第一章 营养学基础

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1、第一篇 营养学,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。 营养学就是研究膳食、营养与人体健康关系的科学。 合理营养是指通过合理的膳食和科学的烹调加工，向机体提供足够的能量和各种营养素，并保持各营养素之间的平衡，以满足人体的正常生理需要、维持人体健康的营养。,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。 宏量营养素(macronutrient) 微量营养素(micronutrient) 常量元素(macroelement或major element) 微量元素(microel

2、ement或trace element),第一章 营养学基础 第一节 蛋白质,蛋白质的功能 1.是人体组织的构成成分 2.构成体内各种重要的生理活性物质 3.供给能量 必需氨基酸(essential amino acid)是指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。构成人体蛋白质的氨基酸有20种 必需氨基酸：异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸和组氨酸。 条件必需氨基酸(conditionally essential amino acid)：半胱氨酸和酪氨酸 非必需氨基酸(nonessential amino acid)。,*组氨酸为

3、婴儿必需氨基酸，成人需要量可能较少。摘自Modern Nutrition in Health and Disease ，第9版，第14页，1999年。,构成人体蛋白质的氨基酸,氨基酸模式(amino acid pattern) ：是蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。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。,几种中国食物和人体蛋白质氨基酸模式,根据食物成分表（王光亚主编，人民卫生出版社，1991年）计算。大豆、全鸡蛋（红皮）来自上海；鸡蛋白来自河北；牛奶产自甘肃；猪瘦弱、牛肉（里脊）、小麦标准粉来自北京；大米为浙江早

4、籼标二米。,参考蛋白(reference protein)：是指可用来测定其它蛋白质质量的标准蛋白。 限制氨基酸(1imiting amino acid)：是指食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸相对含量较低，导致其它的必需氨基酸在体内不能被充分利用而浪费，造成其蛋白质营养价值降低，这些含量相对较低的必需氨基酸，称为限制氨基酸。 蛋白质互补作用(complementary action)：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。,氨基酸池(amino acid

5、pool)：存在于人体各组织、器官和体液中的游离氨基酸，统称为氨基酸池。 必要的氮损失(obligatory nitrogen losses)：机体每天由于皮肤、毛发和粘膜的脱落，妇女月经期的失血及肠道菌体死亡排出等损失约20g以上的蛋白质，这种氮排出是机体不可避免的氮消耗，称为必要的氮损失。,蛋白质代谢及氮平衡,氮平衡(nitrogen balance)：是反应机体摄入氮(食物蛋白质含氮量约为16%)和排出氮的关系。 BI-(U+F+S) B：氮平衡；I：摄入氮；U：尿氮；F：粪氮；S：皮肤等氮损失。 摄入氮和排出氮相等为零氮平衡(zero nitrogen balance)； 摄入氮多于排

6、出氮为正氮平衡(positive nitrogen balance)； 摄入氮少于排出氮为负氮平衡(negative nitrogen balance)；,食物蛋白质营养学评价 蛋白质的含量 微量凯氏(Kjeldahl)定氮法：测定食物中的氮含量，再乘以由氮换算成蛋白质的换算系数，就可得到食物蛋白质的含量。 蛋白质消化率(digestibility) 蛋白质利用率（utilization),几种食物蛋白质的消化率(%),摘自 WHO Technical Report Series 724, 第119页，1985年。,真消化率(true digestibility) 食物氮(粪氮粪代谢氮) 蛋白

7、质真消化率(%) 100 食物氮 表观消化率(apparent digestibility) 食物氮粪氮 蛋白质表观消化率(%) 100 食物氮,蛋白质利用率 生物价(biological value，BV) 蛋白质净利用率(net protein utilization，NPU) 蛋白质功效比值(protein effciency ratio，PER) 氨基酸评分(amino acid score，AAS) 相对蛋白质值(relative protein value，RPV) 净蛋白质比值(net protein ratio，NPR) 氮平衡指数(nitrogen balance index

8、，NBI),生物价(biological value，BV)：是反映食物蛋白质消化吸收后被机体利用程度的指标。 储留氮 生物价 100 吸收氮 吸收氮=食物氮(粪氮粪代谢氮) 储留氮=吸收氮(尿氮尿内源性氮),蛋白质净利用率(net protein utilization，NPU)：是反应食物中蛋白质被利用的程度，即机体利用的蛋白质占食物中蛋白质的百分比。 储留氮 蛋白质净利用率消化率生物价 100% 食物氮,蛋白质功效比值(protein effciency ratio，PER) ：是用处于生长阶段中的幼年动物(一般用刚断奶的雄性大白鼠)，在实验期内其体重增加和摄入蛋白质的量的比值来反映蛋白

9、质营养价值的指标。 动物体重增加(g) 蛋白质功效比值 摄入食物蛋白质(g) 实验组功效比值 被测蛋白质功效比值 2.5 对照组功效比值,氨基酸评分(amino acid score，AAS)：是用被测食物蛋白质的必需氨基酸评分模式(amino acid scoring pattern)和推荐的理想的模式或参考蛋白的模式进行比较，因此是反映蛋白质构成和利用的关系。 被测蛋白质每克氮(或蛋白质)中氨基酸量(mg)氨基酸评分= 理想模式或参考蛋白质中每克氮(或蛋白质)中氨基酸量(mg),确定某一食物蛋白质氨基酸评分步骤 计算被测蛋白质每种必需氨基酸的评分值 在上述计算结果中，找出第一限制氨基酸评分

10、值，即为该蛋白质的氨基酸评分。,几种食物和不同人群需要的氨基酸评分模式,摘自WTO Technical Report Series 724, 第121页, 1985年。,表 常见几种食物蛋白质质量,摘自营养与食品卫生学，第3版，第11页。,经消化率修正的氨基酸评分(protein digestibility corrected amino acid score,PDCAAS)：可替代蛋白质功效比值PER，对除孕妇和l岁以下婴儿以外的所有人群的食物蛋白质进行评价。 经消化率修正的氨基酸评分氨基酸评分真消化率,几种食物蛋白质经消化率修正的氨基酸评分,摘自 Understanding Nutriti

11、on, 第8版，Appendix J，1999年。,蛋白质营养不良及营养状况评价 蛋白质能量营养不良(proteinenergy malnutrition，PEM) Kwashiorker 氏征：指能量摄入基本满足而蛋白质严重不足的儿童营养性疾病。 Marasmus 氏征：指蛋白质和能量摄入均严重不足的儿童营养性疾病。 成人蛋白质摄入不足可引起体力下降、浮肿、抗病力减弱等。,蛋白质摄入过多 摄入较多的动物脂肪和胆固醇 加重了肾脏的负荷 造成含硫氨基酸摄入过多,可加速骨骼中钙质的丢失，易产生骨质疏松(osteoporosis)。,蛋白质供给量及食物来源 成人每天摄入约30g蛋白质就可满足零氮平衡

12、，按0.8g/(kgd)摄入蛋白质为宜，我国推荐摄入量为1.16g/ (kgd)。 成人摄入占膳食总能量的10%12%，儿童青少年为12%14%。 反映蛋白质营养水平的指标 血清白蛋白(正常值为3550g/L)， 血清运铁蛋白(正常值为2.24.0g/L) 注意蛋白质互补 大力提倡我国各类人群增加牛奶和大豆及其制品的消费。,第二节 脂 类,脂类(lipids)主要有 甘油三酯(triglycerides) 磷脂(phospholipids) 固醇类(sterols) 甘油三酯功能 体内贮存和提供能量 维持体温正常 保护作用 内分泌作用 帮助机体更有效地利用碳水化合物和节约蛋白质作用 机体重要的

13、构成成分,甘油三酯在营养学上的功能 增加饱腹感 改善食物的感官性状 提供脂溶性维生素 脂肪酸(fatty acid)按其碳链长短分类 长链脂肪酸(14碳以上) 中链脂肪酸(含812碳) 短链脂肪酸(6碳以下),按其饱和程度分类 饱和脂肪酸(saturated fatty acid) 单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,PUFA) 多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid)按其空间结构不同分类 顺式脂肪酸(cis-fatty acid) 反式脂肪酸(trans-fatty acid),营养学上最具价值的脂肪酸有两类 n-3(或-3)系列不饱和脂肪酸,即从甲基端数，第一个不饱和键在第三和第四碳原子之间的各种不饱和脂肪酸； n-6(或-6)系列不饱和脂肪酸，从甲基端数，第一个双键在第六和第七碳之间。 CH3(CH2)nCH2COOH甲基端 羧基端,常见的脂肪酸,摘自Modern Nutrition in Health and Disease，第9版, 第68页，1999年。,必需脂肪酸(essential fatty acid，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脂肪酸。n-6系列中的亚油酸和n-3系列中的-亚麻酸是人体必需的两种脂肪酸。,