营养学

1. 营养学 何祚光

2. 营养学开场白 • 华人的饮食文化，中医文化和养生学是现代营养学的鼻祖。 • 神农氏尝百草的目的是确定食物是否有毒。 • 《黄帝内经》“脏气法时论”上说:“五谷为养，五果为助，五畜为益，五菜为充，气味和而服之，以补精益气”。

3. 营养学开场白 • 西医之父希波克拉底(Hippocrates)说：“把你的食物当药物,而不是把你的药物当食物”。这给饮食提出了一个很好的法则,就是多吃食物少吃药,提前预防疾病为主的医学思想。

4. 营养学开场白 • 李时珍等医学名家1578年著成《本草纲目》,共五十二卷,分十六部,六十类,确立了食物的研究,就是关于食物温、热、寒分类,代表了中国古代食疗的高峰。 • 1900年以后,西方人按照笛卡尔确立的分解思维,把食物分解了,并提取了碳水化合物和其他营养成分,从此以后有了六大营养素的研究。

5. (一)营养学概述 • 营养学概念——营养学是研究食物与机体的相互作用，以及食物营养成分（包括营养素、非营养素、抗营养素等成分）在机体里分布、运输、消化、代谢等方面的一门学科。

6. (一)营养学概述 • 营养素概述—— 1)营养素是指食物中能被吸收及用于增进健康的食物基本元素。某些营养素是必需的,因为它们不能被机体合成,必须从食物中获得。 2)必需营养素包括维生素,无机盐,氨基酸,脂肪酸以及作为能量来源的某些碳水化物。 3)非必需营养素是指机体能从其他化学物在体内合成的营养素,尽管它们也可以从膳食中获得。 4)营养素可分为宏量营养素和微量营养素。宏量营养素构成膳食的主要部分,提供能量及生长、维持生命活动所需要的必需营养素。

7. (一)营养学概述 • 非营养素——是存在于植物类草药及食物中‚有与营养素不一致的化学结构‚溶于水或酒精等媒介中‚对人体产生综合性、系统性、整体性、协调性调节健康的活性成分。植物类草药活性成分种类繁多‚如异黄酮、茶多酚、酚酸类化合物、姜黄素、红曲、硫化物等。西医技术优越性让营养素的研究有较全面的揭示‚而中医对非营养素的研究有优势。但非营养素结构复杂‚难以分析结构‚研究近年才兴起。

8. (一)营养学概述 • 抗营养素——营养成分在体内并非全部得到有效吸收‚会出现一些影响营养成分吸收的抵抗成分‚称为抗营养素。抗营养素来源既有营养素成分‚也有非营养素成分‚它们之间是怎样地“打架”的呢？由于营养成分之间存在拮抗作用、排斥作用(有你就没我有我就没你)、竞争作用(比谁最快被人体吸收)等作用的存在‚ “打架”就必然产生了。如补钙过量影响铁的吸收‚钙就是抗营养素；海鲜吃过多‚又吃维生素C‚会产生含砷(砒霜成分)的有害化合物‚维生素C就成为抗营养素。

9. (一)营养学概述 • 中医解释抗营养现象——即食物相克‚是指食物之间(包括各种营养素、非营养素成分)存在相互抵抗、相互制约的关系。如搭配不当‚会引起“中毒”或过敏反应。“中毒”反应大多呈慢性过程‚往往在人体的消化吸收和代谢过程中‚降低营养物质的生物利用率‚从而导致营养缺乏‚代谢失常‚产生疾病。从中医来讲‚畜禽肉类‚各有其食物药性。如羊肉属热性‚兔肉属寒性‚牛肉属温性‚鸭肉属凉性；也有滋阴壮阳之别‚如猪肉滋阴‚鹿肉壮阳。

10. (二)蛋白质 • 蛋白质概述——蛋白质是生命的物质基础,没有蛋白质就没有生命。机体中的每一个细胞,组织和脏器都有蛋白质参与。蛋白质占人体重量的16.3%,即一个60kg重的成年人约有蛋白质9.8kg。人体内蛋白质的种类很多,性质、功能各异,但都是由20多种氨基酸按不同比例组合而成的,并在体内不断进行代谢与更新。因此食物蛋白质的质和量、各种氨基酸的比例,关系到人体蛋白质合成的量,尤其是青少年的生长发育、孕产妇的优生优育、老年人的健康长寿,都与膳食中蛋白质的量有着密切的关系。

11. (二)蛋白质 • 蛋白质重要生理功能—— 1)组成人体的重要成分之一。 2)人体必需氮元素的唯一来源。 3)维持机体组织更新、生长、修复的重要物质。4)遗传信息的传递以及许多重要物质的运转都与蛋白质有关。 5)许多具有调节生理功能的物质如催化代谢反应的酶、调节体内代谢过程的激素、具有免疫功能的抗体、承担运输氧的血红蛋白、进行肌肉收缩的肌纤凝蛋白等其本身就是蛋白质。 6)还能为机体提供热能。

12. (二)蛋白质 • 蛋白质的组成——基本单位为氨基酸,不同数量和种类的氨基酸通过肽键连接组成蛋白质,蛋白质→胨→多肽→二肽→氨基酸。 • 食物蛋白质的营养价值—— 1)食物中蛋白质的含量—是评价食物蛋白质营养价值的基础,只有蛋白质含量高,其他指标也较好,才能满足机体的需要。食物中蛋白质含量一般用凯氏定氮法测定,将测得的含氮量乘以6.25即得到食物中蛋白质的含量。食物中蛋白质含量以大豆类最高(30%～40%),肉类次之(12%～20%),粮谷类较低(＜10%)。

13. (二)蛋白质

14. (二)蛋白质 • 全自动凯氏定氮仪

15. (二)蛋白质 • 食物蛋白质的营养价值—— 2)蛋白质消化率—是指蛋白质被消化酶分解的程度。消化率高说明该蛋白质被消化利用的可能性大,其营养价值也高。动物蛋白质消化率一般高于植物蛋白质,如蛋白类为98%,乳类97%～98%,馒头79%。另外,不同加工方法的食品消化率也不同,如大豆为60%,加工成豆腐其消化率提高到90%。

16. (二)蛋白质 • 食物蛋白质的营养价值—— 3)蛋白质生物学价值—指蛋白质经消化吸收后，进入机体可以储留和利用的部分。鸡蛋黄 90%,牛肉76%,玉米60%,全鸡蛋94%,白菜76%,花生59%,鸡蛋白83%,猪肉74%,绿豆58%,牛奶90%,小麦67%,小米57%,鱼83%,豆腐65%,生黄豆57%,大米77%,熟黄豆64%,高梁56%。

17. (二)蛋白质 • 氨基酸和必需氨基酸——蛋白质组成的基本单位是氨基酸,不同数量和种类的氨基酸通过肽键连接成蛋白质,蛋白质中含有20余种氨基酸,其中有一部分氨基酸体内能够合成,但有8种氨基酸不能合成,必须由食物中摄取,称谓必需氨基酸。对于婴幼儿来说,除这8种氨基酸外,组氨酸也是必需氨基酸。不同食物蛋白质所含氨基酸的种类和数量都不尽相同，而人体蛋白质对所需氨基酸的种类、数量及相互间比例均有一定的要求。

18. (二)蛋白质 • 氨基酸

19. (二)蛋白质 • 膳食蛋白质来源——来自动、植物性食物。按蛋白质的营养价值可分为完全蛋白质(优质蛋白质)和不完全蛋白质。完全蛋白质含有人体全部必需氨基酸,而且含量比值和人体蛋白质必需氨基酸的比值接近,故营养价值高。优质蛋白质主要存在于动物性食品和大豆及其制品中。大多数植物性食品如大米、玉米、小麦、高梁、杂豆类等所含蛋白质数量少,必需氨基酸的种类不全或某种必需氨基酸的比值过低,长期食用某种单一植物性食品对健康不利。

20. (二)蛋白质 • 蛋白质每日供给量——蛋白质的供给量与膳食蛋白质的质量有关。如果蛋白质主要来自奶、蛋等食品,则成年人不分男女均为每日每公斤体重0.75克。中国膳食以植物性食物为主,蛋白质质量较差,供给量需要定为每日每公斤体重1.0-1.2克。蛋白质供给量也可用占总能量摄入的百分比来表示。在能量摄入得到满足的情况下,由蛋白质提供的能量在成年人应占总能量的10%-12%,生长发育中的青少年则应占14%。

21. (二)蛋白质 • 蛋白质缺乏症——根据临床表现可分为两型： 1)营养消瘦症—是一种多见于婴幼儿的极度消瘦症,是由于长期摄食过少引起的。由于长期进食太少,尤其是能量不足,靠消耗自身组织来供给能量,以维持生命。该型营养不良多见于母乳不足、喂养不当、饥饿、疾病及先天性营养不良等。表现为生长发育缓慢或停止,明显消瘦,体重减轻,皮下脂肪减少或消失,肌肉萎缩,皮肤干燥,毛发细黄无光泽,常有腹泻、脱水、全身抵抗力低下,易发生感染,但无浮肿。

22. (二)蛋白质 • 营养消瘦症

23. (二)蛋白质 • 蛋白质缺乏症—— 2)恶性营养不良(kwashiorkor)—也称水肿型PEM。这是因蛋白质严重缺乏而能量供应可以维持最低需要水平的极度营养不良症,多见于断乳期的婴幼儿。临床表现为精神萎靡、反应冷淡、哭声低弱无力、食欲减退、体重不增或减轻、下肢呈凹陷性浮肿、皮肤干燥、色素沉着、毛发稀少无光泽、肝脾肿大等。

24. (二)蛋白质 • 恶性营养不良

25. (三)脂肪 • 脂肪生理功能—— 1)提供热能,是人体热能的重要来源。 2)磷脂和胆固醇是构成人体细胞的重要成分。 3)供给必需脂肪酸,其中亚油酸(18碳2稀酸)在人体内不能合成,每日必须由食物中供给,故称为必需脂肪酸。 4)脂肪有利于脂溶性维生素的吸收和利用。 5)体内脂肪有保温隔热和免震作用。 6)食物脂肪可增加食物的美味,提高人的食欲和维持饱腹感。

26. (三)脂肪 • 脂肪食物来源——动物性脂肪来自肉、鱼肝油、骨髓、蛋黄等食物,以肥猪肉中脂肪含量最高(90.8%)。动物性食物主要提供饱和脂肪酸,鱼类和植物油料作物内含多不饱和脂肪酸。 • 脂肪每日供给量——脂肪推荐供给量以脂肪能量占总能量的百分比计算,半岁以内为45%,7-12个月为30%-40%,儿童与青少年为25%-30%,成年及中老年人皆为20%-25%。多不饱和脂肪酸的摄入量也不是越多越好,一般认为不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸≥1即可。

27. (四)碳水化合物 • 碳水化物概述——由碳、氢、氧三种元素组成,其中氢和氧之比为2:1,与水相同,,故有此称。营养学上所称的碳水化物包括食物中的单糖、双糖、多糖和膳食纤维。 • 碳水化物生理功能—— 1)供给热能,占60%～70%。 2)是构成组织的重要成分如糖脂、核糖。 3)血糖是维持正常活动不可缺少的物质。 4)肝糖原贮存充足时肝脏有很强的解毒作用。

28. (四)碳水化合物 • 碳水化物生理功能—— 5)当碳水化物摄入充足时,有抗生酮作用,,可防止酸中毒的发生。 6)节约蛋白质作用,由于有充足碳水化物存在,可免于过多的动用蛋白质作为机体的热能来源而消耗,有利于充分发挥蛋白质的生理功能。 7)纤维素、果胶等能刺激肠蠕动,有利于消化、吸收与排便。

29. (四)碳水化合物 • 碳水化合物食物来源——多糖类主要来自谷类、薯类、根茎类食物‚单糖与双糖类除部分来自天然食物外‚大部分以制成品的形式存在。 • 碳水化合物每日供给量——一般认为在总热能摄入量中占60%～70%为宜。 • 碳水化合物与疾病——当碳水化物摄入不足‚则表现出热能缺乏‚出现消瘦、生长缓慢、低血糖、头晕、无力、甚至休克；当碳水化物摄入过量‚长期如此‚可导致肥胖、血脂升高。

30. (四)碳水化合物 • 膳食纤维——指存在于食物中不能被机体消化吸收的多糖类化合物的总称。人类消化道中无分解这类多糖(β-糖苷键连接)的酶,故人体不能消化吸收,但具有重要的生理作用。它可分为不溶性纤维与可溶性纤维： 1)不溶性纤维— ①纤维素—存在于所有植物中，以小麦为代表。 ②半纤维素—存在于小麦,黑麦,大米,蔬菜中。 ③木质素—存在于所有植物中。

31. (四)碳水化合物 • 膳食纤维—— 2)可溶性纤维— ①果胶(果胶是一种可溶性纤维素,能促进胃肠蠕动,调理肠胃,并和胆固醇结合,帮助人体排出体外,达到降低胆固醇的目的)、树胶(来自植物和微生物的一切能在水中生成溶液或粘稠分散体的多糖和多糖衍生物)和粘胶—存在于柑橘类和燕麦类制品中。 ②某些半纤维素—存在于豆类中。

32. (四)碳水化合物 • 果胶

33. (四)碳水化合物 • 树胶 (桃树胶)

34. (四)碳水化合物 • 粘胶(芦荟营养粘胶纤维)

35. (四)碳水化合物 • 空心菜中含有大量的纤维素和半纤维素,胶浆,果胶等食用纤维素

36. (四)碳水化合物 • 膳食纤维素的主要功能—— 1)治疗糖尿病—膳食纤维可提高胰岛素受体的敏感性,提高胰岛素的利用率；膳食纤维能包裹食物的糖分,使其逐渐被吸收,有平衡餐后血糖的作用,从而达到调节糖尿病患者的血糖水平,治疗糖尿病的作用。2)预防和治疗冠心病—膳食纤维可与胆酸结合,而使胆酸迅速排出体外,同时膳食纤维与胆酸结合的结果,会促使胆固醇向胆酸转化,从而降低了胆固醇水平。

37. (四)碳水化合物 • 膳食纤维素的主要功能—— 3)抗癌作用—结肠中一些腐生菌能产生致癌物质,而肠道中一些有益菌能利用膳食纤维产生短链脂肪酸,这类短链脂肪酸能抑制腐生菌的生长,胆酸和鹅胆酸可被细菌代谢为细胞的致癌剂和致突变剂,膳食纤维能结合胆酸将其排出体外,防止这些致癌物质的产生, 肠道中的有益菌能够利用膳食纤维产生丁酸,丁酸能抑制肿瘤细胞的生长增殖,诱导肿瘤细胞向正常细胞转化,并控制致癌基因的表达。

38. (四)碳水化合物 • 膳食纤维素的主要功能—— 4)清除外源有害物质—膳食纤维对阳离子有较强的结合和交换能力,能吸附结合有机化合物,可以作为某些环境污染物质最后的屏障,防止它们最终侵害人体,起到解毒作用。目前已发现膳食纤维对钙、汞、铅和高浓度铜,特别是有机阳离子具有清除能力。 5)治疗便秘—膳食中可溶性纤维具有很强的吸水性,高达10倍。它吸水后使肠内容物体积增大,大便变松变软。

39. (五)矿物质 • 矿物质概述——人体约有60余种化学元素,碳、氢、氧、氮和水构成约占体重95%的有机物,其余元素无论以何种形式存在和含量多少都统称为无机盐,钙、镁、钾、钠、硫、磷、氯7种元素的含量约占人体无机盐的60%～80%,称之为宏量元素,其他元素在体内的含量极少,低于体重的0.01%,称之为微量元素,其中的碘、铁、铜、锌、锰、钴、钼、锡、铬、镍、硒、硅、氟、钒等14种元素是机体生命活动中必不可少的,在体内不能合成,被称之为必需微量元素。

40. (五)矿物质 • 矿物质概述——无机盐是构成机体细胞内、外液的重要成分,维持细胞内、外液一定的渗透压和体液的酸碱平衡,维持神经、肌肉的兴奋性,是体内许多酶系统的活化剂、辅助因子或组织的重要成分。食物中无机盐的含量比较丰富,一般都能满足机体的需要。只有当膳食调配不当,偏食或患某些疾病时,才容易造成缺乏。从实用观点出发,比较容易缺乏的元素是钙和铁,在特殊地理环境下也可能造成碘、锌、硒的缺乏。一些元素也可因摄入过量而发生中毒。

41. (五)矿物质1)钙 • 钙的生理功能—— 1)是人体内含量较高的元素之一,成年约含钙1200g,约占体重的2%,其中99%集中在骨骼与牙齿中,是构成骨骼与牙齿的主要成分。 2)调节心脏和神经的正常活动,维持肌肉一定的紧张力。 3)是血液凝固的必需因子,参与凝血过程。 4)是多种酶的激活剂。 5)是多种生物膜的成分,是维持细胞内胶质完整性所必需的。

42. (五)矿物质1)钙 • 钙缺乏症——钙缺乏主要影响骨骼与牙齿的发育,可导致婴幼儿佝偻病、成人骨软化症与骨质疏松症的发生,血清钙含量不足,可使神经肌肉的兴奋性提高,引起抽搐,血清钙含量过高,则可抑制神经、肌肉的兴奋性。 • 钙的每日供给量——我国推荐钙的供给量为：1岁以内为400-600mg,儿童与青少年为600-1200mg,成年人与中老年男女皆为800mg,孕妇和乳母为1000-1500mg。

43. (五)矿物质1)钙 • 婴儿佝偻病

44. (五)矿物质1)钙 • 骨质疏松症

45. (五)矿物质1)钙 • 钙食物来源——奶和奶制品是食物中钙的最好来源,不但含量丰富,而且吸收率高,是婴幼儿最佳钙源。蔬菜、豆类和油料种子也含有较多的钙。小虾米皮、海带和发菜含钙特别丰富。在儿童与青少年膳食中加入骨粉、蛋壳粉也是补充膳食钙的有效措施。钙离子可与食物中的植酸、草酸、脂肪酸相结合形成不溶性钙盐,影响钙在肠道中的吸收,膳食纤维也可影响钙的吸收。故随膳食进入肠道中的钙吸收很不完全,只能吸收20%～30%；维生素D、乳糖、蛋白质与氨基酸等都可促进钙的吸收,因此，在选择供钙食物时,这些因素应一并予以考虑。

46. (五)矿物质2)铁 • 铁的生理功能——铁是人体必需微量元素,成人体内含铁3～5g,含量虽少,但却有重要的生理功能： 1)组成血红蛋白与肌红蛋白，参与氧的运输。2)是细胞色素酶，过氧化氢酶与过氧化物等酶的重要成分，参与组织呼吸，促进生物氧化还原反应。 3)体内26%～36%的铁以运铁物质（运铁蛋白）和铁储备（铁蛋白）的形式存在，并及时运送到血红蛋白，肌红蛋白与各种酶系统中去。

47. (五)矿物质2)铁 • 铁缺乏症——缺铁性贫血是由于铁摄入不足或吸收不良,需要量增加,丢失过多,成铁缺乏。尤其是婴幼儿,由于生长发育迅速,体内铁储备又不足,如果不能及时给予补充,势必会影响血红蛋白的合成而引起缺铁性贫血。该病起病缓慢,轻者可无明显症状,仅表现为面色苍白、粘膜和结合膜苍白无血色。严重者有头昏、乏力、食欲低下、体重增长缓慢、记忆力减退、思想不集中。重度贫血者可有肝脾肿大,出现贫血性心脏病,红细胞数和血红蛋白均低于正常值。

48. (五)矿物质2)铁

49. (五)矿物质2)铁 • 钙食物来源——膳食中铁的良好来源为动物肝脏、动物全血、肉类、鱼类和某些蔬菜(白菜、油菜、雪里红、苋菜、韭菜等)。食物中动物肉为血色素铁和蔬菜为非血色素铁,前者的吸收率为23%,后者为3%～8%。我国膳食中血色素铁的含量低,估计膳食铁的吸收率为10%。牛奶是一种贫铁食物,有些国家限制儿童每日鲜奶的摄取量,每周安排一次无奶日,以预防缺铁性贫血,豆类食物含铁虽多,但不易吸收,蛋黄含有较多的铁,但由于其中含有卵黄磷蛋白,故吸收率也不高。

50. (五)矿物质2)铁 • 铁的每日供给量——机体内的铁与蛋白质结合在一起而没有游离的铁离子存在,体内的铁可以反复被机体利用。在新陈代谢过程中每日约损失1mg铁,只要每日从膳食中摄入的铁能弥补这个损失,就可以满足机体的需要,在体内完成重要的生理功能。铁的每日供给量0-9岁不分性别为10mg,10-12岁为12mg,13-16岁男15mg,女20mg,成年男12mg,女18mg,孕妇与乳母均为28mg,自老年前期（45岁-）以后的男女皆为12mg。