1、營養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)知識,食物、營養(yǎng)與人體健康關(guān)系,（營養(yǎng)學(xué)）,（食品衛(wèi)生學(xué)）,有利因素,有害因素,食物,健康,中國古代營養(yǎng)學(xué)說典例,“五谷為養(yǎng)、五果為助、五畜為益、五菜為充。” 黃帝內(nèi)經(jīng) 素問 公元500年,營 養(yǎng) 學(xué) (Nutrition),概 述,問題:,物質(zhì)基礎(chǔ)?,食物,(營養(yǎng)素), 概念,營養(yǎng)素 營養(yǎng) 營養(yǎng)學(xué) 營養(yǎng)生理需要量 膳食營養(yǎng)素供給量 膳食營養(yǎng)素參考攝入量,1、營養(yǎng)素 (nutrient),是指食物中可給人體提供能量、機體構(gòu)成成分和組織修復(fù)以及生理調(diào)節(jié)功能的化學(xué)成分。 主要包括： 蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物 、礦物質(zhì)、維生素、水、其他生物活性物質(zhì)。,營養(yǎng)素的分類,能量 宏量營養(yǎng)素：蛋白質(zhì)

2、、脂肪、碳水化合物。 微量營養(yǎng)素：礦物質(zhì)、維生素。 其他膳食成分：水、其他生物活性物質(zhì)。,2、營養(yǎng) (nutrition),是指人體攝取、消化、吸收和利用食物中營養(yǎng)物質(zhì)以滿足機體生理需要的生物學(xué)過程。,3、營養(yǎng)學(xué) (nutrition),是研究人體營養(yǎng)規(guī)律及改善措施的科學(xué)。 研究內(nèi)容： 營養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ) 各類食品的營養(yǎng)價值 不同人群的營養(yǎng) 營養(yǎng)與有關(guān)疾病 社區(qū)營養(yǎng),4、營養(yǎng)生理需要量（nutritional requirement）,指能保持人體健康，達到應(yīng)有的發(fā)育水平和能充分發(fā)揮效率地完成各項體力和腦力活動的、人體所需要的能量和各種營養(yǎng)素的必需量。 低于這個量將對健康產(chǎn)生不利影響。,現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)對營

3、養(yǎng)素需要量的認識,營養(yǎng)素需要量是機體為維持“適宜營養(yǎng)狀況”，即處于并能繼續(xù)維持其良好的健康狀態(tài)，在一定時期內(nèi)必須平均每天吸收該營養(yǎng)素的最低量。 個體對某種營養(yǎng)素的需要量受年齡、性別、生理特點、勞動狀況等多種因素的影響。因此，即使在一個特征很一致的人群內(nèi)，由于個體生理的差異，需要量也各不相同。,不同水平的營養(yǎng)素需要量,鑒于對“良好的健康狀態(tài)”可以有不同的標準，因而機體維持健康對營養(yǎng)素的需要量也可以有不同水平。為此，F(xiàn)AO/WHO聯(lián)合專家委員會提出了不同水平的需要量。 基本需要量 儲備需要量, 基本需要量：為預(yù)防臨床可察知的功能損害所需的營養(yǎng)素量，達到這種需要時機體能夠正常生長和繁育，但他們的組織

4、內(nèi)很少或沒有此種營養(yǎng)素儲備，故短期的膳食供給不足就可能造成缺乏。 儲備需要量：維持組織中儲存一定水平該營養(yǎng)素的需要量，這種儲存可以在必要時用來滿足機體的基本需要以免造成可察知的功能損害。,5、膳食營養(yǎng)素供給量（recommended dietary allowance, RDA）,是在生理需要量的基礎(chǔ)上考慮了人群的安全率而制定的。 安全率包括人群中的個體差異、在應(yīng)激等狀況下需要量的波動、食物的消化率、烹調(diào)損失、各種食物因素和營養(yǎng)素之間的相互影響等，并兼顧社會條件和經(jīng)濟條件等實際問題，而提出的膳食中實際應(yīng)該含有的能量和各種營養(yǎng)素的量。 膳食營養(yǎng)素供給量略高于營養(yǎng)生理需要量。,6、膳食營養(yǎng)素參考攝

5、入量（dietary reference intakes, DRIs）,營養(yǎng)素攝入不足或過多的危險性 膳食營養(yǎng)素參考攝入量, 營養(yǎng)素的消化吸收,口腔: 磨碎、濕潤、溶解食物。唾液腺（腮腺、下頜腺、舌下腺）分泌唾液淀粉酶、溶菌酶等。 食管：機械蠕動，運送食物。 胃：分泌鹽酸、胃蛋白酶、黏液等，貯存、攪拌、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）。 肝臟和膽囊：分泌膽汁，促脂肪吸收。 十二指腸和小腸：分泌消化酶（淀粉酶、酞酶、脂肪酶、蔗糖酶、麥芽糖酶、乳糖酶等），是蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、礦物質(zhì)、維生素和水消化吸收的主要部位。 大腸：分泌黏液，貯存糞便。 直腸和肛門

6、：排出糞便。 食物殘渣通過消化道的時間約為24小時。,第一章 營養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ),能量與宏量營養(yǎng)素,蛋白質(zhì) 脂類 碳水化合物 能量,第一節(jié) 蛋白質(zhì) （protein）,生命是蛋白體的存在方式。,恩格斯,第一章 營養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ),一、蛋白質(zhì)的元素組成,蛋白質(zhì)是主要由碳、氫、氧、氮組成的高分子化合物。 其中含碳50%56%、氫6%8%、氧19%24%、氮13%19%、硫04%、磷、鐵、銅、錳、鋅、鈷、鉬等。 多數(shù)蛋白質(zhì)的含氮量約16%，因此，可通過測定食物樣品的氮含量，再乘以6.25（蛋白質(zhì)換算系數(shù)）得出樣品中的蛋白質(zhì)含量。,二、蛋白質(zhì)的功能,1. 構(gòu)成人體成分：人體內(nèi)蛋白質(zhì)占體重的1619%，約為干重的45%

7、，參與構(gòu)成人體的任何組織和器官。人體中每天約有3%的蛋白質(zhì)被更新。 2. 調(diào)節(jié)生理功能：蛋白質(zhì)構(gòu)成各類生命活性物質(zhì)，如酶、激素、抗體、載體、多種介質(zhì)等。 3. 供給能量：1克食物蛋白質(zhì)在體內(nèi)被代謝分解，可釋放出16.7kJ (4kcal) 的能量。,三、氨基酸和必需氨基酸,1. 氨基酸（amino acid) 是組成蛋白質(zhì)的基本單位。 多個不同氨基酸組成肽（peptide)，含10個以上氨基酸稱多肽 (polypeptide)；10個以下氨基酸稱寡肽 (oligopeptide)；個或個氨基酸分別稱為三肽 (tripeptide) 或二肽 (dipeptide)。 構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸有20

8、種（見圖）。,氨基酸分子式通式,氨基酸結(jié)構(gòu)示意圖,2. 必需氨基酸 (essential amino acid，EAA) 是人體不能合成或合成速度不能滿足機體需要，必須從食物中直接獲得的氨基酸。 共9種：異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸、頡氨酸、組氨酸（嬰兒）。 半胱氨酸和酪氨酸在體內(nèi)分別由蛋氨酸和苯丙氨酸轉(zhuǎn)變而來，因此，被稱為半必需氨基酸 (semi-essential amino acid)。 其它9種氨基酸在人體可以自身合成滿足需要，故稱為非必需氨基酸 (non-essential amino acid)。包括丙氨酸、精氨酸、 天門冬氨酸、 天門冬酰胺 、谷氨酸

9、、 谷氨酰胺、 甘氨酸、 脯氨酸、 絲氨酸。,3. 氨基酸模式 (amino acid pattern) 是指某種蛋白質(zhì)中各種必需氨基酸的構(gòu)成比例。 計算方法：以該種蛋白質(zhì)中的色氨酸含量為1，分別計算出其它必需氨基酸的相應(yīng)比值 。 當食物蛋白質(zhì)的氨基酸模式越接近人體蛋白質(zhì)的氨基酸模式時，必需氨基酸被機體利用的程度也越高，則食物蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值越高。 這樣的蛋白質(zhì)有雞蛋、奶、肉、魚等動物性蛋白質(zhì)和大豆蛋白質(zhì)，被稱為優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)。 其中氨基酸模式與人體蛋白質(zhì)氨基酸模式最接近的某種蛋白質(zhì)常被作為參考蛋白 (reference protein)，通常為雞蛋蛋白質(zhì)。,食物蛋白質(zhì)中一種或幾種必需氨基酸含量相

10、對較低，導(dǎo)致其它必需氨基酸在體內(nèi)不能被充分利用，造成食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值降低，則這些含量較低的氨基酸稱限制氨基酸 (limiting amino acid，LAA)。其中含量最低的稱第一限制氨基酸。 植物性蛋白質(zhì)中的限制性氨基酸多為賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、色氨酸。 不同食物蛋白質(zhì)和人體蛋白質(zhì)氨基酸模式見表1-1。,表1-1 幾種食物和人體蛋白質(zhì)氨基酸模式,4. 蛋白質(zhì)的互補作用 (complementary action of protein)：幾種營養(yǎng)價值較低的蛋白質(zhì)混合攝入時，其中的限制氨基酸得到了互相補充，從而使混合蛋白質(zhì)中的必需氨基酸比例更接近人體蛋白質(zhì)的氨基酸模式，提高了膳食蛋白質(zhì)的營

11、養(yǎng)價值。 如大豆和米或面混合食用時，大豆蛋白富含的賴氨酸與米面蛋白質(zhì)中的蛋氨酸互相補充，可明顯提高米面蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值（表1-1-4）。,四、蛋白質(zhì)的消化、吸收和代謝,1. 消化吸收 胃：胃酸使蛋白質(zhì)變性，激活胃蛋白酶分解蛋白質(zhì)。 小腸：蛋白質(zhì)被胰蛋白酶、糜蛋白酶分解為氨基酸、二肽、三肽，被小腸粘膜細胞吸收。 小腸粘膜細胞：二肽、三肽被酞酶分解為氨基酸，入肝門靜脈至肝臟。,2. 必要氮損失 (obligatory nitrogen losses) 機體每天由于皮膚、毛發(fā)、粘膜脫落，經(jīng)期失血，及腸道菌體死亡排出，損失的氮量，成人平均為53mg/kg體重，相當于每人每天丟失20g蛋白質(zhì)。此種氮損失

12、是不可避免的。 因此，相當于必要氮損失的蛋白質(zhì)量是人體最低生理需要量。,3. 氮平衡 (nitrogen balance) 是反映機體攝入氮和排出氮的關(guān)系。 關(guān)系式： I=U+F+S （I：攝入氮， U：尿氮，F(xiàn)：糞氮，S：皮膚等氮損失） 零氮平衡：攝入氮=排出氮（正常人） 正氮平衡：攝入氮排出氮（兒童，青少年，孕婦，疾病恢復(fù)期等） 負氮平衡：攝入氮排出氮（饑餓，疾病，老年）,五、蛋白質(zhì)營養(yǎng)失調(diào),1. 蛋白質(zhì)缺乏：若膳食蛋白質(zhì)長期供給不足可發(fā)生。 臨床表現(xiàn)：消化不良腹瀉血漿白蛋白下降水腫肌肉萎縮體重減輕貧血女性月經(jīng)障礙、乳汁分泌減少、生殖功能障礙。 若蛋白質(zhì)攝入嚴重不足，導(dǎo)致“蛋白質(zhì)惡性營養(yǎng)不

13、良癥 (Kwashiorkor)”，主要表現(xiàn)為水腫。 若蛋白質(zhì)和熱能同時嚴重缺乏時，導(dǎo)致“干瘦型營養(yǎng)不良 (Marasmus)”, 主要表現(xiàn)為消瘦。,Kwashiorkor,Kwashiorkor,Marasmus,Marasmus,Marasmus,阜陽奶粉事件,2004年5月，安徽省阜陽市對當?shù)?003年3月1日以后出生、以奶粉喂養(yǎng)為主的嬰兒進行的營養(yǎng)狀況普查和免費體檢顯示，因食用劣質(zhì)奶粉造成營養(yǎng)不良的嬰兒229人，其中輕、中度營養(yǎng)不良的189人。 經(jīng)國務(wù)院調(diào)查組核實，阜陽市因食用劣質(zhì)奶粉造成營養(yǎng)不良而死亡的嬰兒共計12人。,2. 蛋白質(zhì)攝入過多：蛋白質(zhì)分解為氨由尿排出時，需要大量水分，從

14、而增加腎臟負擔。 若過多含硫氨基酸（動物蛋白）攝入，可加速骨鈣丟失，易致骨質(zhì)疏松。,六、食物蛋白質(zhì)的營養(yǎng)學(xué)評價,食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的優(yōu)劣可從三方面評價： 蛋白質(zhì)含量 蛋白質(zhì)消化率 蛋白質(zhì)利用率,1. 蛋白質(zhì)含量 用凱氏 (Kjeldahl) 定氮法，測定食物中的氮含量，乘以蛋白質(zhì)換算系數(shù)(6.25), 得出食物蛋白質(zhì)的含量。 不同食物的蛋白質(zhì)含量見表1-2。,表1-2 不同食物的蛋白質(zhì)含量 名稱 含量(%) 畜、禽、魚 1020 鮮奶 1.54.0 奶粉 2527 蛋類 1214 大豆及豆類 2040 硬果類 1525 谷類 610 薯類 23 蔬菜水果類 1,2. 蛋白質(zhì)消化率 (diges

15、tibility) 反映蛋白質(zhì)在消化道內(nèi)被分解的程度和消化后的氨基酸和肽被吸收的程度。 計算公式：,該計算結(jié)果也稱真消化率 (true digestibility),實際工作中往往不考慮糞代謝氮，計算得出的結(jié)果稱表觀消化率 (apparent digestibility)。,表觀消化率的結(jié)果比真消化率低,表1-3 幾種食物蛋白質(zhì)消化率（%）,七、蛋白質(zhì)的膳食參考攝入量,1. 推薦攝入量(RNI) (g/d) 成人 (1860歲)* 男 女 輕體力活動 75 65 中體力活動 80 70 重體力活動 90 80 *按1.16 g蛋白質(zhì)/（kg.d）計算。,2. 若按能量計算，蛋白質(zhì)攝入占膳食總能

16、量的10%12%，兒童青少年為12%14%。 例：輕體力活動成年男性，能量攝入為2400kcal/d，則蛋白質(zhì)攝入量應(yīng)為： 2400kcal/d12%4kcal/g=72g/d,八、蛋白質(zhì)的食物來源,蛋白質(zhì)廣泛存在于動物性食物（畜、禽、魚、蛋、奶）和植物性食物（豆類、谷類）中。 動物性蛋白質(zhì)質(zhì)量好，在人體內(nèi)利用率高，但同時富含脂肪酸和膽固醇。 植物性蛋白質(zhì)利用率較低。我國膳食谷類蛋白為主。 大豆蛋白質(zhì)量好，利用率高。 應(yīng)注意膳食中蛋白質(zhì)互補！,第二節(jié) 脂類（lipids）,脂類是脂肪和類脂的總稱。 共同特點：難溶于水，易溶于有機溶劑。,一、脂類的分類和功能,1. 分類 脂肪 (甘油三酯) (t

17、riglycerides) 脂類 類脂 磷脂 (phospholipids) 固醇類 (sterols),2. 功能 提供能量：1克食物脂肪在體內(nèi)可產(chǎn)生37.7kJ (9kcal) 的能量。 構(gòu)成人體成分：中性脂肪占體重的10%20%，構(gòu)成體脂肪組織，其含量可因體力活動和營養(yǎng)狀況而變化，被稱為動脂。類脂占總脂量的15%，構(gòu)成細胞膜的基本成分，其含量穩(wěn)定，不受機體活動和營養(yǎng)狀況的影響，被稱為定脂。, 維持體溫正常：皮下脂肪組織可隔熱保溫。 保護臟器作用：脂肪組織對臟器有支撐和襯墊作用，保護內(nèi)部器官免受外力傷害。 內(nèi)分泌作用：脂肪組織分泌瘦素、腫瘤壞死因子、白細胞介素等，參與機體的代謝、免疫、生長

18、發(fā)育等生理過程。 提供必需脂肪酸：亞油酸、-亞麻酸。, 提供脂溶性維生素 (A、D、E、K)。 膽固醇是體內(nèi)許多重要活性物質(zhì)的合成材料（膽汁、性激素、腎上腺素、維生素D等）。 增加飽腹感：脂肪進入十二指腸時，刺激產(chǎn)生腸胃抑素，使胃腸蠕動受到抑制。 改善食物感官性狀：改變食物的色、香、味、形，促進食欲。,二、脂類的消化、吸收,1. 脂肪 小腸：膽汁乳化脂肪，脂肪酶(胰腺)將甘油三酯水解生成游離脂肪酸和甘油單脂。 小腸粘膜細胞：甘油、短鏈和中鏈脂肪酸直接入血。甘油單脂和長鏈脂肪酸被重新合成甘油三酯，和磷脂、膽固醇、蛋白質(zhì)形成乳糜微粒，由淋巴系統(tǒng)進入血循環(huán)。 2. 磷脂同甘油三酯。 3. 膽固醇可直

19、接被吸收進入淋巴系統(tǒng)。,三、脂肪酸和必需脂肪酸,1. 脂肪酸 概念：是分子由130個碳原子的鏈烴和羧基（COOH）組成的脂族羧酸。是組成脂肪的基本單位。, 分類 按碳鏈長度： 長鏈脂肪酸 (14C) 中鏈脂肪酸 (612C) 短鏈脂肪酸 (5C) 按飽和程度： 飽和脂肪酸 單不飽和脂肪酸 多不飽和脂肪酸 按雙鍵位置： n-3系列不飽和脂肪酸 n-6系列不飽和脂肪酸 （n為第一個雙鍵距甲基端的位置）,2. 必需脂肪酸(essential fatty acid, EFA) 概念 必需脂肪酸是指人體不可缺少而 自身不能合成，必須由食物供給的脂 肪酸。 種類 亞油酸 （C18：2，n-6） -亞麻酸

20、（C18：3，n-3）,生理功能 維持細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能：因EFA是磷脂的重要成分，而磷脂是細胞膜的主要結(jié)構(gòu)成分。 是合成前列腺素的前體：因亞油酸可合成花生四烯酸，再由花生四烯酸合成前列腺素。 與膽固醇代謝有關(guān)：與膽固醇脂化，有利于膽固醇分解代謝，防止在體內(nèi)沉積導(dǎo)致動脈粥樣硬化。,四、EPA與DHA,1. 概念 EPA為20碳5烯酸（C20：5，n-3），DHA為22碳6烯酸（C22：6，n-3），均為人體需要的多不飽和脂肪酸，但人體利用亞油酸和-亞麻酸可以合成。多存在于海產(chǎn)品中（深海魚油）。,2. 生理功能 降低血漿甘油三脂和膽固醇，預(yù)防心血管疾病。 抑制血小板凝聚，防止動脈粥樣硬化和血栓形

21、成。 維持視覺功能，增強視力。 與嬰兒大腦發(fā)育關(guān)系密切。,五、脂肪的膳食參考攝入量,脂肪適宜攝入量（AI） 成人攝入脂肪能量占總能量2030%。 必需脂肪酸能量占總熱能3%。,六、脂肪的膳食來源,飽和脂肪酸、飽和脂肪酸（動物的脂肪組 織和肉類）。 不飽和脂肪酸（植物種子）。 亞油酸（植物油）。 亞麻酸（豆油、紫蘇籽油）。 EPA、DHA（海產(chǎn)品、深海魚油）。 磷脂（蛋黃、肝臟、大豆、花生）。 膽固醇（腦、肝、腎、蛋、肉、奶）。,資料：我國居民膳食脂肪攝入狀況,1992年全國營養(yǎng)調(diào)查結(jié)果： 人均攝入脂肪58.3g/日，占膳食總熱能的22%。 城市居民為77.7g，占總熱能28.4%； 農(nóng)村居民為

22、48.3g，占總熱能18.6%。 動物性脂肪占40%，植物性占60%。,第三節(jié) 碳水化合物（carbohydrate）,碳水化合物是由碳、氫、氧三種元素組成的一大類化合物，也稱糖類。,一、碳水化合物的分類,1. 單糖：葡萄糖、果糖、半乳糖等。 2. 雙糖：蔗糖、乳糖、麥芽糖等。 3. 寡糖：由310個單糖組成的多糖。 棉籽糖、水蘇糖等。 4. 多糖：由10個以上單糖組成的多糖。 糖原、淀粉、膳食纖維*。,*膳食纖維：是存在于食物中的各類纖維，不能被人體消化吸收。 不溶性纖維：纖維素、半纖維素、木質(zhì)素。 可溶性纖維：果膠、樹膠、粘膠。,二、碳水化合物的生理功能,1. 提供能量：1g碳水化合物在體

23、內(nèi)氧化可提供16.7kJ (4.0kcal) 的能量。 2. 是機體的構(gòu)成成分：糖脂、糖蛋白核糖。 3. 節(jié)約蛋白質(zhì)作用：充足的碳水化合物攝入，可節(jié)省體內(nèi)蛋白質(zhì)的消耗，增加氮儲留。,4. 抗生酮作用：碳水化合物可提供充足的草酰乙酸，同脂肪分解產(chǎn)生的乙?；Y(jié)合，進入三羧酸循環(huán)被徹底氧化。從而，避免了由于脂肪酸氧化不全而產(chǎn)生過量的酮體（乙酰乙酸、-羥丁酸、丙酮）所導(dǎo)致的酮血癥。 5. 解毒作用：肝臟中的葡萄糖醛酸能結(jié)合某些外來化學(xué)物，將其排出體外。,6. 提供膳食纖維：絕大部分膳食纖維不能被人體消化吸收，卻有重要的生理功能。 增強腸道功能、有利糞便排出。 降低血糖和血膽固醇。 控制體重和減肥。 預(yù)

24、防結(jié)腸癌（爭論）。,三、碳水化合物的消化吸收,1. 小腸消化吸收 淀粉：經(jīng)胰淀粉酶分解為雙糖。 雙糖：經(jīng)小腸粘膜細胞麥芽糖酶、 蔗糖酶、乳糖酶分解為單糖。 單糖：直接吸收入血。 2. 結(jié)腸發(fā)酵吸收 部分膳食纖維被結(jié)腸細菌分解，產(chǎn)生水分、氣體、短鏈脂肪酸。短鏈脂肪酸可吸收。,四、碳水化合物的參考攝入量,1. 碳水化合物適宜攝入量(AI): 碳水化合物應(yīng)提供55%65%的膳食總能量（2歲以下嬰幼兒除外）。 相當于每天攝入約300400g碳水化合物，至少為275g。 2. 膳食纖維的推薦攝入量(推算結(jié)果): 總膳食纖維2535g。,五、碳水化合物的食物來源,1. 碳水化合物： 谷類 65%(麥子)80%(大米) 薯類 15%(馬鈴薯) 35%(木薯) 豆類 20%(黃豆) 60%(紅豆) 根莖類蔬菜 堅果類 水果類 食糖,2. 膳食纖維* 谷類 4