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营养学基础知识食物、营养与人体健康关系（营养学）（食品卫生学）有利因素有害因素食物健康中国古代营养学说典例“五谷为养、五果为助、五畜为益、五菜为充。”《黄帝内经素问》公元500年营养学(Nutrition)概述问题:物质基础?食物(营养素)㈠概念营养素营养营养学营养生理需要量膳食营养素供给量膳食营养素参考摄入量1、营养素(nutrient)是指食物中可给人体提供能量、机体构成成分和组织修复以及生理调节功能的化学成分。主要包括：蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、维生素、水、其他生物活性物质。营养素的分类能量宏量营养素：蛋白质、脂肪、碳水化合物。微量营养素：矿物质、维生素。其他膳食成分：水、其他生物活性物质。2、营养(nutrition)是指人体摄取、消化、吸收和利用食物中营养物质以满足机体生理需要的生物学过程。3、营养学(nutrition)是研究人体营养规律及改善措施的科学。研究内容：营养学基础各类食品的营养价值不同人群的营养营养与有关疾病社区营养4、营养生理需要量（nutritionalrequirement）指能保持人体健康，达到应有的发育水平和能充分发挥效率地完成各项体力和脑力活动的、人体所需要的能量和各种营养素的必需量。低于这个量将对健康产生不利影响。现代营养学对营养素需要量的认识营养素需要量是机体为维持“适宜营养状况”，即处于并能继续维持其良好的健康状态，在一定时期内必须平均每天吸收该营养素的最低量。个体对某种营养素的需要量受年龄、性别、生理特点、劳动状况等多种因素的影响。因此，即使在一个特征很一致的人群内，由于个体生理的差异，需要量也各不相同。不同水平的营养素需要量鉴于对“良好的健康状态”可以有不同的标准，因而机体维持健康对营养素的需要量也可以有不同水平。为此，FAO/WHO联合专家委员会提出了不同水平的需要量。①基本需要量②储备需要量①基本需要量：为预防临床可察知的功能损害所需的营养素量，达到这种需要时机体能够正常生长和繁育，但他们的组织内很少或没有此种营养素储备，故短期的膳食供给不足就可能造成缺乏。②储备需要量：维持组织中储存一定水平该营养素的需要量，这种储存可以在必要时用来满足机体的基本需要以免造成可察知的功能损害。5、膳食营养素供给量（recommendeddietaryallowance,RDA）是在生理需要量的基础上考虑了人群的安全率而制定的。安全率包括人群中的个体差异、在应激等状况下需要量的波动、食物的消化率、烹调损失、各种食物因素和营养素之间的相互影响等，并兼顾社会条件和经济条件等实际问题，而提出的膳食中实际应该含有的能量和各种营养素的量。膳食营养素供给量略高于营养生理需要量。6、膳食营养素参考摄入量（dietaryreferenceintakes,DRIs）营养素摄入不足或过多的危险性膳食营养素参考摄入量㈡营养素的消化吸收口腔:磨碎、湿润、溶解食物。唾液腺（腮腺、下颌腺、舌下腺）分泌唾液淀粉酶、溶菌酶等。食管：机械蠕动，运送食物。胃：分泌盐酸、胃蛋白酶、黏液等，贮存、搅拌、粉碎食物。胰：分泌消化酶（胰淀粉酶、胰脂肪酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶等）。肝脏和胆囊：分泌胆汁，促脂肪吸收。十二指肠和小肠：分泌消化酶（淀粉酶、酞酶、脂肪酶、蔗糖酶、麦芽糖酶、乳糖酶等），是蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、维生素和水消化吸收的主要部位。大肠：分泌黏液，贮存粪便。直肠和肛门：排出粪便。食物残渣通过消化道的时间约为24小时。第一章营养学基础能量与宏量营养素蛋白质脂类碳水化合物能量第一节蛋白质（protein）生命是蛋白体的存在方式。恩格斯第一章营养学基础一、蛋白质的元素组成蛋白质是主要由碳、氢、氧、氮组成的高分子化合物。其中含碳50%～56%、氢6%～8%、氧19%～24%、氮13%～19%、硫0～4%、磷、铁、铜、锰、锌、钴、钼等。多数蛋白质的含氮量约16%，因此，可通过测定食物样品的氮含量，再乘以6.25（蛋白质换算系数）得出样品中的蛋白质含量。二、蛋白质的功能1.构成人体成分：人体内蛋白质占体重的16～19%，约为干重的45%，参与构成人体的任何组织和器官。人体中每天约有3%的蛋白质被更新。2.调节生理功能：蛋白质构成各类生命活性物质，如酶、激素、抗体、载体、多种介质等。3.供给能量：1克食物蛋白质在体内被代谢分解，可释放出16.7kJ(4kcal)的能量。三、氨基酸和必需氨基酸1.氨基酸（aminoacid)是组成蛋白质的基本单位。多个不同氨基酸组成肽（peptide)，含10个以上氨基酸称多肽(polypeptide)；10个以下氨基酸称寡肽(oligopeptide)；３个或２个氨基酸分别称为三肽(tripeptide)或二肽(dipeptide)。构成人体蛋白质的氨基酸有20种（见图）。氨基酸分子式通式氨基酸结构示意图2.必需氨基酸(essentialaminoacid，EAA)是人体不能合成或合成速度不能满足机体需要，必须从食物中直接获得的氨基酸。共9种：异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、颉氨酸、组氨酸（婴儿）。半胱氨酸和酪氨酸在体内分别由蛋氨酸和苯丙氨酸转变而来，因此，被称为半必需氨基酸(semi-essentialaminoacid)。其它9种氨基酸在人体可以自身合成满足需要，故称为非必需氨基酸(non-essentialaminoacid)。包括丙氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、天门冬酰胺、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、脯氨酸、丝氨酸。3.氨基酸模式(aminoacidpattern)是指某种蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。计算方法：以该种蛋白质中的色氨酸含量为1，分别计算出其它必需氨基酸的相应比值。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。其中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。食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸含量相对较低，导致其它必需氨基酸在体内不能被充分利用，造成食物蛋白质营养价值降低，则这些含量较低的氨基酸称限制氨基酸(limitingaminoacid，LAA)。其中含量最低的称第一限制氨基酸。植物性蛋白质中的限制性氨基酸多为赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸。不同食物蛋白质和人体蛋白质氨基酸模式见表1-1。氨基酸人体全鸡蛋牛奶牛肉大豆面粉大米异亮氨酸4.43.23.44.44.33.84.0亮氨酸7.05.16.86.85.76.46.3赖氨酸5.54.15.67.24.91.82.3蛋氨酸＋半胱氨酸3.53.42.43.21.22.82.3苯丙氨酸＋酪氨酸6.05.57.36.23.27.23.8苏氨酸4.52.83.13.62.82.52.9颉氨酸5.03.94.64.63.23.64.8色氨酸1.01.01.01.01.01.01.0表1-1几种食物和人体蛋白质氨基酸模式4.蛋白质的互补作用(complementaryactionofprotein)：几种营养价值较低的蛋白质混合摄入时，其中的限制氨基酸得到了互相补充，从而使混合蛋白质中的必需氨基酸比例更接近人体蛋白质的氨基酸模式，提高了膳食蛋白质的营养价值。如大豆和米或面混合食用时，大豆蛋白富含的赖氨酸与米面蛋白质中的蛋氨酸互相补充，可明显提高米面蛋白质的营养价值（表1-1-4）。四、蛋白质的消化、吸收和代谢1.消化吸收胃：胃酸使蛋白质变性，激活胃蛋白酶分解蛋白质。小肠：蛋白质被胰蛋白酶、糜蛋白酶分解为氨基酸、二肽、三肽，被小肠粘膜细胞吸收。小肠粘膜细胞：二肽、三肽被酞酶分解为氨基酸，入肝门静脉至肝脏。2.必要氮损失(obligatorynitrogenlosses)机体每天由于皮肤、毛发、粘膜脱落，经期失血，及肠道菌体死亡排出，损失的氮量，成人平均为53mg/kg体重，相当于每人每天丢失20g蛋白质。此种氮损失是不可避免的。因此，相当于必要氮损失的蛋白质量是人体最低生理需要量。3.氮平衡(nitrogenbalance)是反映机体摄入氮和排出氮的关系。关系式：I=U+F+S（I：摄入氮，U：尿氮，F：粪氮，S：皮肤等氮损失）零氮平衡：摄入氮=排出氮（正常人）正氮平衡：摄入氮＞排出氮（儿童，青少年，孕妇，疾病恢复期等）负氮平衡：摄入氮＜排出氮（饥饿，疾病，老年）五、蛋白质营养失调1.蛋白质缺乏：若膳食蛋白质长期供给不足可发生。临床表现：消化不良→腹泻→血浆白蛋白下降→水肿→肌肉萎缩→体重减轻→贫血→女性月经障碍、乳汁分泌减少、生殖功能障碍。若蛋白质摄入严重不足，导致“蛋白质恶性营养不良症(Kwashiorkor)”，主要表现为水肿。若蛋白质和热能同时严重缺乏时，导致“干瘦型营养不良(Marasmus)”,主要表现为消瘦。KwashiorkorKwashiorkorMarasmusMarasmusMarasmus阜阳奶粉事件2004年5月，安徽省阜阳市对当地2003年3月1日以后出生、以奶粉喂养为主的婴儿进行的营养状况普查和免费体检显示，因食用劣质奶粉造成营养不良的婴儿229人，其中轻、中度营养不良的189人。经国务院调查组核实，阜阳市因食用劣质奶粉造成营养不良而死亡的婴儿共计12人。2.蛋白质摄入过多：蛋白质分解为氨由尿排出时，需要大量水分，从而增加肾脏负担。若过多含硫氨基酸（动物蛋白）摄入，可加速骨钙丢失，易致骨质疏松。六、食物蛋白质的营养学评价食物蛋白质营养价值的优劣可从三方面评价：蛋白质含量蛋白质消化率蛋白质利用率1.蛋白质含量用凯氏(Kjeldahl)定氮法，测定食物中的氮含量，乘以蛋白质换算系数(6.25),得出食物蛋白质的含量。不同食物的蛋白质含量见表1-2。表1-2不同食物的蛋白质含量名称含量(%)畜、禽、鱼10～20鲜奶1.5～4.0奶粉25～27蛋类12～14大豆及豆类20～40硬果类15～25谷类6～10薯类2～3蔬菜水果类±12.蛋白质消化率(digestibility)反映蛋白质在消化道内被分解的程度和消化后的氨基酸和肽被吸收的程度。计算公式：食物氮食物氮－(粪氮－粪代谢氮)蛋白质消化率(%)=×100该计算结果也称真消化率(truedigestibility)实际工作中往往不考虑粪代谢氮，计算得出的结果称表观消化率(apparentdigestibility)。表观消化率(%)=食物氮－粪氮食物氮×100表观消化率的结果比真消化率低表1-3几种食物蛋白质消化率（%）食物真消化率食物真消化率鸡蛋97±3牛奶95±3肉、鱼94±3玉米85±6大米88±4面粉(精制)96±4燕麦86±7小米79大豆粉86±7菜豆78花生酱88中国混合膳96七、蛋白质的膳食参考摄入量1.推荐摄入量(RNI)(g/d)成人(18～60岁)*男女轻体力活动7565中体力活动8070重体力活动9080*按1.16g蛋白质/（kg.d）计算。2.若按能量计算，蛋白质摄入占膳食总能量的10%～12%，儿童青少年为12%～14%。例：轻体力活动成年男性，能量摄入为2400kcal/d，则蛋白质摄入量应为：2400kcal/d×12%÷4kcal/g=72g/d八、蛋白质的食物来源蛋白质广泛存在于动物性食物（畜、禽、鱼、蛋、奶）和植物性食物（豆类、谷类）中。动物性蛋白质质量好，在人体内利用率高，但同时富含脂肪酸和胆固醇。植物性蛋白质利用率较低。我国膳食谷类蛋白为主。大豆蛋白质量好，利用率高。应注意膳食中蛋白质互补！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。一、脂类的分类和功能1.分类脂肪(甘油三酯)(triglycerides)脂类类脂磷脂(phospholipids)固醇类(sterols)2.功能①提供能量：1克食物脂肪在体内可产生37.7kJ(9kcal)的能量。