营养学(蛋白质脂质碳水化合物能量)
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绪论
一、营养与食品卫生学的概念
◆营养与食品卫生学:从预防医学角度研究营养、食物(饮食)与人体健康关系的学科。
◆特点:具有很强的科学性、实践性和应用性。
自然科学属性、社会科学属性。
◆意义:与国计民生的关系密切,在增进人民体质、预防疾病、保护和提高健康水平等起着重要作
用。
二、营养学与食品卫生学的定义
1、营养学定义
指机体从外界摄取食物,经过体内的消化、吸收和/或代谢后,或参与构建组织器官,或满足生理功能和体力活动需要的必要的生物学过程。
营养素(nutrient)
◆指食物被人体消化、吸收和利用过程中,给人体提供能量、机体构成成分和组织修复以及调节生
理功能的化学成分。
◆必需营养素和非必须营养素。
人类所需营养素
宏量营养素(macronutrients):蛋白质、脂类、碳水化合物——产生能量
微量营养素(micronutrients):矿物质(常量元素/微量元素)、维生素(水溶性/脂溶性)、水
膳食纤维、生物活性物质??
必需营养素(Essential Nutrients)——必须从外界环境中摄取
⑴该物质是生长、健康和存活所必需
⑵该物质在食物中缺乏或比例不当可造成特异性缺乏病
⑶缺乏所引起的生长不良或缺乏病只有该营养素或其前体物质可以预防
⑷生长状况和缺乏症与摄入量密切相关
⑸体内不能合成,但某些重要功能所需要的。
2、食品卫生学定义
指研究食品中可能存在的、危害人体健康的有害因素及其对机体的作用规律和机制,在此基础上提出具体、宏观的预防措施,以提高食品卫生质量,保护食用者安全的科学。
3、二者的联系与区别
联系在于,二者有共同的研究对象,食物和人体,即研究食物(饮食)与健康的关系;
区别在于,二者在具体研究目标、研究目的、研究方法、理论体系等方面各不相同。
蛋白质
一、氨基酸的分类
⏹氨基酸(amino acid)是组成蛋白质的基本单位。
1、必需氨基酸(essential amino acid)
⏹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。
⏹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(借一本淡亮色书来)
⏹组氨酸(婴儿必需氨基酸)
必需氨基酸功能:①合成组织蛋白质②转变为酶、激素、抗体、肌酸等含氮物质
③转变为碳水化合物和脂肪④氧化成CO2及水及尿素,产生能量
2、条件必需氨基酸(conditional essential amino acid)/半必需氨基酸semiessential amino acid
⏹蛋氨酸→半胱氨酸、苯丙氨酸→酪氨酸
⏹如果膳食中能直接提供这两种氨基酸(半胱氨酸、酪氨酸),则人体对两种必需氨基酸(蛋氨酸、
苯丙氨酸)的需要可减少30%和50%
⏹两对氨基酸合并后计算食物中必需氨基酸组成
3、非必需氨基酸nonsemiessential amino acid
⏹人体可以自身合成,不一定从食物中直接供给的氨基酸
⏹转氨酶:用于非必需氨基酸的合成与转换(丙氨酸氨基转移酶ALT/谷丙转氨酶GPT)、(天冬氨
酸氨基转移酶AST/谷草转氨酶GOT)
二、蛋白质的分类
食物蛋白质按其所含必需氨基酸的种类和数量将食物蛋白质分三类→氨基酸模式
氨基酸模式(amino acid pattern)
⏹蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。
⏹计算方法:将该种蛋白质中的色氨酸含量定为1,其它各种必需氨基酸的相对构成比值。
1、完全蛋白质
⏹这是一类优质蛋白质。
必需氨基酸种类齐全,数量充足,比例适当。
⏹维持人体健康,促进生长发育。
⏹奶、蛋、鱼、肉中的蛋白质都属于完全蛋白质。
优质蛋白质:当食物蛋白质氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式越接近时,必需氨基酸被机体利用的程度越高,食物蛋白质的营养价值也就越高。
如鸡蛋、奶、肉、鱼等动物性蛋白质和大豆蛋白质。
参考蛋白:氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式最接近的某种蛋白质常被作为参考蛋白(reference protein)。
如鸡蛋白蛋白质,可用于测定其它蛋白质质量的标准蛋白质。
2、半完全蛋白质
⏹必需氨基酸种类齐全,但其中某些氨基酸的数量不充足,比例不适当。
⏹可以维持生命,但不能促进生长发育。
⏹有些食物蛋白质中的必需氨基酸种类齐全,但有些必需氨基酸的含量较低,致使其它必需氨基酸
不能被充分利用而浪费,使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。
其中含量最低的称第一限制氨基酸。
中的限制性氨基酸多为赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸。
⏹几种营养价值较低的蛋白质混合摄入时,其中的限制氨基酸得到了互相补充,从而使混合蛋白质
中的必需氨基酸比例更接近人体蛋白质的氨基酸模式,提高了膳食蛋白质的营养价值。
⏹如(大豆+米/面)混合食用时,大豆蛋白富含的赖氨酸+米/面蛋白质中的蛋氨酸互相补充,可明
显提高米面蛋白质的营养价值
3、不完全蛋白质
⏹必需氨基酸种类不齐全,数量不充足,比例不适当。
⏹不能维持生命,不能促进生长发育。
⏹例如,肉皮和蹄筋中的胶原蛋白便是不完全蛋白质
三、蛋白质的消化、吸收和代谢
1、蛋白质的消化、吸收
从胃开始
⏹胃酸:使食物蛋白质变质、破坏空间结构以利于酶作用、激活胃蛋白酶原
小肠:主要的消化吸收部位
⏹胰蛋白酶、糜蛋白酶→氨基酸+寡胎→肠粘膜细胞→肝门静脉→肝脏和组织器官被利用
2、蛋白质代谢
氨基酸池(amino acid 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。
⏹大部分来自体内蛋白质分解产物、小部分来自食物
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(ONL)。
⏹因此,相当于必要氮损失的蛋白质量是人体最低生理需要量。
3、氮平衡(nitrogen balance)
⏹反映机体摄入氮和排出氮的关系。
⏹B=I-(U+F+S) B:氮平衡;I:摄入氮;U:尿氮;F:粪氮;S:皮肤等氮损失。
⏹B>0 正氮平衡,儿童、孕妇、疾病恢复期等,富裕5%;
B=0 零氮平衡,健康成人;B<0 负氮平衡,饥饿、疾病和老年人
1、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含量。
⏹ 食物蛋白质中氮的含量一般占蛋白质的16%,其倒数为6.25,即蛋白质的换算系数
⏹ 因为食品中除蛋白质外,还含有其它含氮物质,所以此蛋白质称为粗蛋白。
2、蛋白质消化率 (digestibility)——反映蛋白质被消化和吸收的程度
真消化率 (true digestibility)
表观消化率 (apparent digestibility):实际工作中往往不考虑粪代谢氮,计算得出的结果。
表观消化率的结果比真消化率低,有一定的安全性。
3、蛋白质利用率(utilization)——反映蛋白质被利用的程度
★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。
生物价 = (储留氮 / 吸收氮)×100%
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)
意义:指导肝肾病人膳食有意义。
BV 高:说明食物蛋白质主要用于合成人体蛋白,经肝肾代谢少,从而减少肝肾负担。
★蛋白质净利用率(net protein utilization ,NPU)
反映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。
包括消化、利用两方面。
蛋白质净利用率 = 消化率 × 生物价 = (储留氮 / 食物氮)×100%
★蛋白质功效比值(protein effciency ratio ,PER)
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(g)和摄入蛋白质的量(g)的比值来反映蛋白质营养价值的指标。
所测蛋白被用来提供生长的需要,故被用作婴幼儿食品中蛋白质的评价指标。
蛋白质功效比值 = 动物体重增加(g) / 摄入食物蛋白质(g)
实验结果以标化酪蛋白为对照组,按以下公式校正:
被测蛋白质功效比值 = (实验组功效比值 / 对照组功效比值)×2.5
★氨基酸评分(amino acid score ,AAS)
要评价一种食物蛋白质营养价值的优劣,除了测定其蛋白质含量外,各种氨基酸的比例尤其是必需氨基酸的比例十分重要。
这就需要有一个标准的氨基酸的含量或比例作为参考,这就是氨基酸评分模式(amino acid scoring pattern )。
反映蛋白质构成和利用的关系;但未考虑消化率的影响。
氨基酸评分 = 被测蛋白质中各必需氨基酸含量(mg ) / 理想模式或参考蛋白质中必需氨基酸含量(mg ) 确定某一食物蛋白质氨基酸评分步骤
①计算被测蛋白质每种必需氨基酸的评分值
②在上述计算结果中,找出评分值最低的氨基酸(第一限制氨基酸),即为该蛋白质的氨基酸评分。
氨基酸评分法未考虑食物蛋白质的消化率,故需校正(这种方法可替代蛋白质功效比值PER ): 经消化率校正的氨基酸评分PDCAAS = 氨基酸评分×真消化率
五、蛋白质营养失调
蛋白质缺乏:若膳食蛋白质长期供给不足可发生。
⏹ 临床表现:消化不良→腹泻→血浆白蛋白下降→水肿→肌肉萎缩→体重减轻→贫血→女性月经障碍、乳汁分泌减少、生殖功能障碍。
⏹ “蛋白质恶性营养不良症(Kwashiorkor)”:蛋白质摄入严重不足,主要表现为水肿。
⏹ “干瘦型营养不良(Marasmus)”:蛋白质和热能同时严重缺乏,主要表现为消瘦。
食物氮
蛋白质真消化率(%) = ×100 食物氮-(粪氮-粪代谢氮) 表观消化率(%) = 食物氮-粪氮 食物氮 ×100
蛋白质摄入过多
⏹饱和脂肪摄入过多
⏹胆固醇摄入过多
⏹动物蛋白含硫氨基酸高:加速尿钙排泄和骨骼钙丢失-骨质疏松;高同型半胱氨酸血症-各种慢病六、人体蛋白质营养状况的评价
▪生化指标:血清白蛋白、血清运铁蛋白
▪氮平衡测定:蛋白质缺乏时为负氮平衡。
▪人体测量:①体重②身高③皮褶厚度④上臂围
体重、身高:多用于评价儿童青少年的生长发育和营养状况
身高BMI:18.5~23.9 正常<25 体重Z-score:年龄别身高Z评分:HAZ<-2 生长迟缓
>24超重>25 年龄别体重Z评分:W AZ<-2 低体重
>28 肥胖>30 身高别体重Z评分:WHZ<-2 消瘦
七、蛋白质的食物来源
⏹蛋白质广泛存在于动物性食物(畜、禽、鱼、蛋、奶)和植物性食物(豆类、谷类)中。
动物性蛋白质质量好,在人体内利用率高,但同时富含饱和脂肪酸和胆固醇。
植物性蛋白质利用率较低。
我国膳食谷类蛋白为主。
大豆蛋白质量好,利用率高。
⏹应注意膳食中蛋白质互补!
八、蛋白质的膳食参考摄入量
⏹理论上,成人每天摄入约30g蛋白质就可满足零氮平衡。
⏹我国推荐摄入量为1.16g/ (kg·d)。
脂类
•脂类:脂肪+类脂,是人体需要的重要营养素之一。
脂类在膳食中占有重要地位:20%~30%
•脂肪:占总脂量95%,大部分食物脂肪+动物体脂,甘油三酯形式存在。
•类脂:占总脂量5%,是组织细胞的基本成分,包括磷脂、糖脂、固醇类和脂蛋白。
•与人体健康关系密切:AS,肥胖、代谢性疾病
脂类的分类及结构
特性:溶于有机溶剂不溶于水,在活细胞结构中有极重要的生理作用
人体脂类的含量与分布
脂肪(可变脂):分布脂库,占体重10~20%,受年龄、性别、营养、消耗等影响变动
类脂(基本脂):分布体内各组织,占体重5%,较稳定。
一、脂肪及其功能
脂肪:食物——甘油三酯(动物性-饱和度高-脂;植物性-不饱和度高-油);
人体——分布在腹腔、皮下、肌肉纤维间
脂类的生理功能:
1.贮存和提供能量:脂肪→脂肪酸→能量;1克脂肪=9kcal热能;特点(①无上限②非直接供能)
2.保温及润滑作用:隔热保温;支撑、衬垫作用,免受外力损伤
3.节约蛋白质作用:保护蛋白质不被用作能源物质,前提是碳水化合物摄入充足,促进糖代谢。
4.机体构成成分:细胞膜含大量脂肪酸,是细胞维持正常结构与功能不可少的重要成分。
5.内分泌作用:分泌许多细胞因子,参与机体代谢、免疫、生长发育等生理过程
6.营养学上特殊功能:增加饱腹感、改善食物感官性状、提供脂溶性维生素、供给必需脂肪酸
二、脂肪酸(Fatty acid)的分类及功能
(一)脂肪酸的分类
1、按碳链长度:长链脂肪酸(14碳以上)、中链脂肪酸(6~12碳)、短链脂肪酸(5碳以下)
2、按饱和程度:饱和脂肪酸(SFA)、单不饱和脂肪酸(MUFA)、多不饱和脂肪酸(PUFA)
3、按空间结构:顺式脂肪酸(Cis-fatty acid)(H在双键同侧)、反式脂肪酸(Trans-fatty acid)(H异侧)
4、按双键位置分类:n或ω命名法(从甲基端开始)、∆命名法(从羧基端开始)
(二)必需脂肪酸(essential fatty acid,EFA)
•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。
•α-亚麻酸(n-3)和亚油酸(n-6)→其它人体不可缺少的脂肪酸如花生四烯酸、二十碳五烯酸等
必需脂肪酸的功能
•磷脂的重要组成部分:细胞膜的脂质以磷脂为主
•合成前列腺素的前体:使血管扩张和收缩、神经刺激传导、肾脏中水的排泄、防止婴儿消化道损等•参与胆固醇代谢:血浆脂蛋白由蛋白质、甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯组成。
HDL逆向转动胆固醇,降血脂。
EPA、DHA也具降脂作用。
•视功能:DHA维持视紫红质的功能;注意力和认识功能(多巴胺和5-羟色胺);生长发育;生殖功能;皮肤损伤(皮疹)
EFA缺乏与过量
•EFA缺乏:可引起生长迟缓、生殖障碍、皮肤损伤以及肝、肾、神经和视觉方面等的多种疾病。
•EFA过量:过多摄入多不饱和脂肪酸也可引起体内脂质过氧化物增加,对机体产生慢性危害。
(三)多不饱和脂肪酸(poly-unsaturated fatty acid,PUFA)
多不饱和脂肪酸的分类及功能
1、n-3(或ω-3)系列:从甲基端数,第一个不饱和键在C3和C4间,如亚麻酸、EPA、DHA
•主要来源:植物油(含亚麻酸);鱼油(含EPA、DHA)
•主要功能:防止心血管疾病
DHA---促进胎儿大脑发育;
EPA---促胆固醇代谢,降甘油三酯、血脂,防止脂质在肝脏和动脉壁沉积,预防脂肪肝和动脉粥样硬化;降低血小板凝集能力,减少血栓的产生。
其它:降低炎症反应;增强机体免疫力。
2、n-6(或ω-6)系列:从甲基端数,第一个不饱和键在C6和C7间,如亚油酸、花生四烯酸
•主要来源:植物油
•主要功能:调节血脂、参与磷脂组成。
花生四烯酸缺乏→皮肤易感染、伤口愈合慢。
促生长发育等。
(四)单不饱和脂肪酸(mono-unsaturated fatty acid,MUFA)
主要来源:橄榄油、茶油(食用油中所含MUFA主要为油酸C18:1)
MUFA取代部分PUFA有重要意义:
•MUFA降低血胆固醇、甘油三酯和LDL-C的作用与PUFA相近。
•大量摄入亚油酸在降LDL的同时也降HDL,而大量摄入油酸则无此作用。
•MUFA无PUFA的潜在不良作用:促进机体脂质过氧化、促进化学致癌作用、抑制机体免疫功能(五)饱和脂肪酸(saturated fatty acid,SFA)
主要来源:动物脂肪、乳脂
•缺点:饱和脂肪酸有升LDL的作用,与心血管疾病发生有关。
•非所有SFA都有升LDL有作用,12-C(月桂酸)、14-C(肉豆蔻酸)、16C(棕榈酸)有较强的升LDL作用,而18-C的这一作用较弱。
•优点:SFA不易被氧化而产生有害氧化物,过氧化物。
•一定量SFA有助于HDL形成→人体不应该完全排除SFA的摄入量。
三、类脂及其功能
(一)磷脂:脑、神经、肝脏组织中含量丰富
•含磷酸的脂类化合物,广泛存在于动植物组织中,是构成细胞膜的重要组成部分。
•磷脂分类:
①磷酸甘油酯(最重要的磷脂):卵磷脂、脑磷脂
②神经鞘磷脂:膜结构的重要组成部分,与卵磷脂并存于细胞膜外侧
•磷脂主要功能:
①改善心血管作用:改善脂肪的吸收和运转,储存脂肪酸,特别是对不饱和脂肪酸起着重要作用。
②防止脂肪肝的形成:食物脂肪→消化吸收→组织、肝脏代谢生成TG→VLDL运至外周
③利于胆固醇的溶解和排泄
(二)胆固醇(cholesterol,Chol):是最重要的固醇类物质
•细胞膜重要成分:人体90%的胆固醇存在于细胞中
•生物活性物质的合成原料:胆汁、性激素(如睾酮,testosterone)、肾上腺素(如皮质醇,cortisol)和维生素D等
•主要存在于动物性食物中,尤其是动物的内脏和脑中最高,鱼类和奶类中的含量较低
•人体内胆固醇的来源:人体自身可合成足够胆固醇,一般不会缺乏
①内源性,即由肝脏合成,这部分约占总胆固醇的70%;
②外源性,即来自于食物中的胆固醇,大约占30%。
•关于限制胆固醇的摄入:与高血脂症、动脉粥样硬化、心脏病等相关,人们往往关注的是胆固醇的危害性,较少关注其缺乏。
但身体需要胆固醇,过分限制的同时会减少其它营养素的摄入。
•建议正常人每有摄入的胆固醇总量不超过300mg,高血脂的人群不超过200mg。
四、脂类的消化吸收与转运
消化:场所小肠。
胆汁将脂肪乳化,胰腺和小肠分泌的脂肪酶将甘油三酯水解成游离脂肪酸和甘油单酯。
吸收:脂肪水解后的小分子,如甘油、短链和中链脂肪酸,很容易被小肠细胞吸收直接进入血液。
以满足机体对脂肪和能量的需要,最终被肝脏吸收。
转运:CM是食物脂肪的主要运输形式
五、膳食脂肪的营养学评价
1、脂肪的消化率
2、必需脂肪酸含量
3、各种脂肪酸的比例
4、脂溶性维生素含量
六、脂类参考摄入量及食物来源
脂肪的适宜摄入量
•《中国居民膳食营养素参考摄入量》规定,儿童、青少年和成人脂肪能量占总能量20%一30%。
•EFA摄入量一般认为不应少于总热能的3%
•SFA因不易被氧化产生有害的氧化物、过氧化物等→人体不应完全排除SFA的摄入
脂肪的食物来源
动物的脂肪组织、肉类和植物种子;
•动物脂肪:饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸含量相对较高;多不饱和脂肪酸含量较少。
•深海鱼油:EPA(C22:5)、DHA(C22:6)含量相对较高;
•植物油:主要含不饱和脂肪酸,亚油酸、亚麻酸在植物油中含量较高。
•蛋黄、肝脏、大豆、麦胚和花生等食物:磷脂含量较高;
碳水化合物Carbohydrates
一、分类
(一)糖包括单糖、双糖、糖醇
甜度:蔗糖100、果糖170、葡萄糖70、麦芽糖40、乳糖20、山梨醇65
1.单糖(monosaccharides): 2-7C 即人类能够利用的最低分子的碳水化合物。
乙糖、丙糖、丁糖、戊糖、已糖*、庚糖
①葡萄糖:右旋、还原性、醛糖。
②果糖:左旋、酮糖。
③半乳糖:乳糖成分。
④其它单糖:戊糖(核糖、脱氧核糖),甘露糖(树胶、多糖成分)
2.双糖(disaccharides)
(1)蔗糖:葡萄糖+果糖,α-键(无还原性)(2)乳糖:葡萄糖+半乳糖,β-键(有还原性)
(3)麦芽糖:2葡萄糖,α-键(无还原性)(4)海藻糖:2葡萄糖,真菌、细菌
3.糖醇(单糖的还原后产物)包括山梨醇、甘露醇、木糖醇、麦芽糖醇
(二)寡糖(oligosaccharides):3~10个单糖,β
①低聚果糖:水果、蔬菜(洋葱、大蒜、香蕉)葡萄糖+果糖+果糖……
②异麦芽低聚糖:不能消化吸收,豆类→结肠胀气“益生源”→能被结肠益生菌利用→调整肠道菌群
③棉子糖:植物种子、果实、花、根茎葡萄糖+果糖+半乳糖
④水苏糖:棉子糖+半乳糖
(三)多糖(polysaccharides):>10葡萄糖
1、能被消化吸收的多糖:α1-4或α1-6糖苷键又称淀粉多糖
①淀粉:植物多糖,存在于谷类、根茎类等植物中
直链淀粉:遇碘蓝色,易老化;支链淀粉:遇碘棕色,易糊化、粘稠
②糊精:淀粉分解中间产物
③糖原:动物淀粉
2、不能被人体消化吸收的多糖:小肠不能吸收
①抗性淀粉(resistant starch, RS) :
RS1:被包裹,全谷粒、种子、豆粒;RS2生淀粉粒:马铃薯;RS3变性淀粉:烹煮糊化变形而成
②膳食纤维(dietary fiber)(非淀粉多糖)β-键
不溶性纤维:
1)纤维素:植物细胞壁主要成分。
粗纤维,葡萄糖β-1,4糖苷键聚合。
微生物不发酵,↑粪体积。
2)半纤维素:谷类纤维主要成分。
↑胃肠蠕动
3)木质素:苯丙烷聚合体,木质化
可溶性纤维:柑桔类、燕麦、豆类。
↑胃肠排空时间,减缓葡萄糖吸收,↓血脂
1)果胶:半乳糖醛酸多聚体→甲醇、果胶酸。
增稠剂。
2)树胶、粘胶:海藻、植物渗出液。
稳定剂。
定义: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•GI=某种食物2h后血糖曲线下面积/等量葡萄糖血糖曲线下面积×100
•GI高:食物消化快,吸收全,入血快;GI低:食物停留长,释放缓,入血后峰值低、下降慢•GI>75:高生糖指数GI75~55:中生糖指数GI<55:低生糖指数
血糖负荷glycemic load,GL:摄入食物中碳水化合物的重量×GI/100
三、碳水化合物的消化与吸收
唾液:α-淀粉酶
小肠消化:胰淀粉酶(α-淀粉酶), 主动吸收。
淀粉→糊精、麦牙寡糖、麦芽糖肠粘膜上皮细胞:α-糊精酶、麦芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶(乳糖酶不足→乳糖不耐受症)
结肠发酵:可溶性纤维--(细菌发酵)→水、气、短链FA
四、碳水化物的作用
(一)可消化吸收的碳水化合物
1、供给能量:16.7kJ(4kcal)/g 神经、心肌主要能源,肌肉活动主要染料
2、机体构成成分:糖脂、糖蛋白、蛋白多糖→细胞膜;糖脂→神经;黏蛋白→结缔;糖蛋白→酶
3、血糖调节作用:消化吸收快的淀粉、糖→升高血糖快;抗性淀粉、寡糖、膳食纤维→持续、缓慢释放
4、节约蛋白质作用(sparing protein action):碳水化合物不足→糖原异生→不需动用蛋白质功能
抗生酮作用(antiketogenesis):碳水化合物不足→草酰乙酸不足→脂肪酸不能彻底氧化→酮体
5、维护肝功能:葡萄糖醛酸解毒,糖原护肝助解毒
(二)膳食纤维的营养学意义
1、增加饱腹感:膳食纤维→胃中吸水膨胀、粘度高使胃排空速度延缓→利于糖尿病、肥胖症患减少食量
2、增强肠道功能,利于通便:吸水膨胀→机械刺激肠壁蠕动;产生短链脂肪酸→化学刺激促进排泄;吸附和稀释毒成分,防便秘、痔疮、肠息肉等
3、调节血糖和降血脂作用:膳食纤维→减少小肠对糖吸收→减少胰岛素释放→血浆胆固醇↓、降血脂
4、改善肠道菌群,给肠壁细胞提供营养:膳食纤维→肠内细菌分解、发酵→短链FA→pH↓→诱益生菌
5、预防结肠肿瘤
不利影响:影响营养素的消化吸收。
如与Ca、Fe、Zn等结合,吸收率↓
五、供给量与食物来源
占总能量50%~65%
谷类、薯类、根茎类:淀粉;蔬菜、水果:膳食纤维(25g/d)
能量
一、概述
1、能量单位:1 kcal = 4.184 kJ
2、产能营养素:食物来源的碳水化合物、脂肪、蛋白质在体内氧化后可释放能量,称为产能营养素。
3、能量系数:把每克产能营养素体内氧化产生的能量值称之为能量系数。
碳水化物:16.84 kJ (4kcal)/g;脂肪:37.56 kJ(9kcal)/g;蛋白质:16.74 kJ(4kcal)/g
二、人体的能量消耗
(一)基础代谢(basal metabolism)维持人体最基本生命活动所必需的能量。
1、基础代谢率(basal metabolism rate,BMR):
测定BM条件:
周围环境安静舒适;恒温条件(18℃~25℃);禁食12h后;静卧、放松、清醒状态
基础代谢率(basal metabolic rate, BMR):单位时间每平方米体表面积人体基础代谢消耗的能量。
单位:kJ/(m2.h)单位时间每平方米体表面积、kJ/(kg.h)单位时间每千克体重、MJ/d
能量需要量=BMR⨯PAL 成年人BMR:推荐使用Schofield公式(表),计算一天的基础代谢能量消耗。
2. 影响BM的因素
(1)体型与体质:基础代谢与体表面积呈正比(瘦高且肌肉发达者BM > 矮胖者BM)
(2)生理状况:年龄(婴幼儿、青少年BM高,孕妇、乳母BM高)
性别(男性BM > 女性BM)男性瘦体组织所占比例高于女性
(3)病理状况:内分泌代谢异常。
如甲状腺素、肾上腺素分泌异常时。
(4)生活和作业环境:气温(寒冷)、大量摄食、体力消耗过度、精神紧张等→BM↑
(二)体力活动
活动频率、活动强度(轻、中、重体力劳动)、持续时间
(三)食物的热效应(thermic effect of food,TEF)
又称食物特殊动力作用(specific dynamic action,SDA),指摄食过程引起的额外能量消耗,是摄食后发生的一系列消化、吸收活动以及营养素和其代谢产物之间相互转化过程所消耗的能量。
蛋白质30~40%;脂肪4-5 %;碳水化合物5-6 %
混合膳食≈ 10%BM
(四)生长发育
孕妇、乳母、儿童、创伤恢复期病人
三、能量参考摄入量及食物来源
膳食能量推荐摄入量:18-49岁轻体力劳动男2250kcal/d、女1800kcal/d
能量来源:碳水化合物:16.7 kJ (4 kcal)/g 50-65%
脂肪:37.7 kJ (9 kcal)/g 20-30%
蛋白质:16.7 kJ (4 kcal)/g 10-15%。