三大产能营养素

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1、能 量 营 养 素 宏 量 营 养 素 : 蛋 白 质 、 脂 肪 、 碳 水 化 合 物的 摄 取 量 较 大 , 称 为 宏 量 营 养 素 ;微 量 营 养 素 : 维 生 素 和 矿 物 质 的 需 要 量 相对 较 小 , 称 为 微 量 营 养 素 ;常 量 元 素 : 凡 在 人 体 内 总 重 量 大 于 体 重 的0.01%的 矿 物 质 ,钙 、 磷 、 钠 、 钾 等 ;微 量 元 素 : 凡 在 人 体 内 总 重 量 小 于 0.01%的 矿 物 质 ,铜 、 铁 、 碘 、 锌 、 硒 、 铬 等 ; 能 量 是 物 质 运 动 的 必 要 条 件 , 也 是 维

2、持地 球 上 所 有 生 命 活 动 必 不 可 少 的 条 件 。 所 有生 物 体 都 需 要 能 量 ( 即 热 能 ) 以 维 持 正 常 的生 命 活 动 , 包 括 维 持 生 命 所 需 的 呼 吸 、 心 跳 、血 液 循 环 、 食 物 消 化 吸 收 与 代 谢 , 体 内 正 常的 生 化 活 动 、 肝 肾 等 重 要 内 脏 器 官 的 功 能 、腺 体 分 泌 以 及 大 脑 和 神 经 系 统 的 活 动 等 等 。各 种 日 常 活 动 、 体 育 锻 炼 、 体 力 和 脑 力 劳 动等 也 需 要 能 量 的 供 给 。 人 作 为 地 球 上 最 高 层

3、次 的 生 物 , 通 过 摄入 各 种 各 样 的 动 植 物 性 食 物 , 如 粮 谷 类 、 蔬菜 水 果 、 肉 、 鱼 、 禽 、 蛋 、 奶 等 。 这 些 食 物中 的 碳 水 化 合 物 、 脂 肪 和 蛋 白 质 通 过 消 化 吸收 后 进 入 体 内 , 经 过 “ 燃 烧 ” ( 即 生 物 氧 化 )过 程 释 放 出 能 量 , 从 而 满 足 人 体 各 种 生 命 活动 和 脑 力 、 体 力 劳 动 的 能 量 需 要 。 能 量 的 国 际 单 位能 量 的 通 用 国 际 单 位 是 焦 耳 ( Joule,简 称 J) 、 千 焦 耳 ( kJ) 和

4、兆 焦 耳 ( MJ) ,而 营 养 学 上 传 统 使 用 的 能 量 单 位 是 卡( calorie) 和 千 卡 ( kcal) .1000g纯 水 从15 升 温 至 16 所 吸 收 的 热 量 即 等 于 1kcal. 换 算 关 系 如 下 : 1 kcal = 4.184 kJ ; 1 kJ = 0.239 kcal; 人 体 的 能 量 需 求 和 消 耗 主 要 用 于 以 下 三 个 方面 : ( 1) 维 持 基 础 代 谢 所 需 的 能 量 ; ( 2) 食 物 的 特 殊 动 力 作 用 ; ( 3) 各 种 体 力 活 动 和 脑 力 活 动 所 需 能 量

5、。人 体 的 能 量 需 要 1 基 础 代 谢 及 其 影 响 因 素 人 体 在 适 宜 的 气 温 环 境 ( 1820 ) 中 , 在空 腹 、 清 醒 、 静 卧 状 态 下 维 持 各 种 正 常 生 命活 动 所 需 的 能 量 , 称 之 为 基 础 代 谢 。 此 部 分能 量 消 耗 主 要 由 年 龄 、 性 别 、 体 质 、 体 重 和体 表 面 积 等 因 素 决 定 。 故 对 于 某 一 个 体 而 言 ,基 础 代 谢 是 相 对 恒 定 的 。 单 位 时 间 ( 一 般 为 每 小 时 ) 内 每 平 方 米 体 表面 积 所 消 耗 的 基 础 代 谢

6、能 量 称 之 为 基 础 代 谢率 ( Basal Metabolism Rate ,BMR; 亦 称Resting metabolism Rate RMR) 。 计 算 体 表 面 积 的 方 法 较 为 复 杂 , 对 于 同 性 别的 不 同 个 体 , 其 基 础 代 谢 率 是 相 对 恒 定 的 ;简便 的 估 算 是 :成 人 BMR,男 性 1 kcal/(kg.h);女性 0.95 kcal/(kg.h)。 影 响 基 础 代 谢 的 主 要 因 素 有 :(1) 年 龄 : 婴 幼 儿 生 长 发 育 很 快 , 故 其 基 础 代谢 率 最 高 ; 随 着 年 龄 的

7、增 长 , 基 础 代 谢 率 不断 下 降 , 12岁 以 前 下 降 较 快 , 而 12岁 以 后 下降 变 慢 。 一 般 成 人 比 儿 童 的 BMR约 低1012%, 老 年 人 又 比 中 青 年 低 1015%。 (2) 身 材 大 小 及 肥 瘦 程 度 : 基 础 代 谢 随 体 表 面积 的 增 大 而 增 加 , 即 与 身 体 大 小 成 正 比 ; 另一 方 面 , 基 础 代 谢 还 取 决 于 瘦 体 质 的 多 少 ,瘦 体 质 较 多 者 其 基 础 代 谢 率 亦 较 高 。 ( 3) 性 别 : 女 性 的 基 础 代 谢 率 比 男 性 略 低510

8、%( 即 成 年 女 性 每 公 斤 体 重 每 小 时 约需 0.90.95kcal) (4) 气 候 : 生 活 于 热 带 的 居 民 , 其 基 础 代 谢率 通 常 较 生 活 于 温 带 、 寒 带 的 居 民 约 低10%。 2 食 物 特 殊 动 力 作 用 及 其 影 响 因 素 食 物 特 殊 动 力 作 用 ( specific dynamic action, SDA) 亦 称 食 物 热 效 应 ( thermic effect of food, TEF) , 是 指 由 于 摄 取 食 物而 引 起 机 体 能 量 消 耗 增 加 的 现 象 。 在 三 大 产 热

9、营 养 素 中 , 蛋 白 质 的 特 殊 动 力 作用 耗 能 最 多 , 约 占 本 身 产 热 的 2030%, 而碳 水 化 合 物 和 脂 肪 的 特 殊 动 力 作 用 耗 能 仅 分别 为 其 所 产 热 量 的 56%和 45%。 因 此 , 依靠 蛋 白 质 提 供 热 量 远 不 如 碳 水 化 合 物 和 脂 肪经 济 。 在 摄 入 混 合 膳 食 时 , 通 常 将 食 物 特 殊动 力 作 用 估 计 为 约 占 基 础 代 谢 所 需 能 量 的10%, 即 150Kcal左 右 。 3 活 动 的 热 能 消 耗 及 其 影 响 因 素 此 部 分 能 量 是

10、人 体 能 量 消 耗 的 主 要 部 分之 一 , 亦 是 造 成 不 同 个 体 和 群 体 能 量 需 要 差异 较 大 的 主 要 原 因 。 活 动 时 能 量 的 消 耗 不 仅决 定 于 体 力 活 动 的 性 质 和 强 度 , 而 且 决 定 于体 重 及 动 作 的 熟 练 程 度 。 尤 其 是 动 作 熟 练 程度 对 能 量 消 耗 的 影 响 很 大 , 动 作 不 熟 练 则 消耗 能 量 较 多 , 熟 练 则 消 耗 能 量 较 少 。 常 见 活 动 时 能 量 的 消 耗 ( 男 子 , 65kg体 重 ) 活 动 kJ/min kcal/min 睡 眠

11、或 休 息 4.52 1.1 步 行 (4.9km/h) 15.48 1.4 实 验 室 工 作 9.62 2.3烹 调 8.79 2.1 中 等 清 洁 工 作 17.99 4.3 割 草 (用 镰 刀 ) 18.83 4.5 中 等 活 动 (划 船 、跳 舞 、 游 泳 等 ) 20.9231.38 5.07.5 常 见 活 动 时 能 量 的 消 耗 ( 女 子 , 55kg体 重 ) 活 动 kJ/min kcal/min 办 公 室 工 作 6.69 1.6 烹 调 7.11 1.7 轻 的 清 洁 工 作 10.46 2.5 中 等 清 洁 工 作 14.64 3.5 打 谷 1

12、5.9023.01 3.85.5轻 微 活 动 8.3716.74 2.04.0 中 等 活 动 (划 船 、跳 舞 、 游 泳 等 ) 16.7425.10 4.06.0 4 人 体 热 能 需 要 量 的 确 定 方 法(1) 膳 食 调 查 法 : 即 通 过 观 察 并 记 录 某 一 人 群的 每 日 平 均 摄 入 食 物 量 和 健 康 情 况 , 从 而估 计 其 能 量 需 要 。(2) 能 量 消 耗 调 查 法 : 记 录 每 人 每 日 各 种 活 动的 时 间 , 然 后 按 各 种 活 动 需 消 耗 的 能 量 予以 估 算 。 例 如 体 重 66kg的 成 年

13、 男 子 , 每 日 睡 眠 和 休 息 8小 时 ,实 验 室 工 作 8小 时 , 步 行 ( 上 、 下 班 ) 1.5小 时 , 其余 6.5小 时 为 娱 乐 、 家 务 及 其 他 轻 度 活 动 等 , 其 24小 时 的 能 量 需 要 量 为 : 8h睡 眠 和 休 息 : 4.52*480=2169.6KJ(518.5Kcal) 8h实 验 室 工 作 : 9.62*480=4617.6 1.5h步 行 : 15.48*90=1393.2 6.5h轻 微 活 动 : 10.46*390=4079.4 故 24h消 耗 能 量 总 计 为 : 12260KJ(2930Kcal

14、) (3) 测 量 法 : 是 一 种 比 较 准 确 、 但 复 杂 和 昂 贵的 方 法 , 常 用 于 某 些 特 殊 人 群 或 个 体 的 能 量需 要 量 确 定 或 用 于 科 研 工 作 等 。 直 接 测 热 法 (direct calorimetry): 其 原 理是 人 体 释 放 的 热 量 多 少 可 反 映 机 体 的 热 能 代谢 情 况 , 进 而 可 求 出 机 体 的 热 能 需 要 。 测 定方 法 是 将 受 试 者 放 入 四 周 被 水 包 围 的 密 闭 小室 , 使 人 体 释 放 的 热 能 可 全 部 被 水 吸 收 而 使水 温 升 高 ,

15、 根 据 水 温 的 变 化 和 水 量 情 况 即 可计 算 出 释 放 的 总 热 量 。 此 法 现 已 很 少 采 用 。 间 接 测 热 法 (indirect calorimetry): 其 原理 是 产 热 营 养 素 在 体 内 氧 化 产 生 CO2和 H2O,同 时 释 放 出 能 量 以 满 足 机 体 需 要 。 因 此 测 出氧 气 消 耗 量 或 水 产 生 量 的 多 少 即 可 求 出 机 体的 热 能 需 要 。 1 三 大 营 养 素 的 产 热 系 数 碳 水 化 合 物 、 脂 肪 和 蛋 白 质 在 体 内 外 完 全 燃烧 , 生 成 二 氧 化 碳

16、 和 水 , 同 时 放 出 热 量 。 经测 定 , 此 三 大 产 热 营 养 素 在 体 外 的 产 热 值 分别 为 : 碳 水 化 合 物 4.1kcal( 17.15kJ) , 脂肪 9.45kcal( 39.54kJ) , 蛋 白 质 5.56kcal( 23.64kJ) 。 考 虑 营 养 素 的 消 化 吸 收 率 因 素 : 碳 水 化 合 物 、脂 肪 、 蛋 白 质 的 平 均 消 化 吸 收 率 分 别 约 为98%、 95%、 92%。 实 际 上 食 物 进 入 体 内 氧化 后 产 热 系 数 为 : 每 克 碳 水 化 合 物 4kcal. 每 克 脂 肪 产

17、 热 9kcal 每 克 蛋 白 质 产 热 4kcal。 碳 水 化 合 物 、 脂 肪 、蛋 白 质 在 体 内 氧 化 的 产 热 值 即 称 之 为 三 大 营养 素 的 生 热 系 数 。 2 膳 食 热 能 的 来 源 凡 含 有 碳 水 化 合 物 、 脂 肪 、 蛋 白 质 这 三 类营 养 素 的 食 物 均 可 提 供 人 体 所 需 的 热 能 。 如富 含 淀 粉 的 谷 、 薯 类 , 富 含 蛋 白 质 和 脂 肪 的肉 、 鱼 、 禽 、 蛋 、 奶 等 , 均 可 作 为 人 体 所 需热 能 的 良 好 来 源 。 三 大 产 热 营 养 素 合 理 的 摄

18、入 比 : 每 克 脂 肪 在 体 内 氧 化 的 产 热 值 比 碳 水 化 合物 和 蛋 白 质 高 一 倍 多 , 即 通 过 脂 肪 供 能 似 乎是 最 经 济 的 。 但 事 实 上 , 脂 肪 供 热 必 须 首 先经 过 肝 脏 的 代 谢 转 化 , 故 过 分 依 赖 脂 肪 供 热必 然 加 重 肝 脏 的 负 担 。 而 且 , 肝 脏 在 转 化 脂肪 供 热 的 过 程 中 还 产 生 大 量 的 乙 酰 乙 酸 、 -羟 丁 酸 和 丙 酮 等 酸 性 物 质 ( 即 “ 酮 体 ” ) , 酮 体 在 血 中 大 量 堆 积 可 导 致 “ 酮 症 酸 中 毒

19、” 。因 此 , 脂 肪 不 宜 作 为 主 要 供 热 来 源 。 蛋 白 质 的 产 热 量 与 碳 水 化 合 物 相 近 , 但 蛋 白质 在 体 内 氧 化 不 完 全 , 可 产 生 尿 素 、 肌 酐 、尿 酸 、 氨 等 小 分 子 物 质 , 这 些 物 质 在 体 内 过量 蓄 积 亦 对 人 体 有 害 。 另 外 , 蛋 白 质 的 消 化吸 收 和 在 体 内 的 生 物 转 化 等 所 消 耗 的 热 量( 即 食 物 特 殊 动 力 作 用 ) 高 于 碳 水 化 合 物 和脂 肪 , 故 也 不 宜 将 蛋 白 质 作 为 主 要 的 热 量 来源 。 依 靠

20、碳 水 化 合 物 供 热 不 仅 比 较 经 济 , 而 且 因其 在 体 内 可 完 全 氧 化 为 CO2和 H2O, 故 可 避免 脂 肪 供 能 时 产 生 的 酮 体 和 蛋 白 质 供 能 时 产生 的 小 分 子 含 氮 物 对 人 体 的 危 害 。 另 外 , 从生 理 学 角 度 而 言 , 体 内 某 些 重 要 的 器 官 ( 如大 脑 ) 只 能 依 赖 碳 水 化 合 物 供 能 而 不 能 利 用脂 肪 和 蛋 白 质 作 为 热 源 。 因 此 , 只 有 碳 水 化合 物 适 宜 作 为 主 要 的 供 热 营 养 素 。 从 合 理 营 养 学 的 角 度

21、 而 言 , 三 大 产 热 营 养 素的 最 佳 供 热 比 应 为 : 碳 水 化 合 物 供 热 占 总 热量 的 55 60%, 脂 肪 供 热 占 总 热 量 的 2030%, 蛋 白 质 供 热 占 总 热 量 的 10 15%。 能 量 的 供 给 : 人 体 的 热 能 需 要 因 其 年 龄 、 性 别 、 身 高 、 体重 、 劳 动 强 度 、 健 康 状 况 、 以 及 外 界 环 境 因素 ( 如 季 节 、 气 温 、 气 压 、 地 理 位 置 等 ) 的不 同 而 有 较 大 差 异 。 能 量 平 衡 1 能 量 平 衡 的 概 念 在 一 段 较 长 的 时

22、 间 内 , 人 体 通 过 食 物 所 摄 入的 能 量 和 所 消 耗 的 能 量 通 常 基 本 保 持 平 衡 ,这 种 人 体 的 能 量 需 求 和 能 量 消 耗 之 间 的 平 衡状 态 即 称 之 为 能 量 平 衡 。 能 量 供 给 过 剩 与 不 足 对 人 体 的 危 害 : 在 正 常 情 况 下 , 人 体 的 能 量 摄 入 和 能 量 消 耗维 持 一 个 动 态 平 衡 状 态 。 若 能 量 摄 入 大 于 能 量 消 耗 ,则 多 余 的 能 量 就 转 化 成 脂 肪 而 存 留 于 体 内 。 反 之 ,如 能 量 需 要 大 于 摄 入 , 则 机

23、 体 将 分 解 储 存 的 脂 肪 以补 充 不 足 的 能 量 。 若 较 长 时 期 热 量 摄 入 大 于 消 耗 , 则 体 内 脂 肪 蓄 积 增加 , 导 致 肥 胖 ; 而 若 较 长 时 热 量 摄 入 不 足 , 则 体 内 脂 肪 大 量 被 消 耗 ,导 致 消 瘦 。 过 多 的 热 能 摄 入 已 对 西 方 国 家 居 民 造 成严 重 的 健 康 问 题 , 如 肥 胖 、 高 血 压 、 心 脏 病 、糖 尿 病 和 某 些 癌 症 发 病 率 明 显 高 于 发 展 中 国家 。 我 国 近 年 来 由 于 经 济 的 发 展 和 人 民 生 活水 平 的

24、提 高 , 热 能 摄 入 过 量 的 趋 势 及 其 危 害性 也 日 渐 明 显 。 由 于 饥 饿 或 疾 病 等 原 因 , 造 成 热 能 摄 入不 足 , 可 导 致 体 力 下 降 和 工 作 效 率 低 下 。 另外 , 由 于 热 能 摄 入 不 足 , 体 内 脂 肪 贮 存 太 少 ,可 使 机 体 对 环 境 的 适 应 能 力 和 抗 病 能 力 降 低 ; 热 能 摄 入 不 足 而 导 致 体 重 太 低 的 女 性 ,不 仅 性 成 熟 延 迟 , 而 且 易 生 产 低 体 重 婴 儿 ; 老 年 人 热 能 摄 入 不 足 可 增 加 营 养 不 良 的危

25、险 。 蛋 白 质 蛋 白 质 1. 蛋 白 质 的 元 素 组 成 和 氨 基 酸 组 成 蛋 白 质 含 碳 50-55%,氢 6-8%,氧 20-30%,氮13-19%,及 硫 ,磷 等 .有 些 蛋 白 质 还 含 有 铁 , 碘 ,锰 , 锌 等 其 他 元 素 。 平 均 含 氮 量 为 16%。 3氨 基 酸 根 据 营 养 功 能 分 类必 需 氨 基 酸 ( EAA) : 是 指 机 体 不 能 合 成 或合 成 速 度 不 能 满 足 机 体 需 要 , 而 必 须 从 食 物获 取 的 氨 基 酸 。 目 前 已 肯 定 的 有 九 种 , 即 赖 氨 酸 ( Lys)

26、、 色氨 酸 ( Trp) 、 苏 氨 酸 ( Thr) 、 蛋 氨 酸( Met) 、 亮 氨 酸 ( Leu) 、 异 亮 氨 酸 ( Ile) 、苯 丙 氨 酸 ( Phe) 、 缬 氨 酸 ( Val) 和 组 氨 酸( His) 。 组 氨 酸 为 婴 儿 的 必 需 氨 基 酸 , 成 人需 要 较 少 。 非 必 需 氨 基 酸 : 是 指 机 体 可 以 利 用 体 内 已有 的 物 质 自 行 合 成 的 氨 基 酸 , 不 一 定 必须 从 食 物 获 取 , 但 其 功 能 仍 然 是 非 常 重要 的 。 如 丙 氨 酸 ( Ala) 、 谷 氨 酸 ( Glu) 、

27、谷氨 酰 胺 ( Gln) 、 天 门 冬 氨 酸 ( Asp) 和天 门 冬 酰 胺 ( Asn) 等 。 条 件 必 需 氨 基 酸 : 在 某 些 特 殊 条 件 下 可 变 成必 需 氨 基 酸 。 如 蛋 氨 酸 和 苯 丙 氨 酸 在 体 内 分 别 可 转 变 为 胱氨 酸 ( Cys) 和 酪 氨 酸 ( Tyr) ; 如 胱 氨 酸 和酪 氨 酸 供 给 不 足 , 将 加 大 对 蛋 氨 酸 和 苯 丙 氨酸 的 需 要 量 。 故 这 两 种 氨 基 酸 属 于 条 件 必 需氨 基 酸 。 甘 氨 酸 ( Gly) 、 丝 氨 酸 ( Ser) 、 脯 氨 酸( Pro

28、) 和 牛 磺 酸 ( Taurine) 在 某 些 特 殊 条件 下 也 是 必 需 的 。 蛋 白 质 的 生 理 功 能 蛋 白 质 在 体 内 具 有 极 其 重 要 的 功 能 , 是 生 命的 物 质 基 础 。 生 理 功 能 : 构 建 机 体 和 修 复 组 织 构 成 体 内 重 要 的 化 合 物 : 酶 、 激 素 、 抗 体 、血 红 蛋 白 , 维 持 渗 透 压 供 给 能 量 : 人 体 每 天 所 需 能 量 大 约 10%15%由 蛋 白 质 提 供 。 蛋 白 质 在 人 体 内 的 消 化 过 程 中 , 第 一 阶段 的 水 解 发 生 于 胃 , 胃

29、 蛋 白 酶 在 胃 酸 环境 中 迅 速 将 大 分 子 蛋 白 质 水 解 成 较 小 的多 肽 片 段 。 胰 腺 分 泌 的 蛋 白 酶 通 过 十 二指 肠 进 入 肠 腔 , 作 用 于 胃 蛋 白 酶 催 化 水解 产 生 的 多 肽 片 段 , 使 其 进 一 步 水 解 成能 被 吸 收 的 二 肽 、 三 肽 和 氨 基 酸 。 故 小分 子 肽 类 的 最 终 水 解 主 要 是 在 小 肠 细 胞内 完 成 的 。 蛋 白 质 的 消 化 食 物 蛋 白 质 的 营 养 价 值 , 决 定 于 以 下 三个 因 素 : 食 物 中 蛋 白 质 的 含 量 食 物 中 蛋

30、 白 质 的 消 化 率 食 物 蛋 白 质 中 必 需 氨 基 酸 的 含 量食 物 蛋 白 质 营 养 学 评 价 食 物 中 蛋 白 质 的 含 量 : 食 物 中 蛋 白 质 的 含 量测 定 多 采 用 凯 氏 定 氮 法 。 由 于 多 数 蛋 白 质 的平 均 含 氮 量 为 16%, 故 将 测 得 的 含 氮 量 乘 以6.25(即 100/16), 即 可 得 计 算 出 食 物 的 蛋 白质 含 量 ( 粗 蛋 白 含 量 ) 。 常 见 食 物 中 蛋 白 质 的 含 量 范 围 : 大 米 710%, 小 麦 粉 9 12%, 玉 米 7 10%, 大 豆30 40%

31、, 绿 豆 、 豌 豆 18 25%, 核 桃12 17%, 花 生 18 28%, 木 耳 11 18%,猪 肉 ( 肥 ) 1 3%, 猪 肉 ( 瘦 ) 18 22%,猪 肝 15 22%, 鸡 肉 17 22%, 鸭 肉 1318%, 鱼 、 虾 15 22%, 虾 仁 35 50%, 鸡蛋 11 14%, 鲜 牛 奶 2.5 3.5%, 奶 粉 1825%, 萝 卜 0.7 1.5%, 马 铃 薯 1.5 2.5%,菠 菜 2 3%, 梨 、 苹 果 、 葡 萄 0.1 0.8%,枣 0.8 2.0%。 2. 食 物 蛋 白 质 的 消 化 率 : 食 物 蛋 白 质 的 消化 率

32、反 映 蛋 白 质 在 胃 肠 道 内 经 消 化 酶 作 用而 分 解 和 吸 收 的 程 度 , 可 通 过 动 物 试 验 和人 体 实 验 求 得 。蛋 白 质 消 化 率 ( %) 食 物 氮 -( 粪 氮 - 粪 代 谢 氮 ) 100% 食 物 氮 粪 代 谢 氮 可 在 受 试 者 完 全 不 吃 含 蛋 白 质 的 食 物时 从 粪 中 测 得 。 一 般 24小 时 的 粪 代 谢 氮 约 为0.9 1.2g。 但 由 于 测 定 粪 代 谢 氮 较 为 困 难 ,故 在 实 际 测 定 时 常 常 不 测 定 粪 代 谢 氮 , 这 时 可按 下 述 公 式 计 算 表

33、观 消 化 率 : 食 物 氮 - 粪 氮 表 观 消 化 率 ( %) 100( %) 食 物 氮 由 于 表 观 消 化 率 低 于 真 消 化 率 , 即 对 表 观 消化 率 蛋 白 质 的 营 养 价 值 是 作 了 较 低 的 估 计 ,具 有 更 大 的 安 全 系 数 , 且 测 定 方 法 简 便 , 故实 际 应 用 较 多 。 3. 蛋 白 质 的 利 用 率 : 反 映 食 物 蛋 白 质 利用 率 的 指 标 有 许 多 , 常 用 者 有 : 生 物 学 价 值 (BV): 即 贮 留 的 蛋 白 质 占吸 收 蛋 白 质 的 比 例 , 表 示 蛋 白 质 吸 收

34、 后在 体 内 贮 留 的 程 度 。 生 物 学 价 值 愈 大 ,说 明 其 利 用 率 愈 高 。 氮 储 留 量 生 物 价 100 氮 吸 收 量 氮 吸 收 量 食 物 氮 -(粪 氮 -粪 代 谢 氮 ) ; 氮 贮 留 量 氮 吸 收 量 -(尿 氮 -尿 内 源 性 氮 ) 蛋 白 质 净 利 用 率 (NPU): 即 贮 留 的 蛋 白 质占 摄 入 蛋 白 质 的 比 例 , 表 示 摄 取 的 蛋 白 质 被机 体 贮 留 的 程 度 , 可 体 现 出 各 种 蛋 白 质 的 不同 消 化 率 。 蛋 白 质 净 利 用 率 (NPU) 生 物 学 价 值 消 化 率

35、 蛋 白 质 功 效 比 值 (PER): 即 摄 入 每克 蛋 白 质 使 动 物 体 重 增 加 的 克 数 。可 反 映 蛋 白 质 对 于 机 体 生 长 发 育 需要 的 满 足 程 度 。 动 物 体 重 增 加 (g) 蛋 白 质 功 效 比 值 (PER) 摄 入 蛋 白 质 (g) PER的 测 定 是 以 含 10%待 测 蛋 白 质 的 饲 料 喂饲 刚 断 乳 的 雄 性 大 鼠 4周 , 通 过 每 日 称 量 给食 量 和 剩 食 量 从 而 求 得 摄 入 蛋 白 质 的 总 量 ,再 与 4周 动 物 增 重 比 较 而 算 出 。 同 一 种 蛋 白 质 在

36、不 同 实 验 条 件 下 测 出 的 PER常 有 较 大 差 异 , 为 便 于 比 较 和 评 价 , 实 验 时常 使 用 标 化 酪 蛋 白 作 为 对 照 组 , 并 将 该 组 的PER定 为 2.5, 再 把 实 验 组 所 得 的 PER换 算为 对 照 组 的 PER为 2.5时 的 数 值 。 即 按 下 式计 算 待 测 蛋 白 质 的 相 对 PER: 实 验 组 PER 待 测 蛋 白 质 相 对 PER 2.5 对 照 组 PER 几 种 食 物 的 蛋 白 质 含 量 和 质 量 指 标 食 物 蛋 白 质 含 量 ( %) 质 量 指 标 ( %) 鲜 食 品

37、 干 食 品 消 化 率 生 物 学 价 值 NPU 全 鸡 蛋 11.8 48 99 94 93 全 牛 乳 3.5 27 97 84 82 鱼 19 72 98 83 81 牛 肉 18 45 99 74 73 大 豆 15 41 90 73 66 花 生 16 27 87 54 47 全 麦 14 65 59 38 土 豆 2 9 89 67 60 玉 米 11 90 59 53 氨 基 酸 模 式 ( amino acid pattern) 是 指 某种 蛋 白 质 中 各 种 必 需 氨 基 酸 相 互 构 成 比 例 。 计 算 方 法 就 是 将 某 种 蛋 白 质 中 色 氨

38、酸 的 含 量定 为 1, 分 别 计 算 其 他 必 需 氨 基 酸 的 相 应 比 值 ,这 一 系 列 的 比 值 就 是 该 种 蛋 白 质 的 氨 基 酸 模式 。 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 , 人 体 对 食 物 蛋 白 质 的 利 用 程 度 就 越高 , 该 种 蛋 白 质 的 营 养 价 值 也 就 越 高 。 如 蛋 、 奶 、 肉 、 鱼 等 以 及 大 豆 蛋 白 中 所 含 有 的 必需 氨 基 酸 模 式 能 满 足 人 体 需 要 , 在 营 养 学 上 称 为优 质 蛋 白 质 , 或

39、完 全 蛋 白 质 。 鸡 蛋 蛋 白 质 与 人 体 蛋 白 质 氨 基 酸 模 式 更 接 近 ,在 实 验 中 常 以 它 作 为 参 考 蛋 白 质 ( reference protein) 氨 基 酸 评 分 ( amine acid score, AAS)和 经 消 化 率 修 正 的 氨 基 酸 评 分 ( protein digestibility corrected amine acid score, PDCAAS) 被 测 食 物 蛋 白 质 的 必 需 氨 基 酸 模 式 与 推荐 的 理 想 的 模 式 或 参 考 蛋 白 的 模 式 进 行比 较 的 评 分 食 物

40、蛋 白 质 营 养 学 评 价 被 测 蛋 白 质 中 某 氨 基 酸 含 量 ( mg) 氨 基 酸 评 分 = 理 想 或 参 考 蛋 白 中 该 氨 基 酸 含 量 ( mg ) 消 化 率 修 正 的 氨 基 酸 评 分 =氨 基 酸 评 分 真 消 化 率 当 食 物 蛋 白 质 中 一 种 或 几 种 必 需 氨 基 酸 相 对 含 量 较低 或 缺 乏 , 限 制 了 食 物 蛋 白 质 中 的 其 它 必 需 氨 基 酸被 机 体 利 用 的 程 度 , 使 其 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 ( l

41、imiting amino acid, LAA) 含 量 最 低 的 称 为 第 一 限 制 氨 基 酸 , 余 者 以 此 类 推 。谷 类 蛋 白 质 第 一 限 制 氨 基 酸 为 赖 氨 酸 , 豆 类 蛋 白 质为 蛋 氨 酸 。 谷 类 蛋 白 质 除 缺 乏 赖 氨 酸 外 , 异 亮 氨 酸 、苯 丙 氨 酸 、 苏 氨 酸 也 比 较 缺 乏 。 多 种 食 物 蛋 白 混 合 食 用 , 它 们 之 间 相 互 补 充 其 必需 氨 基 酸 不 足 以 提 高 整 个 膳 食 蛋 白 质 营 养 价 值 的作 用 叫 蛋 白 质 互 补 作 用 ( complementar

42、y action) 。 比 如 , 将 大 豆 和 米 同 时 食 用 , 大 豆 蛋 白 可 弥 补 米蛋 白 中 赖 氨 酸 的 不 足 , 米 也 可 在 一 定 程 度 上 补 充大 豆 蛋 白 中 蛋 氨 酸 的 不 足 。 蛋 白 质 -能 量 营 养 不 良 蛋 白 质 -能 量 营 养 不 良 ( protein-energy malnutrition, PEM) 根 据 临 床 表 现 可 分 为两 型 : 消 瘦 型 ( marasmus) : 是 由 于 蛋 白 质 和能 量 均 长 期 严 重 缺 乏 时 出 现 的 疾 病 。 该 型营 养 不 良 多 见 于 母 乳

43、 不 足 、 喂 养 不 当 、 饥饿 、 疾 病 及 先 天 性 营 养 不 良 等 。 消 瘦 无 力 、淡 漠 、 发 育 迟 缓 。 腹 泻 很 常 见 , 腹 部 因 无脂 肪 呈 舟 状 腹 或 因 胀 气 呈 蛙 状 腹 ; 四 肢 犹如 “ 皮 包 骨 ” 。 蛋 白 质 -能 量 营 养 不 良 ( 2) 水 肿 型 (kwashorkor) : 这 是 因 蛋 白 质严 重 缺 乏 而 能 量 供 应 勉 强 能 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 。 腹 、 腿 部 水 肿 、 虚 弱 、 表 情 淡 漠

44、 、 头 发变 色 、 易 脱 落 等 。 蛋 白 质 摄 入 过 多 蛋 白 质 尤 其 是 动 物 性 蛋 白 摄 入 过 多 , 对 人 体 同 样 有害 。 首 先 是 摄 入 过 多 的 动 物 蛋 白 , 常 伴 随 着 较 多 的 动 物脂 肪 和 胆 固 醇 的 摄 入 ; 由 于 蛋 白 质 不 在 体 内 贮 存 , 故 过 多 摄 入 的 蛋 白 质 必须 经 脱 氨 分 解 才 能 排 出 体 外 , 这 一 过 程 需 要 大 量 水分 , 从 而 加 重 肝 、 肾 负 担 。 含 硫 氨 基 酸 摄 入 过 多 ,造 成 骨 骼 中 钙 丢 失 。 蛋 白 质 的

45、 供 给 量 机 体 的 蛋 白 质 代 谢 ( 合 成 与 分 解 ) 处 于 动 态平 衡 状 态 , 摄 入 氮 和 排 出 氮 亦 处 于 动 态 平 衡状 态 , 这 种 摄 入 氮 和 排 出 氮 的 平 衡 关 系 称 为氮 平 衡 。 其 表 达 公 式 为 : B = I- ( U + F + S ) 式 中 : B为 氮 平 衡 , I为 摄 入 氮 , U为 尿氮 , F为 粪 氮 , S为 皮 肤 等 其 它 途 径 损 失 的 氮 。 在 特 定 时 间 内 , 若 进 入 机 体 的 氮 与 排 出的 氮 大 致 相 等 , 称 为 氮 平 衡 或 零 氮 平 衡

46、;若 摄 入 氮 量 大 于 排 出 氮 量 , 称 为 正 氮 平衡 ; 若 摄 入 氮 量 小 于 排 出 氮 量 , 则 称 为负 氮 平 衡 。 在 生 长 发 育 阶 段 的 婴 幼 儿 , 其 机 体 所 吸收 的 蛋 白 质 , 有 相 当 一 部 分 必 须 被 用 于合 成 新 组 织 的 蛋 白 质 , 故 摄 入 氮 应 大 于排 出 氮 , 即 应 为 正 氮 平 衡 。 此 外 , 孕 妇 、乳 母 及 处 于 疾 病 恢 复 阶 段 者 , 因 其 需 要大 量 合 成 蛋 白 质 , 故 也 应 维 持 正 氮 平 衡状 态 。 正 常 成 人 的 氮 平 衡 大

47、 多 处 于 零 平衡 状 态 ; 老 年 人 及 某 些 消 耗 性 疾 病 患 者往 往 是 处 于 负 氮 平 衡 状 态 。 机 体 在 完 全 不 摄 入 蛋 白 质 的 情 况 下 , 体内 蛋 白 质 仍 然 在 分 解 和 合 成 , 这 种 状 态持 续 几 天 后 , 氮 的 排 出 将 维 持 在 一 个 较恒 定 的 低 水 平 。 此 时 机 体 通 过 粪 、 尿 及皮 肤 等 途 径 所 损 失 的 氮 , 是 机 体 不 可 避免 要 消 耗 的 氮 , 称 为 必 要 的 氮 损 失( Obligatory nitrogen losses, 亦 称不 可 避

48、免 的 氮 损 失 ) 一 般 成 人 按 每 公 斤 体 重 计 , 每 日 分 别 从 尿中 排 出 氮 37mg, 从 粪 中 排 出 12mg, 从 皮肤 排 出 3mg, 从 其 他 途 径 ( 包 活 分 泌 物 和月 经 周 期 中 损 失 的 氮 ) 男 性 为 2mg, 女 性为 3mg, 所 以 每 公 斤 体 重 每 日 损 失 的 总 氮量 男 女 分 别 为 54mg和 55mg。 一 个 60kg体重 的 男 人 , 每 日 共 损 失 估 计 为 :54 60=3240mg, 即 相 当 于 20.3g蛋 白 质( 3.24 6.25) 。 膳 食 蛋 白 质 的

49、 供 给 量 除 了 考 虑 不 可 避 免的 氮 损 失 (即 人 体 对 氮 的 最 低 生 理 需 要量 )之 外 , 还 必 须 考 虑 蛋 白 质 的 消 化 吸收 和 利 用 率 , 以 及 个 体 差 异 等 因 素 。 对于 少 年 儿 童 等 特 殊 人 群 , 还 应 考 虑 其 生长 发 育 和 新 组 织 形 成 的 需 要 。 2000年 新 公 布 了 我 国 各 人 群 蛋 白 质推 荐 量 DRIs;成 人 蛋 白 质 摄 入 量 约 为6080g/d。 优 质 蛋 白 0.8g/kg.d;我国 以 植 物 性 食 物 为 主 , 则 为1.16g/kg.d。

50、我 国 的 DRIs建 议 , 优 质 蛋 白 ( 动 物 +大 豆 ) 至 少 应 占 蛋 白 质 供 给 量 的 1/3以 上 , 最 好 达 一 半 。 蛋 白 质 的 供 给 量 蛋 白 质 的 食 物 来 源 我 国 农 村 居 民 所 需 要 的 蛋 白 质 主 要 由 粮 谷 类 、 豆类 提 供 。 适 当 提 供 动 物 性 蛋 白 ( 畜 、 禽 、 鱼 肉 ; 蛋 、 奶 是优 质 的 来 源 ) , 使 机 体 更 有 效 地 利 用 氨 基 酸 合 成体 内 蛋 白 质 。 目 前 大 豆 蛋 白 的 营 养 价 值 和 保 健 功 能 已 越 来 越 受到 重 视

51、微 生 物 蛋 白 、 螺 旋 藻 蛋 白 质 ( 含 量 可 达 60%干重 ) 。 还 有 一 些 昆 虫 蛋 白 质 含 量 也 非 常 丰 富 , 有待 开 发 和 利 用 。 脂 类 美 国 在 40年 前 已 合 成 “ 人 造 脂 肪 ” 蔗 糖 聚 脂(Olestra), 具 脂 肪 的 感 官 性 状 ,在 肠 道 不 被 消化 ,吸 收 ,不 提 供 能 量 。 美 国 FDA于 1996年 已 批准 用 于 炸 马 铃 薯 片 、 饼 干 等 休 闲 食 品 中 。 食 物 脂 类 的 功 能 : 1. 增 加 饱 腹 感 : 刺 激 产 生 肠 抑 胃 素 ,使 肠 蠕

52、 动减 慢 。 2. 改 善 食 物 感 官 性 状 :增 加 食 物 的 色 、 香 、 味 ;促 进 食 欲 ; 用 油 脂 烹 调 加 热 后 温 度 高 , 缩 短食 物 的 成 熟 时 间 , 使 原 料 保 持 鲜 嫩 。 ( 维 生 素 A、 D、 E) 膳 食 中 的 脂 肪 由 一 分 子 甘 油 和 三 个 脂 肪 酸分 子 化 合 而 成 饱 和 程 度 : 饱 和 、 单 不 饱 和 、 多 不 饱 和 脂 肪 酸 的 链 的 长 短 : 长 链 、 中 链 、 短 链 空 间 结 构 : 顺 式 指 H位 于 双 键 的 同 侧 , 反式 指 H位 于 双 键 的 两

53、 侧 。 大 多 数 的 天 然 不饱 和 脂 肪 酸 是 顺 式 的 饱 和 脂 肪 酸 :多 为 动 物 性 脂 肪 ( 如 猪 、 羊 、 牛 油 , 但某 些 禽 类 和 鱼 类 脂 肪 除 外 ) , 一 般 认 为 会 导 致血 浆 中 LDL的 浓 度 升 高 , 而 使 血 浆 胆 固 醇 升 高 。如 月 桂 酸 、 肉 豆 蔻 酸 和 软 脂 酸 等 。 饱 和 脂 肪 酸碳 链 越 长 , 熔 点 越 高 。 动 物 脂 肪 常 温 下 多 为 固态 。 单 不 饱 和 脂 肪 酸 : 如 油 酸 ( 以 植 物 油 中 含 量 较多 , 比 如 橄 榄 油 和 茶 油

54、、 花 生 油 中 含 量 高 ) 能降 低 血 清 总 的 胆 固 醇 和 LDL, 且 不 降 低 HDL。 具 有 抑 制 肝 脏 细胞 的 TG合 成 并 减 少 VLDL的 分 泌 , 降 低 血 浆 TG、升 高 HDL C、 延 缓 动 脉 粥 样 硬 化 的 进 程 的 作 用 。 海 产 动 物 脂 肪 如 鱼 油 、 海 豹 油 等 含 n-6系 列 的 亚 油 酸 :可 使 血 清 中 总 胆 固 醇 、 LDL水 平显 著 降 低 , 但 是 同 时 可 使 HDL水 平 降 低 。 亚 油 酸 在植 物 油 中 含 量 高 , 如 玉 米 油 、 大 豆 油 、 葵

55、花 籽 油 等 。故 n-6系 列 的 PUFA的 量 应 适 宜 。 人 造 奶 油用 植 物 油 经 氢 化 饱 和 后 制 得 ,其 中 仍 会 有 一 些 未 被 饱和 的 不 饱 和 脂 肪 酸 ,空 间 结 构 由 顺 式 变 为 反 式 。 有 研究 发 现 反 式 脂 肪 酸 会 增 加 心 血 管 疾 病 的 危 险 。 卵 磷 脂 , 富 含 于 脑 、 心 、 肾 、 骨 髓 、 肝 、 卵 黄 、大 豆 中 。 脑 和 神 经 组 织 含 脑 磷 脂 特 别 多 。 随 着 对 膳 食 脂 肪 酸 研 究 的 深 入 以 及 流 行 病 学 对心 血 管 疾 病 等 慢

56、 性 病 的 关 注 , 目 前 认 为 : 膳 食 总 脂 肪 供 能 为 30 , 其 中 SFA、 MUFA和PUFA供 能 分 别 为 10 ( 即 1: 1: 1) 这 一 比值 仍 是 世 界 上 最 具 有 权 威 性 和 公 认 性 的 推 荐 值 。但 目 前 有 关 膳 食 脂 肪 酸 调 查 显 示 , 仅 有 日 本 居民 膳 食 脂 肪 酸 构 成 比 接 近 于 1: 1: 1。 中 国 营 养 学 会 结 合 我 国 居 民 膳 食 构 成 及 脂 肪 酸 摄 入的 实 际 , 经 过 两 年 的 努 力 在 2000年 出 版 中 国 居 民膳 食 营 养 素

57、参 考 摄 入 量 。 其 中 建 议 , 膳 食 总 脂 肪供 能 20 30 前 提 下 , SFA、 MUFA和 PUFA供能 分 别 为 10 、 10 和 10 , 即 1: 1: 1。 这一 比 值 是 目 前 我 国 最 具 权 威 和 公 认 的 推 荐 值 。 n-6和 n-3 PUFA适 宜 比 的 推 荐 值 1994年 联 合 国 粮 农 组 织 ( FAO) 推 荐 n-6 n-3为( 510) : 1, 这 一 比 值 也 为 众 多 国 际 组 织 , 如WHO、 FAO以 及 儿 科 组 织 推 荐 给 婴 儿 配 方 奶 粉 。 中 国 营 养 学 会 在 中

58、 国 居 民 膳 食 营 养 素 参 考 摄 入 量 中 提 出 PUFAn-6 n-3适 宜 比 值 为 ( 4 6) : 1。 高 温 加 热 可 使 油 脂 中 的 维 生 素 A、 E和 胡 萝卜 素 等 遭 受 破 坏 。 油 脂 中 的 不 饱 和 脂 肪 酸经 加 热 能 产 生 各 种 聚 合 物 , 其 中 的 二 聚 体可 被 人 体 吸 收 一 部 分 , 它 的 毒 性 较 强 , 可使 动 物 生 长 停 滞 、 肝 脏 肿 大 、 生 育 功 能 和肝 功 能 障 碍 , 甚 至 可 能 有 致 癌 作 用 。 食 油 炸 食 物 时 , 油 脂 长 期 反 复 使

59、 用 , 加 热 温 度又 高 , 可 降 低 营 养 价 值 和 生 成 聚 合 物 。 应 尽 量 避 免 温 度 过 高 , 减 少 反 复 使 用 的 次 数 ,或 加 入 较 多 的 新 油 , 防 止 聚 合 物 的 形 成 。 碳 水 化 合 物 碳 水 化 合 物 的 分 类 碳 水 化 合 物 可 分 为 糖 ,寡 糖 和 多 糖 三 类 . 1.糖 包 括 单 糖 ,双 糖 和 糖 醇 . 单 糖 是 最 简 单 的 糖 ,通 常 条 件 下 不 能 再被 水 解 为 分 子 更 小 的 糖 . 常 见 的 单 糖 有 :葡 萄 糖 果 糖 半 乳 糖 双 糖 是 由 两

60、个 相 同 或 不 同 的 单 糖 分 子上 的 羟 基 脱 水 生 成 的 糖 苷 . 常 见 的 双 糖 有 :蔗 糖 乳 糖 麦 芽 糖 糖 醇 常 见 的 有 山 梨 醇 ,甘 露 醇 ,木 糖 醇 ,麦 芽 糖 醇 等 . 2.寡 糖 又 称 低 聚 糖 ,由 3到 10个 单 糖构 成 .目 前 已 知 的 主 要 有 低 聚 果 糖 ,大 豆 低 聚糖 .通 常 甜 度 只 有 蔗 糖 的 30-60%. 3.多 糖 是 由 10个 单 糖 分 子 脱 水 缩 合 并借 糖 苷 键 彼 此 连 接 而 成 的 高 分 子 聚 合 物 . 主 要 有 淀 粉 ,非 淀 粉 多 糖

61、淀 粉 分 为 直 链 淀 粉 ,支 链 淀 粉 ,糖 原 . 非 淀 粉 多 糖 即 膳 食 纤 维 ,80-90%是 由 植物 细 胞 壁 成 分 组 成 ,分 为 可 溶 性 纤 维 和 不 溶 性纤 维 . 不 溶 性 膳 食 纤 维 包 括 纤 维 素 ,半 纤 维 素 ,木质 素 . 可 溶 性 膳 食 纤 维 包 括 果 胶 ,树 胶 ,粘 胶 . 其 他 多 糖 动 物 和 植 物 中 含 有 多 种 类 型 的多 糖 ,有 些 具 有 调 节 生 理 功 能 的 活 性 . 不 同 种 类 糖 的 甜 度 名 称 相 对 甜 度 蔗 糖 1.0 乳 糖 0.2 麦 芽 糖 0

62、.4 葡 萄 糖 0.7 果 糖 1.2-1.8 木 糖 醇 0.9 山 梨 醇 0.6 碳 水 化 合 物 的 生 理 功 能 1.供 给 和 储 存 能 量 2.构 成 组 织 及 重 要 生 命 物 质 3.节 约 蛋 白 质 4.抗 生 酮 作 用 5.解 毒 作 用 6.增 强 肠 道 功 能 碳 水 化 合 物 的 消 化 ,吸 收 及 代 谢 碳 水 化 合 物 的 消 化 : 1.口 腔 内 消 化 2.胃 内 消 化 3.肠 内 消 化 碳 水 化 合 物 的 吸 收 : 碳 水 化 合 物 经 过 消 化 变 成 单 糖 后 才 能 被细 胞 吸 收 . 碳 水 化 合 物

63、 的 代 谢 : 1.无 氧 分 解 (糖 酵 解 ) 2.有 氧 氧 化 此 外 ,机 体 通 过 各 种 复 杂 的 合 成 ,分 解 作用 及 糖 异 生 作 用 来 保 证 机 体 血 糖 的 稳 定 . 膳 食 参 考 摄 入 量 及 食 物 来 源 2000年 制 订 的 中 国 居 民 膳 食 营 养 素 参 考摄 入 量 中 碳 水 化 合 物 适 宜 摄 入 量 (AI)为 占 总 能量 的 55-65%. 食 物 来 源 : 主 要 食 物 来 源 是 粮 谷 类 和 薯 类 .一 般 粮谷 类 含 60-80%,薯 类 含 15-30%,豆 类 为 40-60%. 水 果 为 10%左 右 (单 糖 为 主 )

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