復(fù)旦大學(xué)營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)課件01營養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)

1、第一章 營養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié) 蛋白質(zhì)概述 蛋白質(zhì)是生命的基石。它存在于動(dòng)物的肌肉、皮膚、血液、乳汁、及毛、發(fā)、蹄、角等，或存在于植物的種子里。 元素組成：蛋白質(zhì)分子中主要含有C、H、O、 N、S 等元素。一、氨基酸（一）氨基酸分類 根據(jù)營養(yǎng)功能分為：必需氨基酸、條件必需氨基酸和非必需氨基酸。1.必需氨基酸（essential amino acid） 指人體不能合成或合成數(shù)量不能滿足機(jī)體需要，必須從食物中直接獲得的氨基酸。（一）氨基酸分類 9種必需氨基酸成年人：異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸、纈氨酸兒童：組氨酸。 （一）氨基酸分類 2、條件必需氨基酸（conditiona

2、lly essential amino acid）：可以在體內(nèi)由必需氨基酸轉(zhuǎn)變而成的氨基酸稱為條件必需氨基酸。 半胱氨酸和酪氨酸 蛋氨酸 苯丙氨酸（一）氨基酸分類 3.非必需氨基酸（none essential amino acid） 是指人體內(nèi)可自身合成且能滿足機(jī)體需要的氨基酸。如甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸等。（二）氨基酸模式和限制氨基酸1.氨基酸模式（amino acid pattern) ：蛋白質(zhì)中各種必需氨基酸的構(gòu)成比例。其計(jì)算方法是將該種蛋白質(zhì)中的色氨酸含量定為1，分別計(jì)算出其他必需氨基酸的相應(yīng)比值，這一系列的比值就是該種蛋白質(zhì)的氨基酸模式。表1 幾種中國食物和人體蛋白質(zhì)氨基酸模式氨基酸

3、人體全雞蛋雞蛋白牛奶豬瘦肉牛肉大豆面粉大米異亮氨酸4.02.53.33.03.43.23.02.32.5亮氨酸7.04.05.66.46.35.65.14.45.1賴氨酸 5.53.14.35.45.75.84.41.52.3蛋氨酸半胱氨酸3.52.33.92.42.52.81.72.72.4苯丙氨酸酪氨酸6.03.66.36.16.04.96.45.15.8蘇氨酸4.02.12.72.73.53.02.71.82.3纈氨酸5.02.54.03.53.93.23.52.73.4色氨酸1.01.01.01.01.01.01.01.01.0（二）氨基酸模式和限制氨基酸2.限制氨基酸（limitin

4、g amino acid） 有些食物蛋白質(zhì)的氨基酸模式與人體蛋白質(zhì)氨基酸模式差異較大，其中一種或幾種必需氨基酸相對(duì)含量較低，導(dǎo)致其他的必需氨基酸在體內(nèi)不能被充分利用而浪費(fèi)，造成其蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值降低，而這些含量相對(duì)較低的必需氨基酸稱為限制氨基酸。 其中含量最低的必需氨基酸稱第一限制氨基酸。（二）氨基酸模式和限制氨基酸3.按照蛋白質(zhì)的必需氨基酸組成不同，將其分為 3類：完全蛋白：這類蛋白質(zhì)所含的必需氨基酸種類齊全，數(shù)量充足，氨基酸模式與人體蛋白質(zhì)氨基酸模式接近，不但能夠維持成人的健康，并能促進(jìn)兒童的生長發(fā)育。如奶類中的酪蛋白和乳白蛋白，蛋類中的卵白蛋白和卵黃磷蛋白，肉類中的白蛋白和肌蛋白，大豆中的

5、大豆球蛋白等。（二）氨基酸模式和限制氨基酸半完全蛋白：此類蛋白質(zhì)所含的必需氨基酸種類比較齊全，但由于含量多少不均，相互之間比例不合適，若在膳食中作為唯一蛋白質(zhì)來源時(shí)，雖可維持生命，但不能促進(jìn)兒童良好的生長發(fā)育。如小麥、大麥中的麥膠蛋白等大多數(shù)植物蛋白。不完全蛋白：此類蛋白質(zhì)含的必需氨基酸種類不全，如用作膳食中的唯一蛋白質(zhì)來源時(shí)，既不能維持生命，也不能促進(jìn)生長發(fā)育。如玉米中的玉米膠蛋白，豌豆中的球蛋白，動(dòng)物結(jié)締組織中的膠質(zhì)蛋白等。（二）氨基酸模式和限制氨基酸4.蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用（complementary action of protein） 為了提高植物性蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值，往往將兩種或兩種以上

6、的食物混合食用，從而使必需氨基酸以多補(bǔ)少，達(dá)到提高膳食蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值的目的，這種不同食物間相互補(bǔ)充其必需氨基酸不足的作用叫蛋白質(zhì)互補(bǔ)作用。（二）氨基酸模式和限制氨基酸蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用注意3點(diǎn)：1.搭配的食物種類越多越好；2.所搭配食物的種屬越遠(yuǎn)越好；3.各種食物進(jìn)食時(shí)間間隔越短越好。二、蛋白質(zhì)的生理功能（一）構(gòu)成和修復(fù)人體組織 （二）構(gòu)成體內(nèi)各種重要的生理活性物質(zhì)（三）供給能量：16.7kJ(4kcal)/g三、蛋白質(zhì)的消化、吸收和代謝（一）蛋白質(zhì)的消化、吸收胃：胃酸、胃蛋白酶小腸：為蛋白質(zhì)吸收的主要場所。胰蛋白酶（trypsin）、肽酶、糜蛋白酶 （chymotrypsin）。氨基酸的吸收通

7、過3種主動(dòng)運(yùn)輸系統(tǒng)來進(jìn)行，分別轉(zhuǎn)運(yùn)中性、酸性、堿性氨基酸。結(jié)構(gòu)相似的氨基酸在共同使用同一轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)時(shí)，具有競爭性抑制作用。（一）蛋白質(zhì)的消化、吸收腸道中被消化吸收的蛋白質(zhì)，除了來自于食物外，還有來自于腸道脫落的黏膜細(xì)胞和消化液等。（二）蛋白質(zhì)代謝氨基酸池（amino acid pool）：指存在于人體各組織、器官和體液中的游離氨基酸。氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)子分為兩類： 鈉依賴型（主要轉(zhuǎn)運(yùn)甘氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、天門冬氨酸） 非鈉依賴型（主要轉(zhuǎn)運(yùn)亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、精氨酸等）攝入蛋白質(zhì) 90g (30%) (50%) (20%) 肌肉 器官 體液 腸道內(nèi)源性 蛋白質(zhì)7

8、0g 消化,吸收蛋白質(zhì) 150g 糞便 10g 尿 75g 其他5g機(jī)體蛋白質(zhì)消化道氨基酸池蛋白質(zhì)代謝及氮平衡（二）蛋白質(zhì)代謝必要的氮損失： 機(jī)體每天由于皮膚、毛發(fā)和黏膜的脫落，婦女月經(jīng)期的失血及腸道菌體死亡排出等損失約20g以上的蛋白質(zhì)，這種氮排出是機(jī)體不可避免的氮消耗，稱為必要的氮損失（obligatory nitrogen losses，ONL）。 B =攝入氮排出氮 I (UFS) 攝入氮 尿氮 糞氮 皮膚氮 B0: 正氮平衡 B=0: 零氮平衡 B0.2 可認(rèn)為必需脂肪酸不足 0.4 為必需脂肪酸缺乏 4.食物來源 動(dòng)物油脂、植物油、肉類、大豆、硬果類。 豬油、奶油主要含飽和脂肪酸。

9、 大多數(shù)植物油中主要含不飽和脂肪酸（椰子油、棕櫚油則主要含飽和脂肪酸）。 魚油中含C20:5 n-3和C22:6 n-3 膽固醇只存在于動(dòng)物性食物中，肥肉比瘦肉高，內(nèi)臟又比肥肉高，腦中含量最高。 1個(gè)雞蛋約含300mg膽固醇。 5.參考攝入量 脂肪占總能量30 （嬰兒 3550；兒童、青少年 2530；成年 2030） SFA:MUFA:PUFA = 1:1:1 n-3 :n-6 = 1:46 膽固醇300mg/d第三節(jié) 碳水化合物一、碳水化合物的分類與食物來源營養(yǎng)學(xué)上分為4類：單糖（monosaccharide）雙糖（disaccharide）寡糖（oligosaccharide）多糖（po

10、lysaccharide）是不能被水解的結(jié)構(gòu)最簡單的碳水化合物。葡萄糖（glucose）：是構(gòu)成食物中各種糖類的最基本單位，也是人體組織和細(xì)胞可以直接利用的單糖。果糖（fructose）：主要存在于水果和蜂蜜中。半乳糖（galactose）：半乳糖很少以單糖形式存在于食品之中，而是作為乳糖的重要組成成分。（一）單糖（二）雙糖是由兩分子單糖縮合而成。蔗糖（sucrose）：俗稱白糖、砂糖或紅糖，是由一分子葡萄糖和一分子果糖以-鍵連接而成，甘蔗、甜菜和蜂蜜中含量較多乳糖（lactose）：乳糖是由一分子葡萄糖和一分子半乳糖以-鍵連結(jié)而成，主要存在于奶及奶制品中。麥芽糖（maltose）：麥芽糖是由

11、兩分子葡萄糖以-鍵連接而成。由39個(gè)單糖分子而構(gòu)成，其中的化學(xué)鍵不能被人體消化酶所分解，通常不易在唾液及胃液中被消化分解，部分可被在結(jié)腸中的細(xì)菌分解。大豆低聚糖：是指存在于大豆中可溶性糖分的總稱，主要指水蘇糖和棉子糖“大豆脹氣因子”。低聚果糖。異麥芽低聚糖。（三）寡糖1.促進(jìn)體內(nèi)有益菌的生長繁殖；2.具有與膳食纖維類似的功能，如降低血清膽固醇、吸附腸內(nèi)有毒物質(zhì)、預(yù)防結(jié)腸癌等；3.抗齲齒作用；4.用作特定人群（如肥胖、糖尿病患者）飲食的甜味劑。寡糖的生理功能：（四）多糖 由10個(gè)及10個(gè)以上單糖組成的一類大分子碳水化合物的總稱。 1.糖原：也稱動(dòng)物淀粉，在肝臟和肌肉合成并貯存?？删S持正常的血糖濃

12、度和提供機(jī)體運(yùn)動(dòng)所需要的能量。 食物中糖原含量很少，因此它不是碳水化合物的食物來源。 2.淀粉 是由許多葡萄糖組成的、能被人體消化吸收的植物多糖，是人類碳水化合物的主要食物來源，也是最豐富、最廉價(jià)的能量營養(yǎng)素。（1）可吸收淀粉 淀粉可分為直鏈淀粉（amylose）和支鏈淀粉（amylopectin） 。直鏈淀粉易使食物老化，支鏈淀粉易使食物糊化。（2）抗性淀粉（resistant starch,RS） 是指健康者小腸中不能被消化吸收的淀粉及其降解產(chǎn)物。RS 分為4類：RS1、RS2、RS3、RS4 RS1為生理上不接受的淀粉，如整粒的谷粒和較大的淀粉顆粒。RS2為特殊晶體結(jié)構(gòu)的淀粉，如生的土豆

13、和青香蕉。RS3為老化的淀粉，如煮熟的冷土豆等。RS4為改性淀粉，是指對(duì)普通淀粉經(jīng)過物理學(xué)或化學(xué)方法處理后,使其某個(gè)或某些物理或化學(xué)特性發(fā)生改變的淀粉。 如預(yù)糊化淀粉、高黏度淀粉、低黏度淀粉、氧化淀粉、交聯(lián)淀粉等。所有RS的共同特點(diǎn)：在小腸內(nèi)部分消化，在結(jié)腸內(nèi)發(fā)酵并完全吸收?？剐缘矸劭剐缘矸郏≧S）的功能控制體重：RS可增加脂質(zhì)的排泄；減少碳水化物的吸收；本身含熱量很低。控制餐后血糖，防止糖尿?。阂騌S可減慢餐后糖類的吸收，因此可緩解餐后血糖的生高，并減少胰島素的分泌，起到控制II型糖尿病的作用。促進(jìn)無機(jī)鹽的吸收：可能與RS在結(jié)腸中的發(fā)酵產(chǎn)物短鏈脂肪酸（SCFA）使PH值降低，促使鈣、鎂變成可

14、溶性的Mg+、Ca+而易通過上皮細(xì)胞被人體吸收有關(guān)。治療腹瀉作用：尤其是對(duì)于嬰幼兒腹瀉。增強(qiáng)機(jī)體免疫功能：RS可以控制腸道細(xì)菌增殖和細(xì)菌凋亡。為雙岐桿菌增殖因子：RS比膳食纖維更易被大腸中的微生物發(fā)酵。降低血清中總膽固醇和甘油三酯，預(yù)防脂肪肝。防止便秘、盲腸炎、痔瘡、結(jié)腸直腸癌的發(fā)生?？剐缘矸郏≧S）的功能 是指存在于植物性食物中的不能被人體小腸消化吸收的非淀粉多糖（non-starch polysaccharide,NSP），包括纖維素、半纖維素、果膠、樹膠等。3.非淀粉多糖附：FAO/WHO1998 碳水化合物的分類根據(jù)聚合度（degree of polymerization ,DP）1.

15、糖（12）（1）單糖：葡萄糖、半乳糖、果糖（2）雙糖：蔗糖、乳糖、麥芽糖（3）糖醇：山梨醇、甘露糖醇等2.寡糖（39）（1）異麥芽低聚寡糖：麥芽糊精（2）其他寡糖：棉子糖、水蘇糖、低聚果糖等3.多糖（10）（1）淀粉：直鏈淀粉、支鏈淀粉、抗性淀粉（2）非淀粉多糖：纖維素、半纖維素、果膠、樹膠等。二、碳水化合物的功能（一）體內(nèi)碳水化合物的功能1.貯存和提供能量16.7kJ(4kcal)/g2.構(gòu)成組織3.節(jié)約蛋白質(zhì)作用（protein- sparing action）4解毒作用5.抗生酮作用（antiketogenesis）（二）食物中碳水化合物的功能 1. 主要的供能營養(yǎng)素2改善食物感官性狀3

16、提供膳食纖維三、碳水化合物的消化吸收（一）消化、吸收（二）乳糖不耐受癥（lactose intolerance） 1.原因： （1）先天性缺少或不能分泌乳糖酶；（2）某些藥物或腸道感染使乳糖酶分泌減少；（3）隨著年齡增加乳糖酶水平降低。乳糖不耐受的處理原則：（1）盡量避免單獨(dú)空腹飲奶；（2）合理使用乳制品：少量多次；（3）選用酸奶、低乳糖奶或先服用乳糖酶制 品再飲奶 。（二）乳糖不耐受癥（lactose intolerance）1.血糖指數(shù)定義 50g含碳水化合物的食物血糖應(yīng)答曲線下面積與同一個(gè)體攝入含50g 碳水化合物的標(biāo)準(zhǔn)食物（葡萄糖或面包）血糖應(yīng)答曲線下面積之比。餐后血糖升高速度的快慢對(duì)

17、不同健康水平和生理需要不同的人有著重要的意義。食物GI不同主要與其含碳水化合物的種類、數(shù)量、烹調(diào)方式等有關(guān)。（三）血糖指數(shù)（glycemic index,GI）GI= 攝入含50g碳水化物食物后2小時(shí)內(nèi)血糖應(yīng)答曲線下面積/攝入等量葡萄糖（50g）后2小時(shí)內(nèi)血糖應(yīng)答曲線下面積 100 根據(jù)GI不同，將食物分為：高GI食物：GI75中GI食物：55GI 95 其他各種元素 0.01 宏量元素： 鈣鎂磷鉀鈉氯硫 50%，青春期、妊娠期40%， 成人20%30%，老年15% 3.吸收和代謝924參考攝入量和食物來源組別 AI UL 組別 AI UL0 300 14 1000 20000.5 400 1

18、8 800 20001 600 2000 50 1000 20004 800 2000 孕婦（4 6個(gè)月） 1000 20007 8002000 孕婦（7 9個(gè)月） 1200 200011 10002000 乳母 1200 2000表2 中國居民膳食鈣參考攝入量（DRIs, mg/d）93 表3 常用食物中鈣的含量（mg/100g）名稱 含鈣量 名稱 含鈣量 名稱 含鈣量母乳 30 鯽魚 79 甘藍(lán) 128 牛奶 77140 青魚 31 油菜 108 奶酪 799 帶魚 28 芹菜 159 黃豆 191 海蝦 146 大白菜 69 青豆 200 海蟹 208 豌豆 97 綠豆 81 海帶（浸）

19、241 大米 13 豆腐 116164 豬肉（瘦） 6 芝麻醬 1170 蝦皮 991 牛肉（瘦） 9 花生仁（炒）284 大黃魚 53 羊肉（瘦） 9 西瓜子 392 小黃魚 78 雞 9 黑木耳 247 鳳鱭 114 雞蛋黃 112 紫菜 26494三.鐵1體內(nèi)分布 （45g） 功能鐵： 血紅蛋白6575 肌紅蛋白3 血紅素酶類1 運(yùn)輸鐵4mg 儲(chǔ)存鐵：(25)鐵蛋白、含鐵血黃素（肝、脾、 骨髓）95 2生理功能 參與體內(nèi)O2和CO2的運(yùn)送 參與電子傳遞和組織呼吸過程 缺乏癥:貧血、神經(jīng)、免疫系統(tǒng)等癥狀963鐵的吸收及其影響因素 血紅素鐵 指卟啉鐵，可以完整地在小腸上部直接被粘膜上皮細(xì)胞吸

20、收，很少受膳食因素的干擾，吸收率較高。 非血紅素鐵 主要是三價(jià)鐵，必需轉(zhuǎn)化成亞鐵離子后方能被吸收。97 抑制因素 植酸（谷類）、草酸（蔬菜）、膳食纖維、 多酚（茶、咖啡）、胃酸缺乏或使用抗酸藥。 3鐵的吸收及其影響因素98 促進(jìn)因素* 維生素C： Fe3+ Fe2+ 鐵:維生素C 1:51:10時(shí)，鐵吸收率可提高36倍* 肉因子：某些動(dòng)物組織蛋白質(zhì)（畜禽魚）中的成分，可提高非血紅素鐵的吸收率，但其化學(xué)結(jié)構(gòu)未確知* 乳酸、檸檬酸、琥珀酸、乳糖：與鐵螯合成小分子可溶性物質(zhì) 3鐵的吸收及其影響因素994鐵營養(yǎng)狀況評(píng)價(jià) ID IDE IDA 診斷標(biāo)準(zhǔn)血清鐵蛋白（SF） 12g/L血清鐵（SI） 70m

21、g/L RBC血紅蛋白（Hb） 110g/L 6歲 100 mg/100g） 豆類 2 3 mg/100g 谷類 1 2 mg/100g 蔬菜 0.1 0.4 mg/100g 3參考攝入量和食物來源106五硒1. 生理功能 抗氧化作用（谷胱甘肽過氧化物酶 GSHPx等） 保護(hù)心血管和心?。ㄎ鞍?W） 維持正常免疫功能 (白細(xì)胞、脾、肝、淋巴結(jié)） 結(jié)合重金屬作用（硒蛋白復(fù)合物） 改善白內(nèi)障、抗腫瘤1072. 缺乏與過多 克山病 以多發(fā)性灶狀心肌壞死為主要病變的地方性心肌病，服用亞硒酸鈉有明顯療效 硒中毒 毛發(fā)脫落，指甲變形，疲乏無力，惡心嘔吐，肢端麻痹等 20世紀(jì)60年代，中國湖北恩施地區(qū)和陜

22、西紫陽縣發(fā)生人急性硒中毒病例（高硒玉米） 1083. 參考攝入量和食物來源 成人 RNI： 50g/d UL：400g/d 良好來源：肝、腎、肉類、海產(chǎn)品，谷類 含硒量隨各地區(qū)土壤含硒量而異 109六.碘 1. 吸收與代謝 人體 2050mg，甲狀腺 8mg（20%），肌肉（50%）， 皮膚（10%），骨骼（6%），內(nèi)分泌腺、中樞神經(jīng)。 吸收率高，80%90%來自食物，10%20%來自飲水。 過量的碘主要由腎臟排出（8085）， 每日尿碘約為50100g，10的碘經(jīng)糞便排出。 110 2. 生理功能 合成甲狀腺素（T4）、三碘甲腺原氨酸（T3） 參與、調(diào)節(jié)機(jī)體代謝（能量、水、鹽代謝） 促進(jìn)早期

23、神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育111 3. 缺乏和過多 甲狀腺腫 50g/d 克汀病 2000g/d 1124.參考攝入量和食物來源 中國RNI： 成人 150g/d 孕婦 200g/d 乳母 200g/d UL: 1000g/d 海產(chǎn)品：海帶、紫菜、發(fā)菜、海魚蝦 加碘鹽： NaCl + 碘化鉀 或 碘酸鉀 第六節(jié) 維生素 一、概 述1.定義2.分類3.各類維生素的特點(diǎn)4.維生素缺乏二、維生素A（一）理化性質(zhì)維生素A維生素A原 （二）吸收與代謝（三）生理功能（四）需要量與供給量國際單位IU UL值 （五）食物來源：動(dòng)物性食物和植物性食物（六）缺乏癥與機(jī)體營養(yǎng)狀況評(píng)價(jià)三、維生素D（一）理化性質(zhì)（二）吸收與代謝代謝途徑（三）生理功能（四）需要量與供給量國際單位IU UL值 （五）食物來源：動(dòng)物性食物和日光照射（六）缺乏癥與機(jī)體營養(yǎng)狀況評(píng)價(jià)四、維生素E（一）理化性質(zhì)（二）吸收與代謝（三）生理功能（四）需要量與供給量