《临床营养学》—能量与宏量营养素

发布于:2021-06-18 15:37:31

能量与宏量营养素

营养学概述
营养(nutrition): 是指机体从外界获得营养素,以维持机 体代谢和各种机能的过程。 营养素(nutrient): 指食物中含有的可给人体提供能量、构 成机体成分和组织修复、维持生理调节功能 的化学成分。

人体所需营养素:
? 蛋白质
? 脂类

能量营养素(宏量营养素)

? 碳水化合物
? 维生素 ? 无机盐和微量元素 ?水

(一)营养素需要量(nutritional requirement)(营养生理需要量)
指维持机体良好健康状态和正常生理 功能所需要营养素的数量。

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营养生理需要量受年龄、性别、生理特点、 劳动状况等多种因素的影响。
营养生理需要量是制定膳食营养素参考摄入 量(DRIs)的基础。

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(二)营养素供给量(nutritional allowance ) 是指为满足机体营养需要,每日必须由膳 食供给的各种营养素量。

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中国营养学会1955制订了“推荐的每日膳 食中营养素供给量”(recommended dietary allowance,RDA),四次修订。 2000年10月又提出了膳食营养素参考摄入 量(dietary reference intake,DRI)。

中国居民膳食营养素参考摄入量(dietary reference intake,DRIs)包括四个营养水* 指标: 估计*均需要量(EAR) 推荐摄入量(RNI) 适宜摄入量(AI) 可耐受最高摄入量(UL)

1、估计*均需要量(estimated average requirement,EAR) 指某一特定性别、年龄及生理状况群体 对某营养素需要量的*均值。
营养素摄入量达到EAR的水*时可以满足人群 中50%个体的营养需要,但不能满足另外半数个体 的需要。

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?

EAR是计划和制订推荐摄入量的基础:
如果已知EAR的标准差,则RNI定为EAR加两个标准差, 即: RNI=EAR+2SD 如果不知道标准差,一般设EAR的变异系数为10%: RNI=1.2×EAR

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2、推荐摄入量(recommended nutrient intake, RNI) RNI相当于RDA,是指可以满足某一特 定性别、年龄及生理状况群体中绝大多数个体 (97-98%)的需要量的摄入水*。

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长期摄入RNI水*,可以满足机体对该营 养素的需要,维持组织中有适当的营养素储备 和保持健康

?

RNI是根据某一特定人群中体重在正常范 围内的个体的需要量设定的。对个别身高、 体重超过此参考范围较多的个体,可能需 要按每千克体重的需要量调整其RNI。

(3)适宜摄入量(adequate intake,AI) AI是指通过观察或实验获得的健康人群 某种营养素的摄入量。
例如: 纯母乳喂养的足月产健康婴儿,从出生到4-6个 月,他们的营养素全部来自母乳,故母乳中的营养 素含量就是婴儿的AI。

AI和RNI的区别在于AI的准确性远不 如RNI,可能高于RNI。 ? AI主要用作个体营养素摄入目标,同 时也用作限制过多摄入的标准。当健 康人体摄入量达到AI时,出现营养缺 乏的危险性很小。如果长期摄入超过 AI值时,则可能产生毒副作用。
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(4)可耐受的高限摄入水*(tolerable upper intake level,UL) UL是指*均每日可以摄入某营养素的最 高量,即这个量几乎对所有个体健康都无任何 副作用和危险。 当摄入量超过UL时,发生毒副作用的危 险性增加。

? 如果某营养素的毒副作用与摄入总量有关,则该营养素的UL是 ? ?

?
? ?

依据食物、饮水及补充剂提供的总量而定。 如毒副作用仅与强化食品和补充剂有关,则UL依据这些来源来 制定。 在大多数情况下,UL包括膳食、强化食品和添加剂等各种来源 的营养素之和。 当机体摄入量低于UL时,可以肯定不会有发生毒副作用的危险 性,因为,UL对健康人群中的最敏感的成员也不应造成危险。 摄入量高于该剂量,可能造成多大的危害不能估计。 没有制定UL的营养素,不代表过多摄入没有危险。

(三)营养素的摄入量-反应关系 U型曲线:

EAR

RNI AI

UL

Risk of inadeauacy

Risk of excess

Observed of intake
increase

?
?

DRIs的应用

膳食评价:已有的食物摄入情况做出评估。 ? 膳食计划(设计):以推荐摄入量为摄入 目标,制定膳食安排。

?膳 食 评 价
标准 EAR RNI 个体评价 应用 用以检查日常摄入量不足的几 个体观测摄入量低于EAR时需要 率。 进行改善,因为摄入不足的几 日常摄入量达到或超过RNI则 率在50%以上;摄入量在EAR和 RNI之间仍需提高,因为摄入不 摄入不足的几率很低。 足的几率在2%-50%之间。 日常摄入量达到或超过AI则摄 摄入量低于AI,就不能对是否 入不足的几率很低。 适宜进行定量或定性估测。 日常摄入量超过UL则可能面临 摄入量=食物摄入和/或补充、 健康危险。 强化、药物途径摄入

AI

UL

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人体需要的营养素约有50种,分为宏量营养素 和微量营养素。 宏量营养素(macronutrient):蛋白质、脂类、 碳水化合物。 微量营养素(micronutrient) :维生素和矿物 质 水和纤维素一般不归类营养素,但也是生命的 重要要素,现在*惯把纤维叫做第七类营养素。

一、能量
热:在体内维持体温的恒定并 不断地向外环境散发 能量

能:维持各种生理和体力活动 的正常进行

(一)能量单位:
?

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国际通用: 焦耳(joule,J) 千焦耳(kilojoules, kJ) 美国、加拿大等: 卡(calorie, cal) 千卡(kilocalories, kcal)

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? ? ? ?

换算关系: 1kcal=4.184kJ 1kJ=0.239kcal 1000kcal=4.184MJ 1MJ=239kcal

(二)能量来源 碳水化合物 脂肪 蛋白质

三大热能营养素

酒中乙醇

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营养素在体内被氧化为二氧化碳和水并放 出能量的过程称为生物氧化,在生物氧化 过程中,有腺苷三磷酸(ATP)形成, ATP在细胞内普遍存在。

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ATP的分子中含有两个高能磷酸键(“~P”), 这两个高能磷酸键可以分别分解,每次失去一 个磷酸基,并放出能量,同时ATP也先后变成 腺苷二磷酸(ADP)和腺苷一磷酸(AMP)。 1克分子ATP在体内分解释放出一个磷酸基,生 成1克分子ADP时,可放出10kcal的能量,这些 能量就是机体进行各种生命活动所需的能量来 源,如肌肉收缩,消化吸收的主动转运,肾小 管的重吸收等。

(三)食物的热价(能量系数) 食物产热可进行精确的测量。
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能量系数:每克生热营养素在体内氧 化产生的能量值称为能量系数。

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物理热价: 体外燃烧时产生的能量。

?

生理热价: 体内生物氧化时所释放的能量。

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物理热价: 1g蛋白质: 5.65kcal(23.64kJ) 1g碳水化合物:4.1kcal(17.15kJ) 1g脂肪: 9.45kcal(39.54kJ)

? ? ?

考虑吸收率后的生理热价:
1g碳水化合物: 4.1×98%(吸收率)=16.7kJ=4.0kcal ? 1g脂肪: 9.45×95%(吸收率)=37.6kJ=9.0kcal ? 1g蛋白质: (5.65-1.3)×92%(吸收率)=16.8kJ=4.0kcal ? 1g乙醇: 29.3kJ(7.0kcal)
? ?

注:“1.3”为每克蛋白质在体内不完全氧化产物尿素、肌 酐等在体外燃烧时释放的能量。

能量系数的应用:

(四)能量来源分配 我国建议,三大能量营养素在一日供 热总量中的比例为: ? 碳水化合物:55%-65% ? 脂肪: 20%-30% ? 蛋白质: 10%-15%

(五)人体的能量消耗 基础代谢 体力活动 食物的热效应

1、基础代谢(basal metabolism,BM) (1)基础代谢的概念: 基础代谢是指维持人体基本生命活动 所必需的最低热能消耗。即人体在安静和 恒温条件下(一般18-25?C),禁食12小 时后,静卧、放松而又清醒时的热能消耗。

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基础代谢热能仅用于维持体温和呼吸、血 循环及其它器官的生理需要。 基础代谢消耗的能量约占机体总能量消耗 的60%-75%。

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(2)影响人体基础代谢的因素: 1)体格的影响:
? ?

体表面积大,散发热量多。同体重者 之间比较,瘦高者BM高于矮胖者。 瘦体组织(肌肉、心、肝、脑、肾) 消耗的热能占基础代谢的70-80%,瘦 体质量(lean body mass)大,肌肉发 达者,BM水*高。

2)不同年龄、性别、生理和病理状况影响
儿童和孕妇BM相对较高。 ? 男性BM水*高于女性5-10%。 ? 生病发热时,甲状腺等有关激素水*异常时, 也能改变BM的热能消耗。如甲状腺机能亢进, BM升高40%-80%,甲状腺机能低下,BM下降 40%-50%。
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3)环境条件的影响:
炎热或寒冷,过多摄食,精神紧张时都 可以使BM水*升高。——适应性生热效 应(adaptive therogenesis)。 ? 禁食、饥饿或少食时,BM水*也相应降 低。
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4)尼古丁和咖啡因可以刺激BM水*升
高。

(3)基础代谢能量消耗(BEE)的确定 1)基础代谢率的概念
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确定基础代谢的能量消耗(basic energy expentiture,BEE),须先测定基础代谢 率(basal metabolism rate,BMR)。

? 基础代谢率:

是指人体处于基础代谢状态下, 每小时每*方米体表面积(或每公斤 体重)的能量消耗。

2)计算基础代谢能量消耗的常用方法 用体表面积计算公式
体表面积(m 2 ) ? 0.00659 ? 身高(cm) ? 0.0126 ? 体重(kg) ? 0.1603 基础代谢能量消耗( BEE ) ? 体表面积(m 2 ) ? 基础代谢率( BMR )( Kcal / m 2或KJ / m 2 ) ? 24

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不同性别和年龄基础代谢率,见P63。

B:直接用公式计算(Harris和Benedict根据体重、身高 和年龄)
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男性BEE:

66+13.7×体重(kg)+5.0 ×身长(cm)-6.8 ×年龄(y)
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女性BEE:

655.1+9.5×体重(kg)+1.8 ×身长(cm)-4.7 ×年龄(y)

C:世界卫生组织(WHO,1985)推荐使用Schofield公式(体重单 因素)计算一天的BEE,单位kcal/日。

年龄(y) 0~3 3~10 10~18 18~30 30~60 60~

公式(男) 60.9*w-54 22.7*w+495 17.5*w+651 15.3*w+679 11.6*w+879 13.5*w+487

公式(女) 61.0*w-51 22.5*w+499 12.2*w+746 14.7*w+496 8.7*w+829 10.5*w+596

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Schofield按体重推算BMR公式计算亚洲人 的BMR可能偏高,亚洲人的BMR可能比 欧洲人低10%。
我国在应用WHO推荐的BMR计算公式时, 采取减5%的办法作为计算18-44岁和45-49 岁两个人群的BMR。

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D.粗略估计法 男性:1kcal(4.18kJ)/kg.bw/h 女性:0.95kcal(3.97kJ)/kg.bw/h

? ?

2、体力活动 各种体力活动所消耗的热能约占人 体总热能消耗的15-30%。

体力活动消耗热能多少与三个因素有关:
① ② ③

肌肉越发达者,活动时消耗热能越多 体重越重者,做相同的运动所消耗的热能也越 多 活动时间越长、强度越大,消耗热能越多

3、食物生热效应(thermic effect of food,TEF)(食物 特殊动力作用,specific dynamic action,SDA) 概念: 人体在摄食过程中,要对食物进行消化、 吸收、代谢转化等,需要额外消耗能量,同时 引起体温升高和散发热量,这种因摄食而引起 的热能的额外消耗称食物的热效应。

?

食物热效应与食物成分、进食量和进食频率有 关。不同的成分其食物的热效应不等:
脂肪的TEF约消耗本身产生热能的4-5% 碳水化合物的TEF为5-6% 蛋白质的TEF为30% 一般情况下摄入混合膳食后TEF消耗相当于BM的10% 吃的越多,热能消耗也越多 吃的快比吃的慢者TEF高

?
? ? ? ? ?

4、其他
? ? ?

儿童青少年生长发育的能量消耗 孕妇乳母的能量消耗 ……

(六)能量需要量及膳食参考摄入量 1、能量需要量的测定(个体化确定) 通过基础代谢估计能量需要量:
能量需要量=基础代谢×体力活动水*(PAL)

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中国营养学会2001年将我国居民活动强 度由五级调整为三级:轻、中、重。 成人能量的推荐摄入量用BMR乘以不同 的体力活动水*(physical activity level, PAL)系数进行计算。

各种强度的体力活动及能量消耗:
活动强度 极轻 轻 中等 重 极重 男 BMR*1.3 BMR*1.6 BMR*1.7 BMR*2.1 BMR*2.4 女 BMR*1.3 BMR*1.5 BMR*1.6 BMR*1.9 BMR*2.2

注:Understanding Nutrition第八版,第240页,1999年

2、膳食营养素参考摄入量 中国营养学会在2001年制订的中国居 民膳食营养素参考摄入量对各年龄组人群 的能量摄入有具体的推荐量,而且根据不 同的活动强度,按轻体力劳动、中等体力 劳动和重体力劳动来推荐能量摄入量。

中国居民正常成人膳食能量推荐摄入量(RNI)为:

体力劳动强度

男性

女性

MJ/d
轻体力劳动 中体力劳动 重体力劳动 10.04 11.30 13.38

Kcal/d
2400 2700 3200

MJ/d
8.80 9.62 11.30

Kcal/d
2100 2300 2700

3、能量的食物来源 ? 粮谷类、薯类 ? 油料作物 ? 动物性食物 ? 大豆、坚果

二、蛋白质 ? 蛋白质是一切生命的物质基础,没有蛋白质就 没有生命。蛋白质是生命存在的形式。 ? 蛋白质广泛存在于各种生物组织细胞,是生物 细胞最重要的组成物质。 ? 成人体内蛋白质约占体重的16-19%,每天有3% 的蛋白质进行代谢更新称为每日必要的氮损失。

(一)蛋白质的组成和分类
1、蛋白质的组成 蛋白质是由氨基酸以肽键连接组成的 高分子含氮化合物。是一种生物大分子。 ? 含碳50-55% ? 含氢7% ? 含氧19-24% ? 含氮13-19%

2、蛋白质的分类
? ?

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按化学组成分类:单纯蛋白质、结合蛋白质。 按蛋白质形状分类:纤维状蛋白(结构蛋白)、 球蛋白(功能蛋白)。 按营养价值分类:完全蛋白、半完全蛋白、不 完全蛋白。

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完全蛋白质:又称优质蛋白质,是指食物 中的蛋白质所含必需氨基酸种类齐全(含 有九种必须氨基酸),数量充足,比例适 当,不仅能维持人体健康,也能促进生长 发育。 如:动物性蛋白质、大豆蛋白质(蛋黄、 鲜奶、肝脏、瘦肉类以及酵母、核果、黄 豆、胚芽等)。(质足量优)

?

半完全蛋白质:食物中的蛋白质所含的必 需氨基酸种类齐全,但含量多少不均,比 例不合适,若膳食只食用此种蛋白质,可 以维持生命,但不能促进生长发育。 如:米、面的蛋白质。(质足量不优)

?

?

不完全蛋白质:指食物蛋白质所含的 氨基酸种类不全,不能维持人体正常 发育和健康。
如:胶原蛋白、鱼翅蛋白。(质不足量不 优)

?

(二)蛋白质的生理作用
1)
2) 3)

人体组织的构成成分 构成体内各种重要物质 供给热能1g食物蛋白质在体内能产生大 约16.7KJ(4.0Kcal)热能。

(三)食物蛋白质营养价值评价

1、蛋白质的含量 多数蛋白质的含氮量为16%,使用
凯氏定氮法测定食物中的含氮量,再乘以 换算系数6.25(100/16),即得食物蛋白 质的含量。

?

不同蛋白质的含氮量有差别,换算系数不 尽相同。见P67。

2、蛋白质消化率(digestibility) 反应蛋白质在机体内消化酶作用 下被分解的程度。

?

消化率: 植物蛋白<动物蛋白

3、蛋白质利用率: 是指食物中蛋白质在消化吸收后 被机体利用的程度。

评价指标:生物价、蛋白质功效比值

(1)氨基酸种类
?

构成人体蛋白质的氨基酸有20种。

1)非必需氨基酸:( nonessential amino acid) 有9种氨基酸自身可以合成以满 足机体需要,称为非必需氨基酸。

2)必需氨基酸(essential amino acid) : 有 9 种氨基酸,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,称为必需氨基酸。

?

?

它们是:苏氨酸、蛋氨酸、色氨酸、颉氨 酸、赖氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨 酸。 组氨酸为婴儿必需氨基酸。

3)条件必需氨基酸或半必需氨基酸
? 半胱氨酸和酪氨酸在体内分别由蛋氨酸

(含硫氨基酸)和苯丙氨酸(芳香族氨 基酸)转变而成。

? 如果膳食中能直接提供半胱氨酸和酪氨

酸这两种氨基酸,则人体对蛋氨酸和苯 丙氨酸的需要可分别减少30%和50%。
? 故半胱氨酸和酪氨酸称为条件必需氨基

酸或半必需氨基酸。

(2)氨基酸模式(amino acid pattern): 是指某种蛋白质中各种必需氨基 酸的构成比例。 反映必需氨基酸的种类和含量上 的差异。

?

人体蛋白质以及食物蛋白质在必需氨基酸 的种类和含量上存在着差异,用氨基酸模 式可反映。

?

几种食物蛋白质和人体蛋白质氨基酸模式, 见P69。

?

摄入蛋白质:
越接*人体必需 氨基酸的要求模 式则营养价值越高

含量
必需氨基酸之间比例

(3)参考蛋白质(reference protein): 与人体氨基酸模式最接*的蛋白质。 如鸡蛋蛋白质氨基酸模式与人体的最接*, 常以鸡蛋作为参考蛋白质。

(4)限制氨基酸(limiting amino acid): 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限制氨基酸。

? 其中含量最低的称第一限制氨基酸,余 者以此类推。
? 植物性食品的蛋白质往往相对缺少赖氨酸、蛋 氨酸、苏氨酸、色氨酸。 ? 赖氨酸是大米和面粉蛋白的第一限制氨基酸。 ? 蛋氨酸是豆类蛋白的第一限制氨基酸。

(5)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, 以相互补充其必需氨基酸不足的作用叫蛋 白质互补作用。

水桶效应:

?

如: 不同的植物蛋白混合食用 植物蛋白和动物蛋白混合食用 ……

? ? ?

?

蛋白质互补作用的原则: 食物的生物学属性相隔愈远愈好 搭配的食物种类愈多愈好 各类食物同时食用

? ? ?

?

几种食物混合后蛋白质的生物价和氨基酸 评分,见P76。

(6)衡量蛋白质利用率的指标 1)蛋白质生物学价值(biological value,BV) 反映食物蛋白质消化吸收后被机体利 用的程度。 BV越高蛋白质利用率越高。

氮储留量 BV ? ?100 氮吸收量
? ?

氮吸收量=食物氮-(粪氮-粪代谢氮) 氮储留量=氮吸收量-(尿氮-尿内源氮)

2)蛋白质净利用率(net protein utilization, NPU) 将蛋白质的生物学价值BV与消化率结 合评定蛋白质营养价值。
蛋白质净利用率( NPU )% ? 生物学价值 ? 消化率 氮储留量 氮吸收量 氮储留量 ? ? ? 氮吸收量 氮摄入量 氮摄入量

?

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尿内源氮为机体不摄入蛋白质时尿中所含 氮,主要来源于组织分解。 粪代谢氮和尿内源氮可在无氮膳食期间测 定。 常见食物蛋白质的生物价,见P75。

?

3)蛋白质的功效比值(PER) 是用处于生长阶段中的幼年动物(一般为刚 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质的营养 价值的指标。

实验期内动物体重增加 量(g) PER ? 实验期内蛋白质摄入量 (g)

4、氨基酸评分(amino acid score, AAS) 被测食物蛋白质的第一限制氨基酸与参考 蛋白质中同种必需氨基酸的比值即为该种蛋白 质的氨基酸分:
被测量蛋白质每克氮(或蛋白质)中氨基酸(mg ) ?100 在理想模式中每克氮(或蛋白质)中氨基酸(mg )

?

如: 1g某谷类蛋白质中赖氨酸、苏氨酸和 色氨酸含量分别为23mg,25mg和13mg, 而1g参考蛋白质中这三种氨基酸含量分别 为58mg,34mg和11mg,则计算出赖氨酸 比值最低为0.4,故赖氨酸为第一限制氨 基酸,该谷类的氨基酸分为40。

(四)氮*衡(nitrogen balance) 氮*衡是反应机体摄入氮(食物 蛋白质含氮量约为16%)和排出氮的 关系。

其关系式如下:
氮*衡(B)=摄入氮(I)-排出氮
排出氮=尿氮(U)+粪氮(F)+皮肤等氮损失(S)

氮*衡的三种状态:
?

?

?

零氮*衡:摄入氮=排出氮 健康的成人应维持零氮*衡下富裕5%。 正氮*衡:摄入氮>排出氮 儿童青少年、妊娠、疾病恢复期、运动、 劳动等状态时,应保证适当的正氮*衡。 负氮*衡:摄入氮<排出氮 饥饿、疾病、老年期等一般处于负氮*衡, 应尽可能减轻或改变这种情况。

蛋白质食物来源及供给量

蛋白质丰富、质量良好的食物:
肉类、畜、禽、鱼类:蛋白质含量10-20% 奶类(鲜奶):1.5-4% 蛋类:12-14% 干豆类:20-24% 花生、核桃、葵瓜子、莲子:15-25% 谷类:6-10% 薯类:2-3%

? 正常成人蛋白质推荐摄入量RNI:

1.16g/(kg.d)
? 成年人按轻、中、重体力劳动分别为:

男性:75、80、90g/d 女性:65、70、80g/d
? 蛋白质供热量占膳食总热量:

成人:10-12% 儿童青少年:12-14%





营养学上重要的脂类(lipids)主要有:
? ? ?

甘油三酯(triglycerides) 磷脂(phospholipids) 固醇类(sterols)

?

食物中的脂类:

甘油三酯95% 其它脂类5%

?

人体内贮存脂类: 甘油三酯99%

?

脂类的共同特点: 可溶解于有机溶剂

?

脂溶性: 可溶解其它脂溶性物质 (如脂溶性维生素等)

一、脂类的分类及功能

脂肪:甘油三酯(中性脂肪)(甘油+脂肪酸)

脂类
类脂:

磷脂:卵磷脂、脑磷脂、神经磷脂 糖脂:脑苷脂 固醇类 脂蛋白

(一)甘油三酯 1、甘油三酯
?

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也称脂肪或中性脂肪,是脂肪酸的羧基同 甘油的羟基结合形成的甘油三酯 (triglyceride)。每个脂肪分子由一个甘 油分子和三个脂肪酸化合而成。 甘油三酯是动物和植物体内脂肪的主要贮 存形式。

主要功能:
(1)体内贮存和提供能量
摄入过剩能量 脂肪贮存 机体需要 脂肪细胞中脂酶 甘油三酯 甘油 脂肪酸 血循环 分解释放能量 食物吸收脂肪

(2)维持体温正常 皮下脂肪组织起隔热保温作用,使 体温能达到正常和恒定。

(3)保护作用 支撑和衬垫器官,保护内部器官免 受外力损伤。

(4)内分泌作用
脂肪组织来源的因子参与肌体的代 谢、免疫、生长发育等生理过程。

(5)帮助机体更有效地利用碳水化合物和 节约蛋白质作用

(6)机体重要的构成成分 细胞膜中含有大量脂肪酸,是细胞 维持正常的结构和功能所决不可缺少的 重要成分。

(7)食物中甘油三酯特殊的营养学上的功 能:
① ②

增加饱腹感:刺激产生抑胃素(enterogestrone),使
肠蠕动抑制,减缓食物进入十二指肠的速度。

改善食物的感官性状 ③ 提供脂溶性维生素(维生素A、D、E、K等)

2. 脂肪酸(fatty acid) 脂肪酸因其所含的脂肪酸的链的长 短、饱和程度和空间结构不同,而呈现 不同的特性和功能。

?

脂肪酸的基本结构: CH3-(CH2)n-CH2-COOH

甲基端

羧基端

按其碳链长短可分为: ? 长链脂肪酸(14碳以上) ? 中链脂肪酸(8~12碳) ? 短链脂肪酸(6碳以下)

按其饱和度可分为: ? 饱和脂肪酸(saturated fatty acid) ? 单不饱和脂肪酸 ( monounsaturated fatty acid ) ? 多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,
PUFA)

?

按其空间结构不同可分为: 顺式脂肪酸(cis-fatty acid):

?

反式脂肪酸(trans-fatty acid):

顺式脂肪酸
结构式

反式脂肪酸

结构 示意

?

各种脂肪酸的结构不同,功能也不 一样。

目前认为,营养学上最具有价值的脂 肪酸有两类即:
?

?

n-3 系列(或ω-3 )不饱和脂肪酸:从甲基端数, 第一个不饱和双键在第三和第四碳原子之间的 各种不饱和脂肪酸。 n-6 系列(或ω-6 )不饱和脂肪酸:从甲基端数, 第一个不饱和双键在第六和第七碳原子之间的 各种不饱和脂肪酸。

3.必需脂肪酸(essential fatty acid,EFA) 必需脂肪酸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-3 (或ω-3)系列的α-亚麻酸 ? n-6 (或ω-6)系列的亚油酸 —— 是人体必需的两种脂肪酸。
?

? n-3和n-6系列中许多脂肪酸如花生四

烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯 酸等都是人体不可缺少的脂肪酸,但 人体可以利用亚油酸和α- 亚麻酸来 合成这些脂肪酸。

? 必需脂肪酸之所以是人体不可缺少的营养

素,主要有以下功能:

(1)是磷脂的重要组成成分 磷脂是细胞膜的主要结构成分,所以 必需脂肪酸与细胞膜的结构和功能直接相 关。缺乏时发生皮炎,对儿童还影响其生 长发育。

(2)亚油酸是合成前列腺素的前体 前列腺素(prostaglandins)存在于许 多器官中,具有多种生理功能,如使血管 扩张和收缩、神经刺激的传导、作用于肾 脏影响水的排泄,奶中的前列腺素可以防 止婴儿消化道损伤等。还与精细胞的生成 有关。

(3)与胆固醇的代谢有关,促进胆固 醇的代谢,防止胆固醇在肝脏和血管 壁上沉积

(4)对放射线引起的皮肤损伤有保护作用

?
?

食用*衡膳食不可能发生缺乏症 必需脂肪酸缺乏可引起:
生长迟缓 生殖* 皮肤损伤(皮疹) 肾脏、肝脏、神经和视觉方面的多种疾病

? ? ? ?

三、脂类的食物来源及参考摄入量
? ? ? ?

?
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人类膳食脂肪主要来源于动物的脂肪组织和肉类以及植物 的种子。 动物脂肪相对含饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸多。 植物油主要含不饱和脂肪酸。 亚油酸普遍存在于植物油中。 亚麻酸在豆油和紫苏油中较多。 鱼贝类食物相对含二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸较多。 含磷脂较多的食物为蛋黄、肝脏、大豆、麦胚和花生等。

? 我国营养学会对各类人群脂肪摄入量有详

细推荐,成人一般脂肪的摄入量应控制在 20-30%的总能量摄入范围之内。

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中国成人膳食脂肪适宜摄入量(AI),见 P83。

脂类供给量和食物来源

?来源:植物油、动物脂肪、内脏、 肉类、坚果、油料种子

脂类的食物来源

脂类的食物来源

碳水化合物

碳水化合物:太阳光能的捕手

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糖类化合物由C(碳),H(氢),O (氧)三种元素组成,分子中H和O的比 例通常为2:1,与水分子中的比例一样, 故称为碳水化合物,可用通式Cm(H2O ) n表示。

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食物中的碳水化合物分成两类: 人可以吸收利用的有效碳水化合物,如: 单糖、双糖、多糖。 人不能消化的无效碳水化合物,如:纤维 素。

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营养学上一般将其分为四类:

单糖(monosaccharide) 双糖(disaccharide) 寡糖(oligosaccharide) 多糖(polysaccharide)

一、碳水化合物的分类、食物来源 碳水化合物的化学结构为多羟醛、多 羟酮及衍生物、多聚物。

(一)单糖 在结构上由3-7个碳原子构成。食物 中的单糖主要有以下几种。

1、葡萄糖 2、果糖 3、半乳糖 4、其他单糖

(二)双糖 由两分子单糖缩合而成。常见以下几种。

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蔗糖:由一分子葡萄糖和一分子果糖以α糖苷 键连接而成。日常食用白糖即蔗糖,是由甘蔗 或甜菜提取而来。 麦芽糖:由两分子葡萄糖以α糖苷键连接而成。 是淀粉的分解产物,存在于麦芽中。 乳糖:由一分子葡萄糖与一分子半乳糖以β糖 苷键连接而成。存在于乳中。 海藻糖:由两分子葡萄糖组成,存在于真菌及 细菌之中。

(三)寡糖 是由3-10个单糖构成的小分子多 糖。较重要的有:

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棉子糖(raffinose):由葡萄糖、果糖和半 乳糖构成。 水苏糖(stachyose):由组成棉子糖的三 糖再加上一个半乳糖组成。

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(四)多糖 大于10个单糖组成的多糖化合物。其 中一部分可被人体消化吸收,如糖原、淀 粉,另一部分不能被人体消化吸收,如膳 食纤维。

1.糖原
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为含有许多葡萄糖分子和支链的动物多糖。 由肝脏和肌肉合成和贮存。 食物中糖原很少。

2.淀粉
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许多葡萄糖组成的能被人体消化吸收的植 物多糖。 是人类碳水化物的主要食物来源。 据其结构可分为支链淀粉(易糊化)和直 链淀粉(易老化)。

3.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。

存在于食物中的各类纤维统称为膳食 纤维(dietary fiber)。 ? 可分为不溶性纤维与可溶性纤维。
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(1)不溶性纤维(insoluble fiber)
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纤维素:是植物细胞壁的主要成分,由葡 萄糖构成。存在于所有植物中,以小麦为 代表。 半纤维素:是谷类纤维的主要成分,存在 于小麦、黑麦、大米、蔬菜中。 木质素:存在于所有植物中。

(2)可溶性纤维(soluble fiber)
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果胶 、树胶和粘胶:存在于柑橘类和燕 麦类制品中。 某些半纤维素:存在于豆类中。

纤维素:是植物细胞壁的主要成分

不溶性纤维

半纤维素:谷类纤维的主要成分 木质素:植物木质化过程中形成的非碳水化合物

可溶性纤维: 可溶解于水、可吸水膨胀、能被大肠微 生物酵解 果胶 树胶和粘胶 某些半纤维素

二、碳水化物的功能 体内碳水化物以葡萄糖、糖原和含糖 复合物三种存在形式,其功能与其存在形 式有关。碳水化物的主要功能有以下几点。

1.提供机体热能

糖原: 肌肉和肝脏内碳水化合物的贮存形式, 肝脏约贮存机体内1/3的糖原。
机体需要 肝糖原分解 葡萄糖 入血循环 机体、红细胞、脑和神经组织对能量的需要

2.是机体的重要组成成分

3.提供膳食纤维发挥以下生理功能 ? 增强肠蠕动,利于粪便排除。 ? 具有吸水膨胀功能,增加粪便体积,从而稀释 肠道内有害物质的浓度及降低其吸收。 ? 维持肠道正常菌群,有利于益生菌的生长,不 利于厌氧菌的生长。 ? 控制体重及降低血糖、血胆固醇等保健功能。 ? 预防结肠癌发生的作用。

4、节约蛋白质作用

5、抗生酮作用

6、食物碳水化合物的功能 (1)主要的热能营养素
? 膳食中碳水化合物是世界上来源最广、使

用最多、结合最便宜的热能营养素。 ? 1g碳水化合物可提供约16.7kJ(4.0kcal) 的热能。

(2)改变食物的色、香、味、型

(3)提供膳食纤维 膳食纤维被称为“第七营养素”。 天然食物如豆类、谷类、新鲜水果和 蔬菜是膳食纤维的最好来源。

膳食纤维的功能:

促进减肥 吸收毒素 防治便秘 降低血脂 控制血糖 预防乳癌 预防肠癌

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中国营养学会2000年提出:我国成年人 膳食纤维的适宜摄入量为30g/天左右。

三、碳水化合物的消化吸收
膳食中碳水化合物

消化道酶水解
长链变短链 双糖 单糖 吸收

关于乳糖不耐受性:
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乳糖不耐受性(lactose intolerance): 世界各地都有一部分人有不同程度的 乳糖不耐受性,他们不能或少量地分解吸 收乳糖,而大量乳糖因未被吸收而进入大 肠,在肠道细菌作用下产酸、产气,引起 胃肠不适、胀气、痉挛和腹泻等。

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① ②

造成乳糖不耐受原因主要有:
先天性缺少或不能分泌乳糖酶; 某些药物如抗癌药物或肠道感染而使乳 糖酶分泌减少; 更多人是由于年龄增加,乳糖酶水*不 断降低,一般自2岁以后到青年时期, 乳糖酶水*可降到出生时的5-10%。



为克服乳糖不耐受性,可选吃经发酵 的乳制品如酸奶。 ? 世界上完全没有乳糖不耐受性的人仅 占30%左右。
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关于血糖的食物调节:

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食物对于血糖的调节作用主要在于食 物消化吸收速率和利用率。

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食物中碳水化合物的含量、类型等也 是影响血糖的主要因素。

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食物血糖生成指数:用以衡量某种食 物或某种膳食组成对血糖浓度影响的 一个指标。

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食物血糖生成指数(Glycemic Index,GI) 简称血糖指数,指餐后不同食物血糖耐量 曲线在基线内面积与标准糖(葡萄糖)耐 量面积之比,以百分比表示。

常见食物的血糖生成指数
食物名称 馒头 熟甘薯 熟土豆 面条 大米 烙饼 苕粉 南瓜 GI 88.1 76.7 66.4 81.6 83.2 79.6 34.5 75.0 食物名称 玉米粉 玉米片 大麦粉 菠萝 闲趣饼干 荞麦 甘薯(生) 香蕉 GI 68.0 78.5 66.0 66.0 47.1 54.0 54.0 52.0 食物名称 葡萄 柚子 梨 苹果 藕粉 鲜桃 扁豆 绿豆 GI 43.0 25.0 36.0 36.0 32.6 28.0 38.0 27.2

油条
荞麦面条 西瓜 小米

74.9
59.3 72.0 71.0

猕猴桃
山药 酸奶 牛奶

52.0
51.0 48.0 27.6

四季豆
面包 可乐 大豆

27.0
87.9 40.3 18.0

胡萝卜

71.0



43.0

花生

14.0

四、碳水化合物的供给
? 中国营养学会推荐我国居民的碳水化合物

的膳食供给量占总热能的55%-65%较为 合理。

碳水化合物的主要食物来源有:
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蔗糖 谷物(如水稻、小麦、玉米、大麦、燕麦、高粱等) 水果(如甘蔗、甜瓜、西瓜、香蕉、葡萄等) 坚果、蔬菜(如胡萝卜、番薯等) ……


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