臨床營養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)營養(yǎng)素定義、構(gòu)成和作用

1、臨床營養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)營養(yǎng)素定義、構(gòu)成和作用營養(yǎng)（nutrition） ： 是指生物從外界攝入食物，在體內(nèi)經(jīng)過消化、吸收、代謝以滿足其自身生理功能和從事各種活動(dòng)需要的必要生物學(xué)過程。食物： 是生物為了生存和生活所必須攝入體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)。 人體需要的營養(yǎng)素種類蛋白質(zhì)Protein脂類Fat碳水化物Carbohydrate礦物質(zhì)Mineral維生素Vitamin水Water營養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)宏量營養(yǎng)素：蛋白質(zhì)、脂類、碳水化合物微量營養(yǎng)素: 礦物質(zhì)（常量元素與微量元素） 維生素（脂溶性、水溶性維生素）其它膳食成分： 膳食纖維、水、其它生物活性物質(zhì)蛋白質(zhì) (protein)2構(gòu)成各種重要生理物質(zhì)1組織構(gòu)成成分瘦體組織

2、*酶 抗體 激素等3供能約16.7 kJ (4.0 kcal)/g 一、體內(nèi)蛋白質(zhì)功能lean tissue 一、蛋白質(zhì)代謝功能正常人體內(nèi)Pro約為16-19%蛋白質(zhì)分解合成動(dòng)態(tài)平衡組織Pro不斷更新 修復(fù)每天約3%的Pro被更新腸道 骨髓Pro更新速度較快一切生命的物質(zhì)基礎(chǔ)圖 正常人體內(nèi)的蛋白質(zhì)代謝概況 蛋白質(zhì)(protein) 氨基酸（Amino acid, AA） 非必需AA(nonessential-)：9種 半必需AA（條件必需AA）：2種 （semi-,or conditionally-）必需AA（essentional-）：9種 多肽（poly-）10 AA以上寡肽（oligo-

3、）410 AA以下 3肽（tri-）3AA 2肽（di-）2AA 肽(peptide) 由許多氨基酸以肽鍵聯(lián)結(jié)在一起，并形成一定空間結(jié)構(gòu)的大分子人體內(nèi)的氨基酸*組氨酸為嬰兒必需氨基酸，成人需要量可能較少。 氨基酸英文氨基酸英文必需氨基酸非必需氨基酸異亮氨酸Isoleucine (Ile)丙氨酸Alanine (Ala)亮氨酸Leucine (Leu)精氨酸Arginine (Arg)賴氨酸Lysine (Lys)天門冬氨酸Aspartic acid (ASP)蛋氨酸Methionine (Met)谷氨酸Asparagine (Asn)苯丙氨酸Phenylalanine (Phe)谷氨酰胺Glu

4、tamic acid (Glu)蘇氨酸Threonine (Thr)甘氨酸Glycine (Gly)色氨酸Tryptophan (Trp)脯氨酸Proline (Pro)纈氨酸Valine (Val)絲氨酸Serine (Ser)組氨酸*Histidine (His)天冬酰胺Asparagine (ASN)條件必需氨基酸半胱氨酸Cysteine (Cys)酪氨酸Tyrosine (Tyr)指機(jī)體不能合成或合成速度不能滿足機(jī)體需要，必需從食物中直接獲得的氨基酸指機(jī)體自身可以合成以滿足機(jī)體需要氨基酸指半胱氨酸和酪氨酸這類可以減少人體對某些必需氨基酸的需要量氨基酸二、必需氨基酸 EAA （essen

5、tial amino acid ） 人體不能合成或合成速度不能滿足機(jī)體需要，必須從食物中直接獲得的，稱EAA.氨基酸模式（amino acid pattern）指某種蛋白質(zhì)中各種必需氨基酸的構(gòu)成比例。當(dāng)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(shí)，必需氨基酸被機(jī)體利用的程度也越高，則食物蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值越高。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)常被作為實(shí)驗(yàn)中的參考蛋白 (reference protein)，它是可用來測定其他蛋白質(zhì)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)蛋白，通常為雞蛋蛋白質(zhì)。13 幾種食物和不同人群需要的氨基酸模式氨基酸成人雞蛋 牛奶 牛肉異亮氨酸4.03.33.03.2亮氨酸7.

6、05.66.45.6賴氨酸5.54.35.45.8蛋氨酸+半胱氨酸3.53.92.42.8苯丙氨酸+酪氨酸6.06.36.14.9蘇氨酸4.02.72.73.0纈氨酸5.04.03.53.2色氨酸1.01.01.01.0氨基酸模式（amino acid pattern）當(dāng)食物中一種或幾種必需氨基酸相對含量較低或缺乏，限制了食物蛋白質(zhì)中的其他必需氨基酸被機(jī)體利用的程度，使其營養(yǎng)價(jià)值降低，這些含量相對較低的必需氨基酸稱為限制氨基酸（limiting amino acid）。谷類蛋白：賴氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸；豆類蛋白：蛋氨酸。15 幾種食物和不同人群需要的氨基酸模式氨基酸成人 大米 比例

7、 異亮氨酸4.02.50.63亮氨酸7.05.10.73賴氨酸5.52.30.42蛋氨酸+半胱氨酸3.52.40.69苯丙氨酸+酪氨酸6.05.80.97蘇氨酸4.02.30.58纈氨酸5.03.40.68色氨酸1.01.01.00桶板模型賴氨基酸模式（amino acid pattern）多種食物蛋白混合食用，它們之間相互補(bǔ)充其必需氨基酸不足以提高整個(gè)膳食蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值的作用稱為蛋白質(zhì)互補(bǔ)作用（complementary action）。將大豆和米同時(shí)食用，大豆蛋白可彌補(bǔ)米蛋白中賴氨酸的不足，米也可一定程度補(bǔ)充大豆蛋白中蛋氨酸的不足。18蛋白質(zhì)分類完全蛋白質(zhì)EAA種類齊全，數(shù)量充足，比例恰當(dāng)

8、。如雞蛋、肉、魚、奶，大豆蛋白。半完全蛋白質(zhì)EAA種類齊全，但其中一種或幾種EAA含量相對較低。糧谷中的蛋白不完全蛋白質(zhì)EAA種類不全。20三、蛋白質(zhì)的消化、吸收和代謝Protein胃蛋白酶3m18m成熟胰蛋白酶1m成熟食物單純蛋白質(zhì) 胃蛋白酶 示、胨、多肽 （小腸）胰蛋白酶、 氨基肽酶、 胰糜蛋白酶 羧基肽酶 （內(nèi)肽酶） （外肽酶）-氨基酸 寡肽+二肽 （刷狀緣） 寡肽酶、氨基肽酶、 二肽酶 -氨基酸糞便10g(1.6gN)肌肉(30%)器官 體液(50%)其它(20%)攝入蛋白質(zhì)90g (14.4gN)消化道機(jī)體合成蛋白質(zhì)300g腸道內(nèi)源性蛋白質(zhì)70g氨基酸池消化、吸收蛋白質(zhì)150g尿75

9、g(12gN)其它5g (0.8gN)圖 一個(gè)體重70kg的正常成人蛋白質(zhì)代謝及氮平衡氮平衡尿氮B = I -（U+F+S）=5%攝入氮糞氮皮膚必要氮損失必要氮損失（obligatory nitrogen losses，ONL）機(jī)體每天由皮膚、毛發(fā)、一切分泌物等排出的氮，以及糞代謝氮、尿內(nèi)源氮總共約為（即22g蛋白質(zhì)），這是機(jī)體不可避免的氮消耗。25氮平衡（nitrogen balance, NB）反映機(jī)體攝入氮（I）與排出氮（E）之間的關(guān)系，表示為：NBIEI（F+U+S）F表示糞氮，U表示尿氮，S表示皮膚等排出氮，如表皮細(xì)胞、毛發(fā)、一切分泌物、月經(jīng)失血和射精等丟失的氮。NB0，正氮平衡，常

10、見于處于生長期的兒童、孕婦、疾病康復(fù)期病人。NB0，零氮平衡，健康成人。NB0，負(fù)氮平衡，常見于饑餓、疾病、食用蛋白質(zhì)質(zhì)量差的膳食等情況以及老年人。26四、食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)學(xué)評價(jià)*（一）含量（content）微量凱氏（Kjeldahl）定氮法測定大豆30-40%為最高 畜禽魚蛋類10-20% 糧谷類8-10% 鮮奶類1.5-3.8%食物粗蛋白含量=食物含氮量真消化吸收率=吸收氮 100 %食物氮=食物氮(糞氮糞代謝氮)100%食物氮表觀消化吸收率=食物氮糞氮 100%食物氮（二）消化率（digestibility）反映Pro在消化道內(nèi)被分解、吸收程度，實(shí)際多用表觀消化率1、值更低，作了較低的估計(jì)

11、，具有更大的安全性；2、測定方法簡便易行。表 幾種食物的蛋白質(zhì)真消化率（%）食物真消化吸收率食物真消化吸收率雞 蛋973燕 麥867牛 肉953小 米79肉 魚943大 豆 粉867面粉 (精)964菜 豆78大 米884花 生 醬88玉 米856中國混合膳96吳坤主編營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)M 第5版，北京：人民衛(wèi)生出版社，2003，8，p15生大豆60%熟豆?jié){85% / 豆腐90-96%返回動(dòng)物性Pro消化吸收率一般高于植物性Pro（三）利用率（utilization）1生物學(xué)價(jià)值（biological value，BV）Pro經(jīng)消化吸收后，進(jìn)入機(jī)體可以儲留利用的部分。BV 越高，表明其利用率也越

12、高。BV =儲留氮100 =吸收氮 ( 尿氮尿代謝氮 )100吸收氮食物氮 ( 糞氮糞代謝氮 )常用食物蛋白質(zhì)的生物學(xué)價(jià)值蛋白質(zhì) 生物價(jià) 蛋白質(zhì) 生物價(jià) 蛋白質(zhì) 生物價(jià) 全雞蛋 94 大 米 77 生黃豆 57雞蛋黃 90 小 麥 67 熟黃豆 64雞蛋白 83 玉 米 60 豆 腐 65牛 奶 90 小 米 57 綠 豆 58魚 83 高 粱 56 花 生 59 牛 肉 76 白 菜 76豬 肉 74 2凈蛋白質(zhì)利用率 (net protein utilization，NPU)NPU（%）=消化率生物價(jià)=儲留率100食物氮瀘州醫(yī)學(xué)院公衛(wèi)系營衛(wèi)教研室333.蛋白質(zhì)功效比值（protein ef

13、ficiency ratio,PER）用處于生長期的幼年動(dòng)物，在實(shí)驗(yàn)期內(nèi)，其體重增加和攝入蛋白質(zhì)的量的比值來反映蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值的指標(biāo)，指動(dòng)物每攝入1g蛋白質(zhì)所增加的體重克數(shù)。剛斷奶雄性大鼠；飼料中的被測蛋白質(zhì)是唯一蛋白質(zhì)來源，供能比10；飼養(yǎng)28天。以酪蛋白的功效比值為，設(shè)標(biāo)化酪蛋白對照組。意義：廣泛用于嬰幼兒食品中蛋白質(zhì)評價(jià)瀘州醫(yī)學(xué)院公衛(wèi)系營衛(wèi)教研室344.氨基酸評分（amino acid score，AAS）：是將被測食物蛋白質(zhì)的氨基酸評分模式和參考蛋白的評分模式進(jìn)行比較，以反映蛋白質(zhì)構(gòu)成和利用的關(guān)系。氨基酸評分可分兩步：第一步，計(jì)算被測蛋白質(zhì)每種必需氨基酸的評分值；第二步，找出最低的必需

14、氨基酸評分值，即為該蛋白值的氨基酸評分。AAS =被測Pro每g氮 (或Pro) 中氨基酸量 (mg)理想模式或參考Pro中每g氮 (或Pro) 中氨基酸量 (mg)蛋白質(zhì)對機(jī)體的影響蛋白質(zhì)-熱能 營養(yǎng)不良 （ protein-energy malnutrition，PEM ）好發(fā)人群病因繼發(fā)性原發(fā)性消耗 排泄攝入不足Pro E不足兒童臨床表現(xiàn)混合型消瘦型(Marasmus)E-Pro均不足E基本滿足Pro嚴(yán)重不足浮腫型(Kwashiorkor)又稱為惡性營養(yǎng)不良臨床表現(xiàn)和分型（一）水腫型營養(yǎng)不良（kwashiorkor）1）多見于4個(gè)月-5歲的小兒。2）輕者僅有下肢水腫，重者 上肢、腹部及顏

15、面等水腫3）血清白蛋白低于30g/L。4）體重在標(biāo)準(zhǔn)體重60%-80%。5）腹瀉，常伴突發(fā)性感染， 生長遲緩、頭發(fā)改變、表情冷漠或情緒不好，虛弱無力等。（二）干瘦型營養(yǎng)不良（marasmus）主要是能量嚴(yán)重?cái)z入不足所致。主要表現(xiàn)1）病人體重低于標(biāo)準(zhǔn)體重的60%，體溫低于正常；2）生長發(fā)育遲緩，消瘦無力，貧血，無水腫，抵抗力下降，容易感染其他疾病而死亡3）病人肌肉萎縮無力，皮膚黏膜干燥萎縮，皮下脂肪減少，近消失。消失順序： 腹部 軀干 臀部 四肢 面部4）對外界刺激反應(yīng)淡漠或易激惹，記憶力減退，注意力不集中，精神、神經(jīng)發(fā)育落后。5）常見腹瀉，如伴胃腸道感染，癥狀加重，腹壁薄，可見到腸蠕動(dòng)或摸到大

16、便包塊。（三）混合型營養(yǎng)不良marasmus-kwashiorkor臨床表現(xiàn)介于二者之間。病人體重低于標(biāo)準(zhǔn)體重的60%，有水腫。主要表現(xiàn)：皮下脂肪消失、肌肉萎縮、明顯消瘦。生長遲滯急噪不安、表情淡漠；伴有腹瀉，腹壁變薄，肝脾腫大，常合并感染混合型蛋白質(zhì)、能量補(bǔ)充原則1）逐步增加：2）蛋白質(zhì)和能量同時(shí)補(bǔ)充； 單獨(dú)過快補(bǔ)充能量可引起水鈉潴留、嚴(yán)重水腫和心力衰竭。3）盡量保證母乳喂養(yǎng)。研究進(jìn)展蛋白質(zhì)的缺乏很可能是所有癌癥疾病的關(guān)鍵問題。根據(jù)最新的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，基因突變所引起的癌細(xì)胞的異常生長，核心問題并不是基因，而是由于氨基酸的缺乏，而導(dǎo)致，新的細(xì)胞生長，缺乏足夠的構(gòu)造細(xì)胞所需要的特定氨基酸，從而造

17、成新細(xì)胞沒有材料來完成構(gòu)造，無法成熟，而導(dǎo)致細(xì)胞不能夠按照基因的設(shè)計(jì)，去執(zhí)行任務(wù)，包括自然自殺的任務(wù)，從而不斷地堆積，形成腫瘤。46食物來源及供給量良好來源主要來源糧谷類食品(米、面)優(yōu)質(zhì)Pro（動(dòng)物、大豆）推薦攝入量（recommended nutrient intake，RNI）每天體重我國以植物性食物為主，RNI在1.0-1.2g/kgbwPro攝入占膳食總熱能10-15%其中兒童和老人為12-14%成人為10-12% 無論是任何疾病，你即要減少蛋白質(zhì)的來源，又要增加蛋白質(zhì)的來源！49脂類（Lipids）飽和脂肪酸 (SFA) 單不飽和脂肪酸(MUFA) 多不飽和脂肪酸(PUFA) 中性

18、脂肪(甘油三脂） 甘油 + 脂肪酸 類脂脂類磷脂固醇脂肪酸脂類（lipids）分類構(gòu)成機(jī)體成分維持體溫保護(hù)臟器改善感官滿足飽腹感節(jié)約蛋白質(zhì)內(nèi)分泌作用提供EAA和脂溶性Vit貯存和提供能量脂類功能脂肪的代謝 肝臟將脂肪及蛋白質(zhì)合成極低密度脂蛋白（VLDL）并隨血流供應(yīng)機(jī)體對甘油三酯的需要，LDL過多，可引起動(dòng)脈粥樣硬化等疾病。體內(nèi)還可合成HDL，其重要功能是將體內(nèi)的膽固醇、磷脂運(yùn)回肝臟進(jìn)行代謝，起到有益的保護(hù)作用。 碳鏈 長短 飽和FA 單不飽和FA 多不飽和FA 短鏈FA 中鏈FA 長鏈FA 飽和 程度 空間 結(jié)構(gòu) 順式FA 反式FA圖 脂肪酸（fatty acid）的分類Fat的特性與功能(

19、食物中FA以18碳為主)飽和程度越高、碳鏈越長 Fat熔點(diǎn)越高動(dòng)物Fat含SFA多 常溫下呈固態(tài) 脂植物Fat含不飽和脂肪酸（unsaturated fatty acid，UFA）多 常溫下呈液態(tài) 油棕櫚油、可可籽油雖然含較多SFA，但碳鏈較短，其熔點(diǎn)低于大多數(shù)的動(dòng)物Fat脂肪酸對健康的影響SFA：缺點(diǎn)：攝入過多時(shí)增加肥胖、乳腺癌和腸癌的發(fā)生，是使血液中膽固醇升高的主要脂肪酸（C：1018）。優(yōu)點(diǎn)：不易被氧化而產(chǎn)生氧化物和過氧化物，有利于HDL的形成。食物來源：動(dòng)物油脂 少數(shù)植物油脂：椰子油、棉子油、可可油56脂肪酸對健康的影響MUFA：作用：可降低血中膽固醇、甘油三酯和LDL。食物中主要成分

20、：油酸食物主要來源：茶油、橄欖油、棕櫚油57脂肪酸對健康的影響PUFA：優(yōu)點(diǎn)：可降低血中膽固醇、甘油三酯和LDL 保護(hù)細(xì)胞膜的功能、調(diào)節(jié)基因表達(dá)，防治心 血管病。 缺點(diǎn)：易形成氧化物和過氧化物，脂質(zhì)過氧化作用損 害機(jī)體。n-3系（ -亞麻酸）：保護(hù)腦、視網(wǎng)膜、皮膚和腎功能的健全，降低血脂，預(yù)防血栓。降低血中膽固醇、甘油三酯，升高LDLn-6系（亞油酸）：促進(jìn)生長發(fā)育。降低血中膽固醇、 LDL、HDL58必需脂肪酸（essential fatty acid, EFA）EFA指人體不可缺少而自身又不能合成，必須由食物供給的多不飽和脂肪酸。亞油酸(n-6系)和-亞麻酸（n-3系）是必需脂肪酸。功能組

21、織細(xì)胞的組成成分對膽固醇代謝的影響 動(dòng)物的精子形成與必需脂肪酸有關(guān)是前列腺素合成的前體 59磷脂(phospholipids)是TG中的一個(gè)或兩個(gè)FA被含磷酸的其它基團(tuán)所取代的一類脂類物質(zhì)其中最重要的是卵磷脂*（lecithin）* 由一個(gè)含磷酸膽堿基團(tuán)取代TG中的一個(gè)FA而構(gòu)成這種結(jié)構(gòu)使磷脂具有親水和親油的雙重特性主要含于蛋黃、瘦肉、腦、肝、腎中。磷脂功能1參與細(xì)胞膜構(gòu)成 (最重要功能) 其極性、非極性雙重特性 幫助脂類或脂溶性物質(zhì)（如脂溶性Vit、激素等）順利通過細(xì)胞膜 促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交流2作為乳化劑 使體液中Fat處于懸浮狀態(tài)，有利于其吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝3磷脂同F(xiàn)A一樣可提供熱能磷脂的缺

22、乏 可造成細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)受損1）出現(xiàn)毛細(xì)血管脆性、通透性2）皮膚細(xì)胞對水通透性 引起水代謝 紊亂 產(chǎn)生皮疹等Chol廣泛存在于動(dòng)物性食物中，人體自身可合成足夠Chol，一般不會缺乏相反，由于它與高血脂癥、動(dòng)脈粥樣硬化、心臟病等相關(guān)，人們往往關(guān)注的是Chol的危害性人體內(nèi)Chol的原因往往是內(nèi)源性的所以注意熱能攝入的平衡比注意Chol攝入量可能更重要食物脂類營養(yǎng)評價(jià)消化率必需脂肪酸含量脂溶性維生素含量 脂類穩(wěn)定性64食物脂類營養(yǎng)評價(jià)消化率食物脂肪的消化率與其熔點(diǎn)密切相關(guān)，熔點(diǎn)低于體脂的脂肪（如植物油）消化率可高達(dá)98，熔點(diǎn)高于體脂的脂肪（多數(shù)動(dòng)物脂肪）消化率約90左右。必需脂肪酸含量 必需脂肪酸含量

23、越高的脂肪，其營養(yǎng)價(jià)值就越高。豆油、花生油、玉米油等植物油中必需脂肪酸含量可達(dá)動(dòng)物油的十倍以上。 65食物脂類營養(yǎng)評價(jià)脂溶性維生素含量 脂溶性維生素存在于多數(shù)食物的脂肪中，以鯊魚肝油中的含量最多，奶油次之，豬油內(nèi)不含維生素A和維生素D，所以營養(yǎng)價(jià)值較低。植物油中維生素E的含量較高，如每克麥胚油中的含量高達(dá)1194g，花生油189g，菜籽油236g，而每克豬油中僅含12g，雞蛋11g。66食物脂類營養(yǎng)評價(jià)脂類穩(wěn)定性穩(wěn)定性的大小與不飽和脂肪酸和維生素E的含量有關(guān)。不飽和脂肪酸含有不穩(wěn)定的雙鍵，易被氧化，其營養(yǎng)價(jià)值降低，而且還存在安全性問題。維生素E具有抗氧化作用，可防止脂類酸敗。67膳食參考攝入量及食物來源植物 油脂Chol：腦 肝 腎等 SFA和MUFA相對較多 主要含 PUFA動(dòng)物FatEPA DHA 磷脂：蛋黃 肝臟 Fat攝入過多 肥胖、高血壓、心血管疾病和某些癌癥發(fā)病率 應(yīng)限制和Fat攝入在一定范圍內(nèi)成人Fat攝入量應(yīng)控制在總熱能的20-25%EFA攝入量一般認(rèn)為不應(yīng)少于總熱能的3%脂類的食物來源及參考攝入量食物來源動(dòng)物的肉類、脂肪組織和植物的種子。SFA：動(dòng)物脂