食品营养学(前8章)

第一章绪论（一）基本概念1、营养：指人体摄取、消化、吸收和利用食物中的营养物质以满足机体生长发育、生理功能、组织更新、体力活动需要的生物学过程。2、营养素：指食物中可给人体提供能量、构建机体成分和组织修复以及生理调节功能的化学成分。3、其他膳食成分：植物化学物和其他成分4、食品营养学：属于预防医学和食品科学的交叉领域，主要研究食品中的营养素和生理活性物质对人体健康的有益作用（或饮食与健康的相互作用及其规律、作用机制），以及在此基础上采取具体的、宏观的、社会性措施以预防疾病、改善人类健康和提高生命质量。（二）合理膳食1、合理膳食：又称为平衡膳食，是指提供给机体种类齐全、数量充足、比例合适的能量和各种营养素，并与机体的需要保持平衡，进而达到合理营养、促进健康、预防疾病的膳食。2、合理膳食的要求（1）提供种类齐全、数量充足、比例合适的营养素；（2）保证食物安全；（3）科学的烹调加工；（4）合理的进餐制度和良好的饮食习惯。（三）人体营养需要1、营养素的代谢及生理功能（1）营养素的代谢：指生物体与外界环境之间物质的交换和生物体内物质的转变过程。包括消化吸收、中间代谢、排泄三个阶段。（2）营养素的生理功能：提供能量；构成组织细胞，供给生长发育和自我更新所需材料；调节机体生理活动；2、人群的营养需要（1）合理营养：即为平衡而全面的营养。包括①为满足机体对各种营养素及能量的需要；②各营养素之间比例要适宜。营养失衡造成的危害：营养失去平衡可产生营养不良，营养不良是指由于一种或一种以上营养素的缺乏或过剩所造成的机体健康异常或疾病状态。包括营养缺乏和营养过剩。（四）食品营养学的研究内容因此，食品营养学将要告诉人们如何理智地选择并摄取能满足生理需要的营养素，使机体处于最佳的健康状况。1、食物的营养价值2、人体的营养需要量3、各种人群的特殊营养需要4、公共营养5、现代营养学与祖国传统医学的融合研究（五）食品营养学未来发展趋势1、继续开展营养学的各项基础研究2、开展合理膳食结构与营养相关疾病防治研究3、加强公共营养及必要社会性措施的研究第二章食物在体内的过程消化：指人体通过消化管的运动和消化腺分泌物的酶解作用，使大块的、分子结构复杂的食物，分解为能被吸收的、分子结构简单的小分子化学物质的过程。方式：机械消化和化学消化。吸收：食物经消化后，所形成的小分子物质通过消化道黏膜进入血液或淋巴的过程，被机体细胞所利用，称为吸收。一、消化系统机体消化食物和吸收营养素的结构总称消化系统。消化系统分为消化管和消化腺两大部分。1、消化道：是一条长而盘曲的肌性管道。据位置、形态、功能不同可分为：口腔、咽与食道、胃、小肠、大肠。2、消化腺大消化腺有唾液腺、肝和胰腺，是体内主要的消化腺。小消化腺位于消化管壁内，如食管腺、胃腺和肠腺等。消化腺都有导管与消化道相通，使分泌的消化液能流入消化道。消化腺分泌的消化液由水、无机盐和少量有机物组成，其中最重要的成分是具有蛋白质性质的消化酶。二、食物的消化机械性消化：指通过消化管壁肌肉的收缩和舒张（如口腔的咀嚼，胃、肠的蠕动等）把大块食物磨碎，叫机械性消化或物理性消化。化学性消化：通过消化液及消化酶的作用把食物中的大分子物质分解成可被吸收的小分子物质叫化学性消化。（一）各种消化液的成分及作用1、唾液（1）成分：pH6.6-7.1，其中水分约占99%，有机物主要为黏液蛋白，还有唾液淀粉酶、溶菌酶和少量无机盐（Na+、K+、Ca2+、Cl-、HCO3及微量的CNS-），另有少量气体如N2、O2和CO2等。正常人每日分泌唾液1~1.5L。（2）作用：湿润与溶解食物并刺激味蕾引起味觉；清洁和保护口腔的作用；唾液淀粉酶可使淀粉水解成麦芽糖，对食物进行化学性消化。2、胃液胃是消化道中一个袋状膨大部分，其位置和形状随人的体型体位及胃内充盈度不同而有改变。中等度充盈时，胃的大部分位于正中线左侧，小部分位于右侧。主成分是水、HCl、Na+、K+等无机物，以及胃蛋白酶、粘蛋白等有机物。纯净胃液是一种无色透明的酸性液体（pH0.9-1.5）。（1）胃酸：由胃腺壁细胞分泌，只有胃中才有此酸性分泌液作用：激活胃蛋白酶原，为其造成适宜的酸性环境，以利水解蛋白质。抑制和杀灭胃内细菌的作用。胃酸进入小肠后能刺激胰液和小肠液的分泌，并引起胆囊收缩排出胆汁。胃酸造成的酸性环境有助于小肠对Fe2+、Ca2+的吸收。（2）胃蛋白酶：主细胞分泌出来时为无活性的蛋白酶原，在HCl作用下被激活（最适pH2），是胃液中的主要消化酶。能将蛋白质进行初步水解。（3）黏液：胃黏膜表面的上皮细胞和胃腺中的黏液细胞分泌。主成分是糖蛋白，其次为粘多糖等大分子。在正常情况下胃黏膜表面常覆盖一层黏液，弱碱性，可中和HCl和减弱胃蛋白酶的消化作用，故可保护胃黏膜，使其免于受到HCl和蛋白酶的消化作用。同时，黏液还有润滑作用，可减少胃内容物对胃壁的机械损伤，对胃有保护作用。（4）内因子：壁细胞分泌，正常胃液中含“内因子”。是分子量为53000Dal的一种糖蛋白，内因子与VB12结合形成复合物，保护VB12免被消化酶破坏，并促进其吸收。3、胆汁的作用（胆盐）A、促进脂肪消化：乳化脂肪，增加胰脂肪酶的作用面积；B、促进脂肪吸收：与脂肪代谢产物形成混合微胶粒以促进其转运；C、促进脂溶性维生素A、D、E、K的吸收；胆盐的肠肝循环胆盐随肝胆汁排至小肠后，约有95%在回肠末端被吸收入血，经肝门静脉进入肝脏再合成胆汁，而后又被排入肠内，这个过程称为胆盐的肠-肝循环。使有限的胆盐能最大限度地发挥作用，从而维持了脂类食物消化吸收的正常进行。4、胰液（1）胰液的主要成分及其作用A、HCO3-浓度：145mmol/L(比血浆高4倍)，与胰液的分泌速率有关。作用：中和HCl，保护肠粘膜；为各种胰酶的活动提供最适环境。B、胰酶C、蛋白酶原D:其他消化酶：羧基肽酶、核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶等。E:胰蛋白酶抑制物：能和胰蛋白酶结合成无活性的化合物，防止小量胰蛋白酶原在胰腺内激活而发生自身消化。5、小肠液成分：pH7.8呈弱碱性。成人分泌1～3L/d。小肠中除含多种粘蛋白、肠激酶外，还含多种消化酶，此外还常混有脱落的上皮细胞、白细胞和微生物等。作用：进一步分解肽类、二糖和脂类使其成为可被吸收的物质。如蔗糖酶分解蔗糖；麦芽糖酶分解麦芽糖；乳糖酶分解乳糖。6、大肠液成分：分泌少量碱性液体，pH8.3-8.4，主成分为黏液蛋白，保护黏膜和润滑粪便。作用：含酶很少，没有明显的消化作用。大肠内容物主要受细菌的分解作用。细菌所含的酶能使食物残渣与植物纤维素分解。对糖类和脂肪进行发酵式分解，蛋白质进行腐败式分解。正常情况下，机体一方面通过肝脏对这些毒物进行解毒作用，另一方面通过大肠将这些毒物排出体外。大肠内细菌还能合成少量Vk和某些B族维生素。其中一部分可被人体吸收，对机体的营养和凝血有一定生理意义。三、营养物质的吸收1、小肠是营养物质吸收的主要场所食物在口腔和食道内不被吸收。胃只吸收少量酒精和水分，大肠尚能吸收水、无机盐和部分未被小肠吸收的养分。食物经消化后的各种营养物质主要在小肠被吸收。其中，大部分是在十二指肠和空肠吸收，当其到达回肠时通常已吸收完毕。回肠被认为是吸收机能的储备，能主动吸收胆汁酸盐和VB12。小肠吸收的有利条件：：①食物已被充分消化；②吸收面积大：长5～6m，皱褶＋绒毛＋微绒毛→200m2；③毛细血管和淋巴管丰富，绒毛伸缩具有唧筒样作用；④时间保证：停留时间长，约3～8h；2、吸收原理（1）被动转运：包括滤过、扩散和渗透等作用。滤过靠膜两边的流体压力差，如肠腔内压力超过毛细血管压时，水分或其它物质可借压力差滤入毛细血管内。渗透则有赖于半透膜两边存在的压力差，水分从渗透压低的一侧进入渗透压较高一侧。（2）主动转运：有些营养物质可由浓度较低的一侧穿过膜向浓度高的一侧转运，需耗能量及载体协助。物质主动转运中的载体是一种脂蛋白，它具高度特异性，载体转运物质时的能量来自ATP。（3）胞饮作用：一种通过细胞膜的内陷将物质摄取到细胞内的过程。可使细胞吸收某些完整的脂类和蛋白质。也是新生儿从初乳中吸收抗体的方式。这种未经消化的蛋白进入体内可能是某些人食物过敏的原因。四、代谢物质的排泄排泄就是指机体在新陈代谢过程中所产生的代谢终产物以及多余的水分和进入体内的各种异物，由排泄器官向体外输送的生理过程。机体的排泄器官主要是肾，其次是肺、皮肤、肝和肠。肾脏以尿的形式排出多种代谢终产物和某种异物，如尿素、尿酸、肌酐、马尿酸、水及进入体内的药物等。肺借助呼气排出CO2和少量水，以及一些挥发性物质。皮肤依靠汗腺分泌，排出一部分水和少量的尿素与盐类。肠和肝把胆色素和无机盐排入肠腔，随粪便排出体外。在这些器官中，由肾脏排出的代谢终产物不仅种类多，数量大，而且肾脏还可根据机体情况调节尿的质和量，因而肾脏的泌尿作用具有特别重要的意义。第三章蛋白质一、蛋白质的功能：1.人体组织的构成成分2.构成体内各种重要物质3.供给部分能量二、概念1、必需氨基酸：指人体内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。2、条件必需氨基酸：半胱氨酸和酪氨酸这类可减少人体对某些必需氨基酸需要量的氨基酸，称为条件必需氨基酸，或半必需氨基酸。蛋氨酸转变为半胱氨酸，苯丙氨酸转变为酪氨酸。3、非必需氨基酸：指人体可以自身合成，不一定需要从食物中直接供给的氨基酸。4、氨基酸模式：蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例，反映人体蛋白质和各种食物蛋白质中必需氨基酸的种类和含量上的差异。计算方法是将该种蛋白质中的色氨酸含量定为l，分别计算出其它必需氨基酸的相应比值，这一系列的比值就是该种蛋白质氨基酸模式。5、限制氨基酸：含量相对较低的必需氨基酸称为限制氨基酸，其中含量最低的称为第一限制氨基酸，余者依此类推。大米、面粉缺乏赖氨酸，大豆缺乏蛋氨酸。6、参考蛋白：是指氨基酸模式与人体蛋白质接近，用来测定其它蛋白质质量的标准蛋白。完全蛋白：动物蛋白质氨基酸模式与人体相似，能维持成人的健康，促进儿童生长、发育。如动物性食品中的肉、蛋、乳蛋白质及大豆蛋白。半完全蛋白：大多数植物蛋白质能维持成人的健康，但是不能促进儿童生长、发育。如植物蛋白。不完全蛋白：按计算种类不全，既不能维持成人的健康，也不能促进儿童生长、发育。如玉米胶蛋白、动物结缔组织蛋白。7、蛋白质互补作用：为了提高植物性蛋白质的营养价值，往往将两种或两种以上的食物混合食用，而达到以多补少的目的，提高膳食蛋白质的营养价值，不同食物间相互补充其必需氨基酸不足的作用，称为蛋白质互补作用。如肉类和大豆蛋白可弥补米面蛋白中赖氨酸的不足。原则：搭配的食物种类越多越好；各种食物要同时食用三、蛋白质的消化、吸收和代谢（一）蛋白质的消化与吸收蛋白质的消化从胃开始，消化过程中需要胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、肽酶的参与；蛋白质经过消化过程最终被分解为氨基酸，在小肠黏膜被吸收，通过门静脉进入肝脏，然后运送到全身各组织器官被利用；氨基酸通过小肠粘膜细胞是主动运输的过程，分三种系统分别转运中性、酸性和碱性氨基酸；氨基酸吸收过程中存在竞争机制，肠道按食物中氨基酸的含量比例进行吸收；蛋白消化的最后阶段是在小肠肠腔内由分布在肠绒毛的肠上皮细胞完成.在肠道吸收的蛋白质包括食物来源和肠道内源性蛋白质两部分。肠道内源性蛋白质是指脱落的肠粘膜细胞和肠道分泌的消化液，每天约70g。单一饮食中蛋白质的消化吸收速度与食物中的蛋白质类型有关，并影响到餐后蛋白质的合成、分解和沉积。根据对餐后蛋白质代谢快慢的不同，将其分为快膳食蛋白和慢膳食蛋白。如乳清蛋白的消化速度快于酪蛋白，因此乳清蛋白为快膳食蛋白，酪蛋白为慢膳食蛋白。（二）蛋白质的代谢1、氨基酸池：人体各组织、器官和体液中的游离氨基酸统称为氨基酸池，包括外源性氨基酸和内源性氨基酸，主要用于合成机体蛋白质。2、粪氮：未被吸收的由粪便排出体外的蛋白质。3、尿氮：由尿液中排出的蛋白质。4、必要氮损失：指机体每天由于皮肤、毛发和粘膜脱落，妇女月经期失血以及肠道菌体死亡排出而造成的不可避免的氮消耗，每日在20g以