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1、第二章 营养素的生理功能,第一节 蛋 白 质,一、蛋白质的生理意义,生物学功能,如酶的催化作用、激素的生理调节作用、血红蛋白的运载作用、肌纤凝蛋白的收缩作用、抗体的免疫作用、胶原蛋白的支架作用等。蛋白质又是构成各类细胞原生质的主要物质(细胞原生质是蛋白质、脂肪、碳水化合物共同组成的胶态系统),核蛋白及其相应的核酸是遗传的物质基础。成年人体内约含蛋白质16.3%,亦即一个体重50kg的成年人约有 8.15kg的蛋白质。不同年龄的机体蛋白质合成率不同。,表 人类不同年龄的整体蛋白质合成平均率,表 常用食物蛋白质的换算系数,二、蛋白质分类,首先按蛋白质结构和组成的繁简,将蛋白质分为两大类。凡结构较复
2、杂,组成除氨基酸外还有其它成分者称为结合蛋白质。凡结构比较简单,单纯由20种a-氨基酸组成的蛋白则称为简单蛋白质。,(一)简单蛋白质,1.清蛋白:如血浆清蛋白、乳汁清蛋白、卵清清蛋白等。 2.球蛋白:如血清中各种球蛋白、豆类球蛋白、肌球蛋白。 3.谷蛋白: 4.醇溶谷蛋白: 5.精蛋白:例如鲑精蛋白。 6.组蛋白:常在细胞核中。 7.硬蛋白:如结缔组织里的胶原蛋白,毛发、指甲和动物甲壳中的角蛋白,蚕丝中的丝心蛋白,以及肌腱、韧带中的弹性蛋白等。,(二)结合蛋白质,1.核蛋白: 以细胞核里含量较高。 2.色蛋白:如动物血中的血红蛋白,植物叶中的绿蛋白、细 胞色素、黄素酶类等。 3.糖蛋白与蛋白多
3、糖:例如唾液中的粘蛋白和细胞膜内的糖 蛋白。蛋白多糖、胶原蛋白和弹性蛋白是它的三 大主要成分。 4.磷蛋白:如乳汁中的酪蛋白,或如蛋类的卵黄蛋白则是构 成胚胎的重要成分。 5.脂蛋白:是各种生物膜的主要成分。,三、必需氨基酸,体内各种不同类别的蛋白蛋,均由20余种氨基酸组合构成。大部分氨基酸可在人体内合成,但有八种氨基酸人体不能合成或合成的速度远不能适应机体的需要,这八种氨基酸称为必需氨基酸,它们是异亮氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、赖氨酸、色氨酸、缬氨酸。,四、食物蛋白质的营养价值及评价指标,(一)食品中蛋白质含量 多数蛋白质的平均含氮量为16%,所以测得的含氮量乘以6.25(100
4、/16),即为蛋白质含量。 (二)蛋白质消化率,按一般常用方法烹调食物时,蛋白质消化率在奶类为97%98%,内类为92%94%,蛋类为98%,米饭为82%,面包为79%,马铃薯为74%,玉米面窝头66%。,(三)蛋白质生物价,氮的储留量=食物中含氮量-(粪中含氮量-肠道代谢废物氮)-(尿中含氮量-尿内源氮)。氮的吸收量=食物中含氮量-(粪中含氮量-肠道代谢废物氮)。其中所谓尿内源氮是机体不摄蛋白蛋白质时,尿中所含有的氮,它是来自组织蛋白质分解。,可简化为蛋白质净利用率 = 生物价消化率,(四)蛋白质净利用率,(五)蛋白质功效比值,(六)相对蛋白质值,(七)食物蛋白质必需氨基酸含量与相互比值,一
5、般来说,蛋白质供给量应占热量供给量10%14%;儿童少年应为12%14%,以保证生长发育的需要;成人维持正常生理功能10%12%即可。,有二种途径:一种是内源性代谢氮的量。 一种为人体对氮的最低生理需要量。,五、膳食中蛋白质供给量与人体必需氨基酸需要量,为肉类和鱼类,含量一般为10%30%,奶类1.5%3.8%,蛋类11%14%,干豆类20%49.8之间,硬果类如花生、核桃、莲子等含有15%26%的蛋白质。,六、膳食中蛋白质的来源,第二节 碳水化合物,碳水化合物又名糖类,由碳、氢和氧三种元素组成。可分成单糖、双糖和多糖。在每日膳食中最重要的碳水化合物是淀粉。,一、化合物的生理意义,(一)碳水化
6、合物是人体最主要的热能来源,每克碳水化合物在人体内可以产生4.lkcal热能;,(二)碳水化合物是构成机体的一种重要物质,参与许多生命过程;,(三)碳水化合物对其它某些营养素在体内的代谢也有密切的关系;,(四)碳水化合物对于蛋白质在体内的代谢过程也很重要;,(九)氨基多糖及基与蛋白蛋结合的化合物是结缔组织的基本成分。,(五)纤维素和果胶虽然在体内不能被消化吸收藏,但能促进肠道蠕动,特别是果胶在吸水浸涨后,有利于粪便排出;,(六)膳食中的纤维素还可对机体内胆固醇代谢发生影响;,(七)糖类是人体最主要的供能物质;,(八)糖类在人体细胞内的代谢过程中形成多种糖类的磷酸脂,它们都是糖类代谢的重要中间产
7、物;,(一)单 糖 包括丙糖、丁糖、戊糖及庚糖。 1、己糖 2、己糖的衍生物 3、戊糖 (二)双糖及低聚糖类 1、 蔗 糖 2、乳 糖 3、麦芽糖,二、碳水化合物的分类,可以分成两大类:一大类是人类机体能消化并加以利用的碳水化合物;另一大类虽然也具有糖类的结构,但很难或不能为人体所利用。,4、海藻糖 5、蜜三糖 6、水苏四糖,(一)纤维素 (二)半纤维素 (三)果胶 (四)树胶和海藻酸盐类,三、可被机体利用的多糖,(一)淀 粉 (二)糊 精 (三)糖 原,四、不能被机体利用的多糖,占总热能供量的60%70%,主要来源是谷类和根茎食品,其次来自各种食糖,蔬菜水果中除含水量单糖外,也是纤维素和果胶
8、的主要来源。,五 、膳食中碳水化合物的供给量和来源,脂类(lipids)是一大类具有重要生物学作用的化合物,它们都能溶于有机溶剂而不溶于水。由碳、氢、氧三种元素构成的。氧与碳和氢的比率低得多,一般为1:71:30。每一克脂肪可产生gkcal的热量。,第三节 脂 类,一、 脂类的种类及代谢,(一) 脂类的分类,脂类是油、脂肪和类脂的总称。食物中的油脂主要是油和脂肪,类脂主要有磷脂、糖脂和固醇类等。,1、脂 肪,(1)脂肪酸:,饱和脂肪酸;,不饱和脂肪酸;,不饱和脂肪酸:在碳链上相邻的两个碳原子间含有不饱满的双键。根据所含双键的多少可将不饱和脂肪酸分为单不饱和脂肪酸,只含有一个双键:多不饱和脂肪酸
9、多为长链脂肪酸,含有两个或两个以上双键。大多数食物脂肪都包含带有810个脂肪酸的甘油酸,饱和及不饱和脂肪酸的混合物。是有力的氧化刘,可以破坏油脂中的脂溶性维生素等物质。,(2)必需脂肪酸:某些多不饱和脂肪酸为人体生长发育与正常生理活动所必需,但不能为人体所合成,必须靠食物供给,故称为“必需脂肪酸”。传统上,必需脂肪酸是指亚油酸、花生四烯酸、亚麻酸。目前已肯定的必需脂肪酸是亚油酸。虽然花生四烯酸具有亚油酸某些相同的作用,但严格来说并不是必需脂肪酸,因为人体能将食物中的亚油酸转化为花生四烯酸。所以,只能说它是必需具有促进生长发育和防止皮炎的双重作用。亚油酸主要来源于杆物种子油,花生四烯酸来源于动物
10、性脂肪,亚麻酸来源于大豆油。,2、类 脂,、胆固醇,它存在于所有的物中,主要在肝脏和小肠内合成。,(1)磷 脂:主要为甘油磷脂、卵磷脂、神经磷脂等。存在于各种组织、血浆,并有小量储于体脂库中。卵磷脂又称为磷酯酰胆碱,存在于蛋黄和血浆中。神经鞘磷脂存在于神经鞘。,(2)糖 脂:胆固醇:它存在于所有的动物中,主要是在肝脏和小肠内合成。,脑和神经组织含有大量的类脂。分为磷脂、糖脂、甾醇等。,、脂肪的代谢:脂肪代谢有四条途径: 立即作为能源。 作为能源储存在细胞中。 成为细胞本身的结构成分。 合成某些必需的仑合物。,(二)脂肪的消化、吸收和代谢,1、 脂肪的消化与吸收:脂肪必须先分解成小的单位,然后才
11、能被肠壁的细胞吸收。食物中的肉类、乳制品的脂类及植物油等都是以混合的甘油三酯的形式进入口胶、胃和肠道。口腔不能消化;胃消化的脂肪不多,大多数脂肪是在肠道内消化。,二、脂肪的生理功能,(一)食物中脂肪的作用,1、能 源:每克脂肪,都能提供9kcal热量。 2、增进饱满感:在胃里停留的时间较长,大约是3.5小时。 3、作为脂溶性维生素的载体:脂溶性维生素A、D、E、K。 4、必需脂肪酸的来源:植物油的亚油酸含量最高,玉米油、葵花籽油、红花油的含量超过50%。 5、合成前列腺素的原料:促进受孕、调节神经脉冲的传输、阴止脂肪的分解及胃液的分泌、调节血压等。 6、增进食物的味道:炸食物、炒菜等均能增进食
12、物的味道。激消化液的分泌。,(二)脂肪在体内的作用 1、 储存能量 2、调节人体的功能 3、绝缘防寒 4、保护重要的人体器官 (三)食物脂类的供给量和来源: 每日膳食中有50g脂肪即能满足需要。我国推荐的供给量规定成人每日摄入脂肪量应占总能量的20%25%。是适宜的。 食物脂类的来源是植物性食物和动物性食物。各种植物油和坚果,如核桃、花生、芝麻、葵花籽及豆类等。含不饱和脂肪酸多。动物性食物来源主要有猪、羊、牛等的动物脂肪及骨髓、肥肉、乳类及蛋黄等,提供饱和脂肪酸、磷脂和胆固醇等。,第三节结束,一、维生素的种类及一般物性 目前仍然根据其溶解性分为脂溶性维生素(FSV)和水溶性维生素(WSV)两大
13、类。 脂溶性维生素有维生素A、D、E和K四大类。 水溶性维生素有维生素B族和维生素C两大类。,第四节 维 生 素,米糖中找到一种能治疗脚气病的碱性胺化合物,该物质是维持生命所必需的。,三、膳食维生素的供给量和来源 需要量:是指维持身体正常生理功能所需要的数量。 (一)维生素A的供给量及其食物来源 1、维生素A的计算单位:把维生素A和胡萝卜素都折合 为视黄醇当量(RE),即1ug维生素A视黄醇当量=1ug 视黄醇=6ug-胡萝卜素=3.33IU视黄醇。 2、供给量及来源:孕妇为1000;乳母为1200。维生素A 存在于动物性食物中,尤其在动物的肝脏、蛋黄、乳 制品和鱼肝油中含量最高。,二、维生素
14、的生理功能 单纯酶(如胃蛋白酶、胰蛋白酶等)结合酶(如氧化还原酶、转移酶类等)。从营养学角度而言,维生素在营养上均属必需营养素,其主要生理功能就是促进和调节机体物质代谢、维护组织细胞的正常功能。,(二)维生素D的供给量及食物来源 1IU维生素D3(胆钙化醇)相当于0.025ug的维生素D3。一般成年人不分男女为男女为200IU即5ug维生素。 维生素D的来源有两条途径: (1)通过皮肤获得。人及动物皮下的7-脱氢胆固醇受光解作用可合成所需要的维生素D3。适当受太阳光照是预防维生素D缺乏的主要应变法之一。 (2)通过膳食摄人。主要存在于鱼肝油、沙丁鱼、肚、蛋黄等动物性食物中。 (三)维生素E的供
15、给量及食物来源 成人为10mg,,孕妇、乳母及老年人为12mg。 (四)维生素K的日推荐量及来源 成年人为70140ug。,(五)硫胺素的供给量及食物来源 动物的内脏(肝、心、肾等)及猪肉含量较丰富、 硬果类也是良好的来源。 (六)核黄素(维生素B2)的供给量及来源 成人男子为1.2、1.3、1.5和1.7mg供给量,女子为 1.11.6mg;老年人的供给量接近成人为1.2mg左右。 动物的脏器(肝、肾、心)、蘑菇、鳝鱼是核黄素的 丰富来源,蟹、蛋、茶叶、苜蓿等也是良好来源。 (七)尼克酸(烟酸、维生素B3)的供给量及食物来源 成年男子为1220 mg,女子为1116mg;孕妇为18mg, 乳
16、母为21mg;老年人约1213mg,最少不能低于10mg。 动物的肝、肾、瘦肉、花、茶叶、口蘑等含量较高。,(八)泛酸的供给量及食物来源 成年人每日供给量为510mg ,孕妇及乳母为10mg。 支物的内脏(肝、肾和心)、酵母、黄豆等食物中 含量较为丰富,坚果、蛋、蘑菇,也是良好的来源。 (九)维生素B6的供给量及食物来源 动物性食物含量较丰富,如葵花籽、肉类、鱼、蛋 黄以及谷物、种子外皮等。 (十)生物素(维生素H)的供给量及食物来源 尤其以酵母、动物内脏(如肝、肾)、大豆、米胚、 牛奶和蛋黄的含量最丰富,成人为100200ug。 (十一)维生素B12(氰钴素、钴胺素)的供给量及食物来源 成人每日供给量为3ug,,孕妇及乳母为4ug。动物性 食品,尤其以动物的内脏(肝、肾、心)较为丰富。,(十二)叶酸的供给量及食物来源 叶酸在动物的内脏(肝、肾)、水果及蔬菜中含量 较丰富,成人(不分男女)为400ug,哺乳期为 ug,妊娠期为ug。 (