位锰1、锰的代谢需要量：成人每日摄人锰2.0～3.0mg锰是精氨酸酶等多种酶的组成成分锰是羧化酶等多种酶的激活剂。参加糖和脂类代谢及蛋白质、DNA和RNA的合成3、主要缺乏症：罕见主要储存于肝及肾中；在亚细胞结构中线粒体含锰最高2、锰的主要功能硒1、硒的代谢需要量：成人每天需供给硒50g硒是谷胱甘肽过氧化物酶的成分；硒可促进人体生长，保护心血管、心肌健康，解除体内重金属毒性作用3、主要缺乏症：克山病广泛分布于除脂肪以外的所有组织中2、硒的主要功能氟1、氟的代谢需要量：成人每天需供给0.7～1mg氟在骨骼及牙齿的形成中有重要的作用（生成氟磷灰石），可以防止龋齿的发生。3、主要缺乏症：龋齿、骨质硫松症90％积存于骨骼及牙齿中2、氟的主要功能氟可直接刺激G蛋白，从而激活腺苷酸环化酶或磷脂酶C，启动相关信息系统，引起广泛的生物学效应氟是烯醇化酶的高效抑制剂，使酵解被阻断4、氟中毒：牙釉质受损伤而呈现斑纹；使成骨作用失常钼、铬、钴钼是黄嘌呤氧化酶、醛氧化酶及亚硫酸盐氧化酶等的组成成分先天性缺乏此亚硫酸盐氧化酶的婴儿将丧失其脑的功能，表现为去脑样病铬是葡萄糖耐量因子中的成分之一铬缺乏的主要症状为葡萄糖耐量受损，使胰岛素的效力降低钴是维生素B12的组成成分钴缺乏可能与甲状腺功能紊乱有关10.2营养与健康健康：一个人只有在躯体健康、心理健康、社会适应良好和道德健康四个方面健全，才是健康的人。－健康是人的基本权利，是人生最宝贵的财富之一；－健康是生活质量的基础；－健康是人类自我觉醒的重要方面；－健康是生命存在的最佳状态，有着丰富深蕴的内涵。衡量健康的10条标准①精力充沛，能从容不迫地应付日常生活、学习或工作的压力而不感到过分紧张；②处事乐观，态度积极，乐于承担责任，严于律己，宽以待人;③应变能力强，能够较好地适应环境的各种变化；④对于一般性感冒和传染病有抵抗能力；⑤体重标准，身材匀称，站立时身体各部位协调；⑥眼睛明亮，反应敏锐，无炎症；⑦头发有光泽，无头屑或较少；⑧牙齿清洁，无龋齿、无疼痛，牙龈颜色正常，无出血现象；⑨肌肉、皮肤有弹性，走路感觉轻松；⑩善于休息，睡眠良好。供给热量和能量，使其能维持体温，满足生理活动和从事劳动的需要；构成身体组织，供给生长、发育及组织自我更新所需要的材料；保护器官机能，调节代谢反应，使身体各部分工作能正常进行。人体对营养最基本的要求人体6种营养素：糖类、脂肪、蛋白质、维生素、无机盐、水人体必需三大营养物质：糖类、脂肪、蛋白质多吃糖对人体有益吗？当碳水化合物的摄入量超过了人体正常所需要的量时，它主要是转化成糖原和脂肪组织储存于体内，这样势必造成肥胖，诱发糖尿病、高脂血症、脂肪肝等疾病。食糖过多不利于伤口愈合；食糖过多还易患龋齿、近视眼等。☆脂肪和类脂总称为脂类(lipid)，又称脂质。生物体内的脂类脂肪——甘油三酯（triglyceride，TG）。储存能量及氧化供能。类脂——固醇及其酯（cholesterolester,CE）、磷脂（phospholipid,PL）及糖脂等。细胞的膜结构重要组分。脂类单纯脂类复合脂类衍生脂类脂酸与醇所组成的酯类脂油腊脂酸与醇所生成的酯，并含有其他非脂性物质，如糖、磷酸及氮碱等。磷脂糖脂由单脂和复脂衍生而来或与之关系密切，具有脂质一般性质的物质。取代烃固醇类萜其它脂质(simplelipid)(compoundlipid)(derivedlipid)脂肪类脂分类含量分布生理功能脂肪甘油三酯95﹪脂肪组织、血浆1.储脂供能:1g脂肪：38kJ（9kcal）1g葡萄糖：16.9kJ（4kcal）2.提供必需脂酸3.促脂溶性维生素吸收4.热垫作用5.保护垫作用6.构成血浆脂蛋白类脂糖酯、胆固醇及其酯、磷脂5﹪生物膜、神经、血浆1.维持生物膜的结构和功能2.胆固醇可转变成类固醇激素、维生素、胆汁酸等3.构成血浆脂蛋白脂类的分类、含量、分布及生理功能游离脂肪酸（脂酸）的来源自身合成以脂肪形式储存，需要时从脂肪动员产生，多为饱和脂酸和单不饱和脂酸。食物供给包括各种脂酸，其中一些不饱和脂酸，动物不能自身合成，需从植物中摄取。☆必需脂酸——亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，需从食物摄取，故称必需脂酸。含脂肪较多的食物脂肪与健康适当的脂肪利于健康不适当的脂肪有害健康－摄入过多，容易诱发心脑血管疾病，会导致肥胖等，还将诱发高血压、糖尿病等。♥阻止脂肪来源♥消耗贮存的脂肪反式脂肪酸反式脂肪酸（人造脂肪）是普通植物油经过人为改造变成“氢化油”过程的产物。经过人工催化，向不饱和脂肪酸为主的植物油中适度引入氢分子，就可以将液态不饱和脂肪酸变成易凝固的饱和脂肪酸，从而使植物油变成黄油一样的半固态甚至固态。其中，有一部分剩余不饱和脂肪酸发生了“构型转变”，从天然的“顺式”结构异化成“反式”结构，就是所谓的反式脂肪酸。♥含反式脂肪酸较多的食品：人造黄油、方便面、方便汤、快餐、冷冻食品、烘焙食物、多纳圈、薯片、炸薯条、巧克力及各种糖果、沙拉酱等食品中，反式脂肪酸的含量尤其高。营养专家认为，反式脂肪酸在自然食物中的含量几乎为零，很难被人体接受、消化，容易导致生理功能出现多重障碍，是一种完全由人类制造出来的食品添加剂，实际上，它也是人类健康的“杀手”。反式脂肪酸对人体健康的影响降低记忆力研究认为，青壮年时期饮食习惯不好，老年时患阿尔兹海默症（老年痴呆症）比例更大。反式脂肪酸对可以促进人类记忆力的一种胆固醇具有抵制作用。容易发胖反式脂肪酸不容易被人体消化，容易在腹部积累而导致肥胖。喜欢吃薯条等零食的人应提高警惕，油炸食品中的反式脂肪酸会造成明显的脂肪堆积。易引发冠心病根据法国国家健康与医学研究所的一项最新研究成果表明，反式脂肪酸能使有效防止心脏病及其他心血管疾病的胆固醇（HDL）的含量下降。容易形成血栓反式脂肪酸会增加人体血液的黏稠度和凝聚力，容易导致血栓的形成，对于血管壁脆弱的老年人来说，危害尤为严重。影响生长发育怀孕期或哺乳期的妇女，过多摄入含有反式脂肪酸的食物会影响胎儿的健康。研究发现，胎儿或婴儿可以通过胎盘或乳汁被动摄入反式脂肪酸，他们比成人更容易患上必需脂肪酸缺乏症，影响生长发育。影响男性生育能力反式脂肪酸会减少男性荷尔蒙的分泌，对精子的活跃