緒論 能量 碳水化合物

臨床營(yíng)養(yǎng)學(xué)營(yíng)養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)李俊良第一章?tīng)I(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)早在3000多年前的西周時(shí)期（公元前1016—前771年），官方就把醫(yī)生分為四大類(lèi)：食醫(yī)、疾醫(yī)、瘍醫(yī)和獸醫(yī)。食醫(yī)排在“四醫(yī)”之首，是專門(mén)從事飲食營(yíng)養(yǎng)的醫(yī)生。2000多年前的戰(zhàn)國(guó)至西漢時(shí)代編寫(xiě)的中醫(yī)經(jīng)典著作《皇帝內(nèi)經(jīng)：素問(wèn)》中，就提出“五谷為養(yǎng)，五果為助，五畜為益，五菜為充”的原則，這是最早提出的膳食平衡的理念。孫中山先生在考察了西方飲食文化后，對(duì)我國(guó)飲食結(jié)構(gòu)給予了高度而中肯的評(píng)價(jià)“我國(guó)近代文明進(jìn)化，事事皆落人后，惟飲食一道進(jìn)步，至今尚為文明各國(guó)所不及。中國(guó)所發(fā)明之食物，固大盛于歐美；而中國(guó)烹調(diào)法之精良，又非歐美所可并駕”。1.營(yíng)養(yǎng)（Nutrition）

Thesumoftheprocessesinvolved

infoodnutrientsandinassimilatingandusingthemtomaintainbodytissueandprovideenergy;afoundationforlifeandhealth.

指機(jī)體攝取食物，經(jīng)過(guò)體內(nèi)消化吸收和代謝，利用對(duì)身體有益的物質(zhì)以構(gòu)建機(jī)體組織器官、滿足生理功能和身體活動(dòng)需要的生物學(xué)過(guò)程稱為營(yíng)養(yǎng)。

2.膳食營(yíng)養(yǎng)素參考攝入量營(yíng)養(yǎng)素膳食參考攝入量產(chǎn)生膳食營(yíng)養(yǎng)素參考攝入量（DRIs）：是在RDA基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一組每日平均膳食營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入量的參考值，包括4項(xiàng)內(nèi)容：平均需要量（EAR）推薦攝入量（RNI）適宜攝入量（AI）可耐受最高攝入量（UL）RDA(每日膳食營(yíng)養(yǎng)素供給量)RDA是以正常營(yíng)養(yǎng)生理需要量作為參考，綜合考慮了人群間個(gè)體差異、食物生產(chǎn)、社會(huì)發(fā)展等多方面的因素而制定的膳食中必須含有的各種營(yíng)養(yǎng)素和熱量的需要。RDA是為保證正常人群健康而提出的膳食質(zhì)量指標(biāo)。它是以預(yù)防營(yíng)養(yǎng)缺乏病為主要目標(biāo)，已經(jīng)不能很好地適應(yīng)今日的需要。1.平均需要量（EAR）EAR是某一特定性別、年齡及生理狀況群體中對(duì)某營(yíng)養(yǎng)素需要量的平均值攝入量達(dá)到EAR水平時(shí)可以滿足群體中50%個(gè)體對(duì)該營(yíng)養(yǎng)素的需要，而不能滿足群體中另外50%個(gè)體對(duì)該營(yíng)養(yǎng)素的需要EAR是制訂RNI的基礎(chǔ)RNI相當(dāng)于傳統(tǒng)使用的RDA，是可以滿足某一特定性別、年齡及生理狀況群體中絕大多數(shù)個(gè)體（97%～98%）需要量的攝入水平長(zhǎng)期攝入RNI水平，可以滿足機(jī)體對(duì)該營(yíng)養(yǎng)素的需要，保持健康和維持組織中有適當(dāng)?shù)膬?chǔ)備RNI是以EAR為基礎(chǔ)制訂的。如果已知EAR的標(biāo)準(zhǔn)差，則RNI=EAR＋2SD。如果不能計(jì)算SD時(shí)，一般用變異系數(shù)進(jìn)行計(jì)算2.推薦攝入量（RNI）3.適宜攝入量（AI）由于研究資料不足，沒(méi)有辦法計(jì)算出EAR，可用AI代替AI是通過(guò)觀察或?qū)嶒?yàn)獲得的健康人群某種營(yíng)養(yǎng)素的攝入量AI與RNI相似之處是二者都是滿足目標(biāo)人群中幾乎所有個(gè)體的需要。AI與RNI的區(qū)別在于AI的準(zhǔn)確性遠(yuǎn)不如RNI，可能高于RNI當(dāng)健康個(gè)體攝入量達(dá)到AI時(shí)，出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)缺乏的危險(xiǎn)很小;如果攝入超過(guò)AI，則有可能產(chǎn)生毒副作用4.可耐受最高攝入量（UL）UL是平均每日攝入營(yíng)養(yǎng)素的最高限量當(dāng)攝入量超過(guò)UL而進(jìn)一步增加時(shí)，損害健康的危險(xiǎn)性隨之增大?！翱赡褪堋笔侵高@一劑量在生物學(xué)上一般是可以耐受的，但并不表示可能是有益的鑒于營(yíng)養(yǎng)素強(qiáng)化食品和膳食補(bǔ)充劑的日漸發(fā)展，有必要制定UL來(lái)指導(dǎo)安全消費(fèi)。對(duì)許多營(yíng)養(yǎng)素來(lái)說(shuō)還沒(méi)有足夠的資料來(lái)制定其UL，所以未定UL并不意味著過(guò)多攝入沒(méi)有潛在的危害

營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入不足或過(guò)多的危險(xiǎn)性當(dāng)日常攝入量為0時(shí)，攝入不足的概率為1.0當(dāng)攝入量達(dá)到EAR水平時(shí)，發(fā)生營(yíng)養(yǎng)素缺乏的概率為0.5，即有50%的機(jī)會(huì)缺乏該營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入量達(dá)到RNI水平時(shí)，攝入不足的概率變得很小，也就是絕大多數(shù)的個(gè)體都沒(méi)有發(fā)生缺乏癥的危險(xiǎn)攝入量達(dá)到UL水平后，若再繼續(xù)增加就可能開(kāi)始出現(xiàn)毒副作用RNI和UL之間是一個(gè)“安全攝入范圍”RNI安全攝入范圍低攝入高攝入《中國(guó)居民膳食營(yíng)養(yǎng)素參考攝入量》(DRIs)包括（）、（）、（）和（）四項(xiàng)不同營(yíng)養(yǎng)水平。其中（）和（）可作為營(yíng)養(yǎng)素每日攝入的目標(biāo)值。第一節(jié)能量能量是人體新陳代謝和維持生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。在生命活動(dòng)中，人體不斷地從外界環(huán)境攝取食物，以獲取需要的能量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。（一）能量單位焦耳（joule，J）卡（calorie，cal）千焦耳（kilojoule，kJ）千卡（kilocalorie，kcal）兆焦耳（megejoule，MJ）1MJ

＝1000kJ＝106J1kcal＝4.184kJ1kJ

＝0.239kcal1MJ

＝239kcal國(guó)際上通常以焦耳（J）和卡（cal）為熱量的計(jì)量單位這兩個(gè)單位是什么意思呢？焦耳（J）：1J相當(dāng)于1N的力把1kg的重物移動(dòng)1m所消耗的能量。

營(yíng)養(yǎng)學(xué)上常使用千焦耳（kJ）。卡（cal）：1cal是使1g純水由15℃升到16℃所需要的能量。

營(yíng)養(yǎng)學(xué)上常使用千卡（kcal）。換算公式:

1J＝0.239cal

1cal＝4.184J17.16（4.10）39.54（9.45）23.64（5.65）29.29（7.0）98959210016.81（4.0）37.56（9.0）16.74（4.0）29.29（7.0）營(yíng)養(yǎng)素（1g）食物能值（體外燃燒）KJ(Kcal)消化吸收率（%）生理能值（體內(nèi)氧化）KJ(Kcal)碳水化合物脂肪蛋白質(zhì)乙醇二.人體的能量消耗

基礎(chǔ)代謝體力活動(dòng)食物熱效應(yīng)生長(zhǎng)發(fā)育（一）基礎(chǔ)代謝（basalmetabolism,BM）指維持人體基本生命活動(dòng)的最低能量消耗。即排除肌肉活動(dòng)、環(huán)境溫度、食物和精神緊張等因素影響條件下的新陳代謝。它應(yīng)符合：1.進(jìn)食后12—14h。2.清醒、靜臥0.5h以上，全身肌肉松弛。3.避免精神緊張。4.室溫在20—25℃?；A(chǔ)代謝率（basalmetabolismrate,BMR）單位時(shí)間內(nèi)人體單位體表面積消耗的基礎(chǔ)代謝能量單位是

kcal/（m2

.

h）基礎(chǔ)代謝率的影響因素有：體型、性別、年齡和生理狀態(tài)等年紀(jì)越輕，基礎(chǔ)代謝率越高體型越瘦高，基礎(chǔ)代謝率越高組織里的肌肉越多，基礎(chǔ)代謝率越高體溫越高，基礎(chǔ)代謝率越高壓力越大，基礎(chǔ)代謝率越高環(huán)境溫度越冷或者越熱，基礎(chǔ)代謝率越高男性比女性基礎(chǔ)代謝率高孕婦基礎(chǔ)代謝率較高越是空腹，基礎(chǔ)代謝率越低營(yíng)養(yǎng)失調(diào)越嚴(yán)重或者長(zhǎng)期節(jié)食，基礎(chǔ)代謝率越低（二）體力活動(dòng)體力活動(dòng)職業(yè)活動(dòng)社會(huì)活動(dòng)家務(wù)活動(dòng)和休閑活動(dòng)通常情況下，由各種體力活動(dòng)所消耗的能量約占人體總能量的15%—30%，不同的體力活動(dòng)，其能量消耗不同。體力活動(dòng)的強(qiáng)度輕體力活動(dòng)中等體力活動(dòng)重體力活動(dòng)活動(dòng)分級(jí)職業(yè)工作時(shí)間分配工作內(nèi)容舉例輕75%時(shí)間坐或站立25%時(shí)間站著活動(dòng)辦公室工作、售貨員、化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作、講課等中25%時(shí)間坐或站立75%時(shí)間特殊職業(yè)活動(dòng)學(xué)生日?；顒?dòng)、電工安裝、機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛、車(chē)床操作等重40%時(shí)間坐或站立60%時(shí)間特殊職業(yè)活動(dòng)非機(jī)械化農(nóng)業(yè)活動(dòng)、煉鋼、舞蹈、體育運(yùn)動(dòng)、采礦等中國(guó)成人活動(dòng)水平分級(jí)（三）食物的特殊動(dòng)力作用定義：人體由于攝入食物而引起的能量代謝額外增加的現(xiàn)象叫做食物的特殊動(dòng)力作用。簡(jiǎn)單講就是：指人體在攝入食物的過(guò)程中，由于要對(duì)食物中營(yíng)養(yǎng)素進(jìn)行消化、吸收、代謝、轉(zhuǎn)化等，需要額外消耗能量。各種營(yíng)養(yǎng)素的特殊動(dòng)力作用的強(qiáng)弱不同蛋白質(zhì)最強(qiáng)，消耗本身產(chǎn)生能量的30%

碳水化合物次之，消耗本身產(chǎn)生能量的5%～6%

脂肪最弱，只消耗本身產(chǎn)生能量的4%～5%

一般成人攝入混合膳食的特殊動(dòng)力作用所消耗的能量相當(dāng)于每日總能量消耗量的10%。攝食越多，能量消耗越多；進(jìn)食快者比進(jìn)食慢著食物熱效應(yīng)高，進(jìn)食快時(shí)中樞神經(jīng)系統(tǒng)更活躍，激素和酶的分泌速度快、數(shù)量多，吸收和貯存的速率更高，能量消耗也相對(duì)更多。(四)生長(zhǎng)發(fā)育嬰幼兒和兒童階段生長(zhǎng)發(fā)育需要的能量主要包括機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育中形成新的組織所需的能量。每增加1g新組織，約需20KJ能量。能量攝入必須和生長(zhǎng)速度相適應(yīng)。能量不足，生長(zhǎng)便會(huì)減慢甚至停止。三.能量的食物來(lái)源及供給

食物中的蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物是人體能量的食物來(lái)源。谷類(lèi)和薯類(lèi)食物含碳水化合物較多，是最經(jīng)濟(jì)的膳食能量來(lái)源；蔬菜和水果中產(chǎn)能營(yíng)養(yǎng)素含量一般較少。它們之間必須保持比例合理，才能達(dá)到科學(xué)、合理、均衡的營(yíng)養(yǎng)。一般的能量比例為蛋白質(zhì)10%～15%、脂肪20%～30%、碳水化合物55%～65%。能量的推薦攝入量（kcal）年齡（歲）男女0～95kcal/kg95kcal/kg0.5～95kcal/kg95kcal/kg1～110010502～120011503～135013004～145014005～160015006～170016007～180017008～190018009～2000190010～2100200011～2400220014～29002400年齡（歲）男女18～輕體力勞動(dòng)24002100中體力勞動(dòng)27002300重體力勞動(dòng)32002700孕婦+200乳母+50050～輕體力勞動(dòng)23001900中體力勞動(dòng)26002000重體力勞動(dòng)3100220060～輕體力勞動(dòng)19001800中體力勞動(dòng)2200200080～19001700能量的推薦攝入量（kcal）

第二節(jié)碳水化合物由碳、氫、氧三種元素組成的，含多羥基醛或多羥基酮的化合物，及其聚合物和衍生物的總稱因?yàn)榈头肿拥奶妓衔镉刑鹞?，因此也稱糖類(lèi)植物可以利用陽(yáng)光進(jìn)行光合作用合成碳水化合物，而動(dòng)物必須從食物中獲取一.概述（一）碳水化合物的分類(lèi)分類(lèi)（含單糖分子數(shù)）亞組組成糖（1~2）單糖雙糖糖醇葡萄糖、半乳糖、果糖蔗糖、乳糖、麥芽糖、海藻糖山梨醇、甘露糖、木糖醇寡糖（3~9）麥芽低聚寡糖其他雜寡糖麥芽糊精棉籽糖、木蘇糖、低聚果糖多糖（≥10）淀粉非淀粉多糖直連淀粉、支鏈淀粉、變性淀粉纖維素、半纖維素、果膠、親水膠質(zhì)物不能夠水解成為更簡(jiǎn)單的糖類(lèi)，有三到六個(gè)碳原子按照碳原子的數(shù)目多少依次稱為：丙、丁、戊、己糖其中丙糖和丁糖以中間代謝物的形式存在自然界存在最多的是戊糖和己糖（葡萄糖、果糖、半乳糖）1.單糖（1）葡萄糖是構(gòu)成食物中各種糖類(lèi)的基本單位，不需經(jīng)過(guò)消化過(guò)程就能直接被人體小腸細(xì)胞吸收，是為人體提供能量的主要原料，血液中的葡萄糖即血糖保持恒定具有極其重要的生理意義。大腦、肺組織、紅細(xì)胞直接依賴葡萄糖供能。（2）果糖果糖主要存在于蜂蜜和水果中，食物中的果糖吸收進(jìn)入體內(nèi)后，經(jīng)肝臟轉(zhuǎn)變成葡萄糖被人體利用，也有一部分轉(zhuǎn)變?yōu)樘窃?、乳酸和脂肪。果糖是最甜的一種天然糖，作為甜味劑廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)。（3）半乳糖半乳糖很少以單糖方式存在于食品中，一般作為乳糖的重要組成部分存在。半乳糖在人體內(nèi)先轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸讶樘呛蟛拍鼙焕?。指單糖分子中的半縮醛的羥基和另一個(gè)單糖分子的羥基共失一分子水而生成的化合物雙糖不能被機(jī)體吸收，必須先水解為單糖食物中的雙糖有：蔗糖、乳糖、麥芽糖、海藻糖2.雙糖蔗糖：主要來(lái)源甘蔗和甜菜中，是人類(lèi)使用最久的甜味劑，最具商業(yè)意義乳糖---主要存在于乳品中，是嬰兒碳水化合物的主要來(lái)源，有利于維持腸道中合適的菌群數(shù)量，并能促進(jìn)鈣的吸收，對(duì)嬰兒成長(zhǎng)有重要意義麥芽糖：由兩個(gè)分子葡萄糖結(jié)合構(gòu)成；麥芽糖是淀粉的基本單位，廣泛用于制糖、制酒工業(yè)也稱為低聚糖，由3-9個(gè)單糖經(jīng)糖苷鍵縮聚而成的低分子糖類(lèi)聚合物由于低聚糖中的化學(xué)鍵不能被人體消化酶所分解，故通常不易消化，大量攝入易造成脹氣，腸道不適目前大多利用微生物或生物技術(shù)生產(chǎn)低聚糖，常見(jiàn)的低聚糖有:蜜三糖（棉子糖）和水蘇糖。3.低聚糖（寡糖)蜜三塘（棉子糖）：由葡萄糖、果糖、半乳糖三種單糖構(gòu)成，多見(jiàn)于蜂蜜中，也是大豆低聚糖的主要成分之一水蘇糖：是存在于豆類(lèi)中的四糖，攝入大量豆類(lèi)所引起的腹部脹氣主要是由于棉子糖和水蘇糖的存在，因?yàn)樗鼈兾幢恍∧c中的消化酶水解，并在結(jié)腸中被腸道細(xì)菌發(fā)酵而產(chǎn)氣。大豆低聚糖（脹氣因子）：大量攝入易造成脹氣，引起腸道不適。但近年來(lái)發(fā)現(xiàn)大豆低聚糖可被腸道益生菌所利用，具有維持腸道微生態(tài)平衡、提高免疫力、降血脂、降血壓等作用。因此常作為功能性食品添加劑而用在飲料產(chǎn)品中。但是食用過(guò)量會(huì)導(dǎo)致輕微的腹瀉。4.多糖按能否被人體利用不可利用多糖淀粉糊精糖原抗性淀粉膳食纖維可利用多糖由10個(gè)以上的單糖組成的聚合糖高分子碳水化合物，以直鏈或支鏈縮合而成。（1）淀粉直鏈淀粉支鏈淀粉植物細(xì)胞儲(chǔ)存多糖的主要形式由葡萄糖單位鏈接而成，基本結(jié)構(gòu)單位是麥芽糖，在體內(nèi)最終水解為葡萄糖直鏈淀粉：是由幾十到幾百個(gè)葡萄糖分子殘基以α-1,4糖苷鍵相連成一條直鏈，并卷曲成螺旋狀二級(jí)結(jié)構(gòu)。直鏈淀粉在冷水中不易溶解、分散，但可以溶解在熱水中，與碘產(chǎn)生藍(lán)色反應(yīng)。一般天然食品中直鏈淀粉含量為總淀粉量的19%-35%。支鏈淀粉：是由幾千個(gè)葡萄糖分子殘基組成，其中每25—30個(gè)葡萄糖殘基以α-1,4糖苷鍵形成許多分支樹(shù)冠樣的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。支鏈淀粉難溶于水，與碘產(chǎn)生棕色反應(yīng)。食物中支鏈淀粉含量較高，一般占65%-81%。動(dòng)物體內(nèi)多糖儲(chǔ)存的主要形式在肝臟和肌肉中合成和貯存肝臟中的糖原在維持血糖的過(guò)程中發(fā)揮重要的作用（2）糖原（二）碳水化合物的消化、吸收及代謝小腸消化+結(jié)腸發(fā)酵，主要在小腸完成單糖直接在小腸消化吸收雙糖經(jīng)酶（小腸粘膜上皮細(xì)胞豐富的α-糊精酶、糖淀粉酶、麥芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶等）水解后再吸收部分寡糖和多糖經(jīng)酶水解成葡萄糖后吸收小腸不能消化部分：到結(jié)腸經(jīng)細(xì)菌發(fā)酵再吸收（產(chǎn)生氫氣、甲烷、二氧化碳、短鏈脂肪酸等，還可促進(jìn)腸道有益菌生長(zhǎng)繁殖）(三)血糖的調(diào)節(jié)血糖是指血液中的葡萄糖，主要來(lái)源于食物中消化吸收的葡萄糖，以及來(lái)自肝糖原酵解和糖異生作用空腹血糖為3.9—6.1mmol/L，餐后會(huì)升高，饑餓會(huì)下降胰島素是調(diào)節(jié)血糖的主要激素，當(dāng)胰島素分泌不足時(shí)，會(huì)發(fā)生糖尿病除了胰島素外，胰高血糖素、腎上腺素、甲狀腺激素等等在血糖調(diào)節(jié)過(guò)程中都發(fā)揮重要作用二.營(yíng)養(yǎng)學(xué)意義

1g的碳水化合物在機(jī)體內(nèi)氧化可產(chǎn)生16.7kJ（4kcal）的能量，是人體最主要和最經(jīng)濟(jì)的供能物質(zhì)。肝臟內(nèi)約貯存體內(nèi)1/3的糖原，一旦機(jī)體需要，肝糖原就會(huì)分解成葡萄糖進(jìn)入血液循環(huán)，提供腦、神經(jīng)細(xì)胞和紅細(xì)胞對(duì)能量的需要。中樞神經(jīng)系統(tǒng)只能利用葡萄糖提供能量，嬰兒時(shí)期缺少碳水化合物會(huì)影響腦細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育。1.提供和貯存能量：2.構(gòu)成機(jī)體重要生命物質(zhì)細(xì)胞膜—糖脂結(jié)締組織—糖蛋白粘蛋白—蛋白多糖核糖和脫氧核糖分別參與RNA、DNA的構(gòu)成3.節(jié)約蛋白質(zhì)作用不能夠滿足機(jī)體需要氧化供能合成機(jī)體所需蛋白質(zhì)分解供能4.抗生酮作用脂肪乙酰輔酶A分解β-氧化三羧酸循環(huán)草酰乙酸碳水化合物乙酰乙酸β-羥丁酸丙酮酮體過(guò)多機(jī)體酮癥酸中毒三羧酸循環(huán)（五）解毒作用葡萄糖醛酸是一種重要的解毒劑，它能與許多有害物質(zhì)如細(xì)菌毒素、酒精、砷等結(jié)合并排除體外。不能消化的碳水化合物在腸道細(xì)菌的作用下發(fā)酵產(chǎn)生的短鏈脂肪酸也有一定的解毒作用。（六）增強(qiáng)腸道功能非淀粉多糖如果膠、纖維素等不易消化的碳水化合物，能刺激腸道蠕動(dòng)，增加糞便體積，選擇性的刺激腸道中有益菌群的生長(zhǎng)，對(duì)于維持正常腸道功能，減少毒物與腸道細(xì)胞的接觸時(shí)間，保護(hù)人體免受有害菌的侵襲有重要的作用。（七）與癌癥的關(guān)系膳食纖維的攝入與結(jié)腸癌的發(fā)病呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)含有植物雌激素對(duì)乳腺癌、子宮癌有一定的保護(hù)作用高淀粉飲食會(huì)增加胃癌的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)三.碳水化合物的食物來(lái)源與