第三章 食物与健康

第三章食物与健康Food and Health第一节营养素和能量（N u t r i e n t s a n d e n e r g y）一、营养素（营养素及其摄入量的基本概念）食物（Food）生物为了生存和生活必须摄入体内的营养物质的载体。

一般等同“食品”（加工制作食物）膳食（diet）由多种食物组成的日常饮食。

营养(nutrition)：人体摄入食物，消化、吸收和利用其营养成分，以满足其自身生理功能和从事各种活动需要的必要生物学过程。

实质：生理需要、生物作用。

营养素(nutrients)食物中具有营养功能的。

六大类：✓宏量营养素（macronutrients）：蛋白质、脂肪、碳水化合物。

它们需要量以g计，产生热量（能量）。

✓微量营养素（micronutrients）：矿物质、维生素。

它们需要量以mg或ug计，不直接产生热量。

营养素(生理)需要量（nutritional requirement）维持正常生理功能、健康所需要的热能和各种营养素的量。

最低需要量：生理平衡(生理需要量)适宜需要量：生长、健康、劳动能力营养素(膳食)供给量RDA,每日膳食营养供给量（Recommended Dietary allowances)在生理需要量基础上，考虑人群安全率、饮食习惯、食物生产、社会经济条件等因素、国家行政部门或营养权威机构制定的营养素适宜摄入量。

RDA特点：✓高于生理需要；✓绝大多数；✓制定；✓每日量、一个时期。

1) 估计平均需要量EAR :特定人群、平均需要、50％个体2) 推荐摄入量RNI: 相当于RDA，满足97-98％RNI=EAR+2SD 或=1.2xEAR（变异系数10％）3) 适宜摄入量AI：观察或实验，健康人群、不准确 >EAR/RNI4) 可耐受最高摄入量UL：<UL，所有个体无危害，>UL，毒副危险增加DRIs的特点：✓2000年制定；✓预防慢性病为目标(RDA预防营养缺乏);✓一组指标。

二、蛋白质（protein）❑概述蛋白质是一切生命的物质基础。

是含C、H、O、N、S等元素高分子含氮化合物。

人体蛋白质由20种氨基酸组成。

✓8种必需氨基酸：缬、异亮、亮、苯丙、蛋、色、苏、赖氨酸✓12种非必需氨基酸：甘、丙、脯、酪、半胱、天冬、谷、组、精、丝氨酸；天冬酰胺、谷氨酰氨必需氨基酸(EAA，essential amino acid)：体内不能合成或合成数量不足，必须由膳食供给满足生理需要的氨基酸。

成人8种：缬、异亮、亮、苯丙、蛋、色、苏、赖（借一两本淡色书来）；幼儿9种：8种＋组氨酸。

条件必需氨基酸:酪、半胱氨酸由蛋、苯丙氨酸转变，如其食物供应充足，分别可减少蛋、苯丙氨酸的需要量30％、50％非必需氨基酸(NEAA,non- essential amino acid)其它的氨基酸。

同样需要、可合成而已。

❑蛋白质的生理功能构成机体组织和更新修复人体16～19％；更新修复，每天3％，合成与分解处于动态平衡。

氮平衡（Nitrogen balance）在一定时间(24h)摄入与排出的氮量基本相等，称为氮平衡。

用于测试人体蛋白质需要量、衡量蛋白质质量、评价蛋白质营养状况的重要指标✓数学表达公式：NB =I-E =I-(F+U+S)氮平衡＝摄入氮－（粪氮＋尿氮＋皮肤等排出氮）✓正氮平衡摄入氮>排出氮如：婴幼儿、青少年✓负氮平衡摄入氮<排出氮如：消耗性疾病患者影响氮平衡的因素：能量与蛋白质的供给：能量要充足机体活动量合成与分解激素试验的试验期的时间不能太短(5－8天)提供机体氮源，构成体内重要物质重要生理活性物质，如酶、激素、Hb、抗体、核蛋白等。

提供热量：4kcal/g❑蛋白质缺乏症生长发育迟缓、贫血、易感染、蛋白质营养不良等消瘦型(marasmus)：蛋白质、能量水肿型(kwashorkor):蛋白质❑蛋白质过多伴随动物脂肪过多肾负担加重、肾功能不全❑食物蛋白质的营养价值评价食物的蛋白质含量蛋白质的质量高低，数量是基础。

动物性食物如畜肉10－20％，大豆35－40％，其他植物性食物如谷类7.5-15％。

蛋白质含量测定：凯氏（kjeldahl）定氮法，计算N量平均蛋白质含N:16％食物粗蛋白含量＝含N量x 6.25蛋白质消化率（digestibility）蛋白质真消化率＝X100%蛋白质表观消化率＝X100%✓真消化率 > 表观消化率✓反映被消化酶分解程度,消化率越高，吸收利用可能性大。

✓消化率受人体因素影响：消化功能、情绪✓消化率受食物因素影响：植物<动物。

蛋类98％，乳类97－98％，肉类92－94％，植物一般低于80％蛋白质生物学价值(biological value，BV)反映蛋白质利用率。

蛋白质生物学价值＝x100％储留氮(利用)= 吸收氮- (尿氮－尿内源氮)吸收氮(吸收)＝摄入氮－（粪氮－粪内源氮）常见食物的BV：鸡蛋94、牛奶90、猪肉74、大米77、黄豆64蛋白质生物学价值的高低，主要决定于EAA含量和比值，即氨基酸模式。

氨基酸模式(amino acid pattern)某食物蛋白质的各种必需氨基酸的构成比例。

以色氨酸含量为1时的标化比例。

成人：色: 苏: 异: 缬: 赖: 蛋: 苯: 亮(mg/kg) 3.5 7 10 10 12 13 14 14(比值) 1: 2: 2.8: 2.8: 3.4: 3.7: 4.0: 4.0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，必需氨基酸被机体利用的程度（BV）越高，其营养价值也越高。

参考蛋白质(reference protein)鸡蛋的蛋白质与人体蛋白质的氨基酸模式非常接近，实验中作为参考蛋白，或标准蛋白。

限制性氨基酸(LMA, limiting amino acid)与标准蛋白（鸡蛋）比较，食物蛋白质中一种或几种EAA相对含量较低，导致其他的EAA在体内不能被充分利用，其蛋白质营养价值降低。

这些含量相对较低的EAA为限制性氨基酸（LMA）。

最低的为第一LMA，依次类推为第二、三…LMA。

例如，谷类蛋白质，第一LMA为赖氨酸；豆类则为蛋氨酸；鱼翅为色氨酸（缺鲜味）。

蛋白质互补作用(complementary action )多种食物混合食用，其蛋白质之间相互补充EAA 的不足，提高整个膳食的蛋白质营养价值。

例如，大米和大豆混合膳食。

其他评价指标：✓蛋白质净利用率(NPU)(自学)反映蛋白质在体内被利用的情况。

蛋白质净利用率(%)=BV x 消化率储留氮= x100％摄入氮✓蛋白质功效比值(PER) (自学)测定生长发育中的幼小动物平均摄入1g蛋白质所增加的体重克数来表示蛋白质被机体利用的程度。

动物体重增加g数PER=摄入食物蛋白总g数✓氨基酸评分（AAS）或称化学评分反映蛋白质构成和利用关系。

鸡蛋蛋白质作为标准蛋白（参考蛋白）。

被测蛋白质每g氮中某氨基酸量(mg) AAS＝标准蛋白质每g氮中该氨基酸量(mg)第一LMA的评分值，即为该蛋白质的评分。

❑食物来源和供给量供给量占总热量的10－15％,0.8g/（kg.d）成人：70～80g/d;孕妇：增加5g、15g、20g;乳母：增加20g。

三脂类(lipids)❑概述脂类❑脂类的生理功能供能与储能物质9kcal/g、60％内源性脂肪充足脂肪，节约蛋白质作用（脂肪供能充足减少蛋白质用作能源物质）。

构成机体（细胞）组织和重要物质磷脂：细胞膜流动性、神经鞘磷脂脂蛋白：吸收、转运、代谢的功能成分糖脂：脑苷脂，神经节苷脂胆固醇：类固醇激素、VD3原。

促进脂溶性Vit的消化、吸收、转运VitA、D、E、K食物色香味，饱腹感提供必需脂肪酸必需脂肪酸(E F A,e s s e n t i a l f a t t y a c i d)人体不可缺少，但自身不能合成、必需由食物提供的多不饱和脂肪酸：亚油酸(C18:2,n-6)α－亚麻酸(C18:3,n-3)✓参与生物膜结构:线粒体、细胞膜的膜磷脂✓参与磷脂和胆固醇酯化✓体内重要生物活性物质的来源：花生四烯酸→前列腺素/白三烯类/血栓素，与炎症、血小板凝聚、免疫等有关❑食物脂类营养价值评价消化率植物油熔点低，消化率高。

动物脂肪相反。

E F A含量豆油、花生油、玉米油等E F A含量越高，营养价值越高。

脂溶性维生素含量鲨鱼肝油含量最多；猪油内不含维生素A、D；植物油含V i t E高脂类稳定性不饱和脂肪酸V i t E的含量❑食物来源与供给量磷脂：蛋黄、瘦肉、脑、肝、肾等胆固醇：肉类、脑、内脏、蛋黄、奶油等EFA：主要植物油类，例如：棉油55% 豆油 52%芝麻油 44%玉米胚油48%EPA(C20:5)、DHA(C22:6)：深海鱼类脂类供给量胆固醇<300mg占总热量的20-25%;饱和脂肪酸占总热量10％以下；EFA占总热量3％以上，占总脂类10％;饱和:单不饱和:多不饱和＝1:1:1四碳水化合物(carbohydrates) ❑概述含C、H、O 三种元素化合物、分子式多为：C n(H2O)n分类：单糖(3-7C)：葡萄糖、果糖、半乳糖、山梨醇、甘露醇等。

双糖：麦芽糖、蔗糖、乳糖等。

低聚糖(2-10单糖)：棉子糖、水苏糖、低聚麦芽糖、低聚果糖等。

多糖：淀粉、糖原、纤维素等。

血糖指数(glycemic index，GI)分别摄入含50g碳水化合物的食物与50g葡萄糖后，2h血浆葡萄糖糖耐量曲线下面积之比。

是衡量CHO对血糖反应的有效指标。

GI越小，食物升血糖程度越小；糖尿病：低GI 消化道病：高GI✓葡萄糖的GI 标准化为100。

✓精制米：高达80 - 90 ，面粉40 - 60✓根茎类蔬菜：土豆80-85✓高糖水果：西瓜、菠萝和香蕉50 – 70✓坚果和豆类：10- 20 。

✓动物性食物：肉类、鱼类和蛋类接近0。

一般，精加工、含糖高的食物GI高GI瘦身法❑生理功能参与构成机体组成的重要物质糖蛋白(核糖)、粘蛋白(信息传递)、糖脂(脑苷脂)。

物质代谢的“中转站”通过三羧酸循环，参与脂肪酸（酮体）、氨基酸的代谢 对蛋白质节约作用抗生酮作用；解毒作用（肝葡萄糖醛酸）；调节血糖。

改善食物感观品质美拉德反应（氨羰基反应）不可利用的多糖✓膳食纤维（dietary fiber，DF）存在植物体中不能被人体消化吸收的多糖，包括纤维素、半纤维素、木质素、果胶等，由于具有持水性等特点，具有独特的生理功能。

主要来自食物的植物性细胞壁结构。

也有来源于动物性的膳食纤维的说法，主要指甲壳素(氨基多糖/几丁质)。

植物纤维中葡萄糖分子以β－1,4糖苷键联结，人体淀粉酶不能破坏这些化学键✓抗性淀粉（resistant starch）小肠内、不被消化吸收的淀粉及其降解产物，包括三类。