公共營養(yǎng)師基礎(chǔ)第五講第三章營養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)(二)

第二節(jié)能量與宏量營養(yǎng)素能量蛋白質(zhì)脂類碳水化合物一、能量（energy） 人體在生命活動過程中不斷從外界攝取食物，其中包括碳水化合物、脂類和蛋白質(zhì)，一般稱之為三大營養(yǎng)素。三大營養(yǎng)素經(jīng)消化轉(zhuǎn)變成小分子營養(yǎng)素被吸收進入血液以后，由血液輸送至機體細胞內(nèi)，在細胞質(zhì)內(nèi)進行兩大類代謝反應(yīng)，一類是分解代謝，會釋放出所蘊藏的化學(xué)能，這些化學(xué)能經(jīng)過轉(zhuǎn)化可以成為生命活動過程中各種能量的來源，故分解代謝是放能反應(yīng)，另一類是合成代謝，通過合成代謝構(gòu)成機體組織成分或更新衰老組織，合成代謝需要供給能量，因此是吸能反應(yīng)。兩類代謝統(tǒng)稱為能量代謝，是生命活動的基本特征之一。（一）、能量的單位和來源 1.能量單位 ①焦耳（J）：1J相當于1牛頓的力使1kg的物質(zhì)移動1m所消耗的能量。 營養(yǎng)學(xué)上常使用千焦耳（kJ）。 ②卡（cal）：1cal是使1g純水由15°C升到16°C所需要的能量。 營養(yǎng)學(xué)上常使用千卡（kcal）。 ③單位換算：1kcal=4.184kJ 2.能量來源

人體需要的能量主要來自于食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)。乙醇也可以產(chǎn)生能量。 3.能量系數(shù) 是每克碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)在體內(nèi)氧化產(chǎn)生的能量值。

碳水化合物 16.7kJ(4kcal)/g 脂肪 37.7kJ(9kcal)/g 蛋白質(zhì) 16.7kJ(4kcal)/g

（乙醇29.3kJ(7kcal)/g）（二）、能量代謝和平衡 人體攝入的能量主要用于滿足維持基礎(chǔ)代謝、體力活動和食物特殊動力作用消耗的能量需要。 嬰幼兒、兒童、青少年需額外增加生長發(fā)育所需能量。 孕婦需增加子宮、胎盤、胎兒、乳房和體脂儲備所需能量。 乳母需增加合成分泌乳汁所需能量。 研究人體能量代謝的目的在于研究能量平衡。

能量攝入不足，機體會動用自身的能量儲備甚至消耗自身組織以滿足生命活動的能量需要，導(dǎo)致體力下降，體重減輕，發(fā)育遲緩，死亡。

能量攝入過剩，多余的能量以脂肪的形式儲存，導(dǎo)致肥胖。 因此，能量的攝入應(yīng)與需要平衡。 1.基礎(chǔ)代謝(basalmetabolism,BM) ①定義：是維持人體最基本生命活動所必需的能量消耗。 ②測定方法：測定空腹12～14h、睡醒靜臥、環(huán)境溫度18～25°C時的能量消耗。 ③意義：維持體溫、心跳、呼吸、各組織器官和細胞的基本功能。 ④基礎(chǔ)代謝率（basalmetabolicrateBMR）：指單位時間內(nèi)人體基礎(chǔ)代謝所消耗的能量。 計算方法：

ⅰ采用體表面積計算（趙松山，1984）。 ⅱ直接用公式計（Harris&Benedict)。 ⅲ采用WHO（1985年）推薦的公式(Schofield)，按體重計算BMR（見表2-1）。例：男性，20歲，體重60kg，試計算BMR。 BMR=15.3m+679 =15.3×60+679 =1597（kcal/d） *該結(jié)果應(yīng)用于我國人群時應(yīng)減5%： BMR=1597×0.95 =1517（kcal/d） ⑤基礎(chǔ)代謝影響因素 ⅰ體格的影響 ⅱ不同生理或病理狀況的影響 ⅲ環(huán)境條件的影響 2.體力活動消耗的能量 除基礎(chǔ)代謝外，是構(gòu)成人體總能量消耗的主要部分。通常情況下，占人體總能量消耗的15%～30%。 這部分能量消耗，主要取決于體力活動的強度和持續(xù)時間。 人體能量需要量的不同主要是由于體力活動的差別。 中國成人活動水平分級，見表2-15。 3.食物特殊動力作用（SDA）

現(xiàn)稱食物熱效應(yīng)（TEF），是指人體攝食過程中引起的額外的能量消耗。 原因為攝食過程中，營養(yǎng)素的消化、吸收、轉(zhuǎn)化、合成所消耗的能量。 不同食物的TEF有所差異：脂肪為本身能量的4%～5%，碳水化合物為5%～6%，蛋白質(zhì)為30%。

一般成人攝入混合膳食，TEF相當于基礎(chǔ)代謝的10%。（三）、總能量消耗量的計算 目前應(yīng)用“要因加算法”計算：

總能量消耗量=0.95BMR×PAL

PAL（體力活動水平） =24h總能量消耗/24h基礎(chǔ)代謝率 在實際應(yīng)用中，PAL常給出。中國成人PAL的范圍為1.55～2.10。 中國成人活動水平分級，見表2-15。 例：男性，20歲，體重60kg，試計算總能量消耗量。 ①按表2-1計算BMR： BMR=1597（kcal/d） ②從表2-15查得：大學(xué)生為中活動水平，男性PAL為1.78。 ③總能量消耗量=0.95×1597×1.78 =2700（kcal/d）（四）、能量的膳食參考攝入量 1.能量推薦攝入量（RNI） ①成年，輕活動，男性2400(kcal/d)

女性2100(kcal/d) ②50歲起，年齡增長，能量攝入遞減。 ③孕婦+200kcal/d；乳母+500kcal/d。 2.三大生熱營養(yǎng)素的供能比例：

蛋白質(zhì) 10%～15% 脂肪 20%～30% 碳水化合物 55%～65%資料：我國居民膳食能量攝入狀況1992年全國營養(yǎng)調(diào)查結(jié)果： 人均攝入能量2328kcal/日，占RDA的97.1%。 城市居民為2395kcal/日，占RDA的99.8%。 農(nóng)村居民為2294kcal/日，占RDA的95.7%。二、蛋白質(zhì)（protein） 生命是蛋白體的存在方式。恩格斯（一）、蛋白質(zhì)的元素組成 蛋白質(zhì)是主要由碳、氫、氧、氮組成的高分子化合物。 其中含碳50%～56%、氫6%～8%、氧19%～24%、氮13%～19%、硫0～4%、磷、鐵、銅、錳、鋅、鈷、鉬等。 多數(shù)蛋白質(zhì)的含氮量約16%，因此，可通過測定食物樣品的氮含量，再乘以6.25（蛋白質(zhì)換算系數(shù)）得出樣品中的蛋白質(zhì)含量。（二）、蛋白質(zhì)的生理功能一是構(gòu)成身體組織：人體組織、器官無一不含蛋白質(zhì)。細胞中，除水分外，蛋白質(zhì)約占細胞內(nèi)含物的80%。人體內(nèi)各組織細胞的蛋白質(zhì)始終在不斷更新，如人血漿蛋白質(zhì)的半壽期為10天，人體每天蛋白質(zhì)約更新3%，身體受傷后也需要蛋白質(zhì)作為修復(fù)材料。（慢性胃炎、胃潰瘍的營養(yǎng)治療，補充優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，修復(fù)胃黏膜是根本；病人手術(shù)，需要補充優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，加速傷口、創(chuàng)傷面的愈合，可以少留疤痕）二是調(diào)節(jié)生理功能：蛋白質(zhì)在體內(nèi)是構(gòu)成多種具有重要生理活性物質(zhì)的成分，參與調(diào)節(jié)生理功能。如所有酶類、免疫蛋白、激素等等都是由蛋白質(zhì)構(gòu)成或衍生的，血液中的蛋白質(zhì)負責運輸營養(yǎng)，體內(nèi)滲透壓的調(diào)節(jié)，食物的消化、吸收、代謝，沒有蛋白質(zhì)或缺乏，這些生理功能就不能發(fā)揮或者功能下降（提高人體免疫力的根本途徑還是補充優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，病人最好的醫(yī)生是自己）三是供給能量：可以由碳水化合物或脂肪來代替，是次要功能。

補充優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)是提高學(xué)習(xí)成績的重要物質(zhì)基礎(chǔ)之一。（三）、氨基酸和必需氨基酸 1.氨基酸：

是組成蛋白質(zhì)的基本單位。 多個不同氨基酸組成肽（peptide)，含10個以上氨基酸稱多肽(polypeptide)；10個以下氨基酸稱寡肽(oligopeptide)；３個或２個氨基酸分別稱為三肽(tripeptide)或二肽(dipeptide)。 構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸有21種。 2.必需氨基酸

(EAA)

是人體不能合成或合成速度不能滿足機體需要，必須從食物中直接獲得的氨基酸。 共9種：異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸、頡氨酸、組氨酸（嬰兒）。

半胱氨酸和酪氨酸在體內(nèi)分別由蛋氨酸和苯丙氨酸轉(zhuǎn)變而來，如果食物能夠提供這兩種氨基酸則人體對蛋氨酸和苯丙氨酸的需求量會減少30—50%，因此，被稱為半必需氨基酸。

其它10種氨基酸在人體可以自身合成滿足需要，故稱為非必需氨基酸。包括丙氨酸、精氨酸、天門冬氨酸、天門冬酰胺、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、脯氨酸、絲氨酸、胱氨酸。 3.氨基酸模式(aminoacidpattern)

是指某種蛋白質(zhì)中各種必需氨基酸的構(gòu)成比例。 計算方法：以該種蛋白質(zhì)中的色氨酸含量為1，分別計算出其它必需氨基酸的相應(yīng)比值。 當食物蛋白質(zhì)的氨基酸模式越接近人體蛋白質(zhì)的氨基酸模式時，必需氨基酸被機體利用的程度也越高，則食物蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值越高。 這樣的蛋白質(zhì)有雞蛋、奶、肉、魚等動物性蛋白質(zhì)和大豆蛋白質(zhì)，被稱為優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)。 其中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)常被作為參考蛋白，通常為雞蛋蛋白質(zhì)。 食物蛋白質(zhì)中一種或幾種必需氨基酸含量相對較低，導(dǎo)致其它必需氨基酸在體內(nèi)不能被充分利用，造成食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值降低，則這些含量較低的氨基酸稱限制氨基酸。其中含量最低的稱第一限制氨基酸。 植物性蛋白質(zhì)中的限制性氨基酸多為賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、色氨酸。 不同食物蛋白質(zhì)和人體蛋白質(zhì)氨基酸模式見表1-1。氨基酸人體全雞蛋牛奶牛肉大豆面粉大米異亮氨酸4.43.23.44.44.33.84.0亮氨酸7.05.16.86.85.76.46.3賴氨酸5.54.15.67.24.91.82.3蛋氨酸＋半胱氨酸3.53.42.43.21.22.82.3苯丙氨酸＋酪氨酸6.05.57.36.23.27.23.8蘇氨酸4.52.83.13.62.82.52.9頡氨酸5.03.94.64.63.23.64.8色氨酸1.01.01.01.01.01.01.0表1-1幾種食物和人體蛋白質(zhì)氨基酸模式（四）、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)學(xué)分類

1、完全蛋白質(zhì)：必需AA種類齊全、數(shù)量充足，各種AA的比例也與人體所含比例相似，作為唯一蛋白質(zhì)來源時，不但能保證人體生長的正常需要，而且也能促進兒童的生長發(fā)育。

2、半完全蛋白質(zhì)是指蛋白質(zhì)所含必需氨基酸種類齊全，但數(shù)量不足或比例不適當。如小麥、大麥中的麥膠蛋白，它僅能維持生命，但不能促進生長發(fā)育。

3、不完全蛋白質(zhì)是指所含必需氨基酸種類不全，如玉米的玉米膠蛋白；動物結(jié)締組織和肉皮中的膠蛋白；豌豆中的豆球蛋白等，它既不能維持生命，也不能促進生長發(fā)育。

4.蛋白質(zhì)的互補作用幾種營養(yǎng)價值較低的蛋白質(zhì)混合攝入時，其中的限制氨基酸得到了互相補充，從而使混合蛋白質(zhì)中的必需氨基酸比例更接近人體蛋白質(zhì)的氨基酸模式，提高了膳食蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值。 如大豆和米或面混合食用時，大豆蛋白富含的賴氨酸與米面蛋白質(zhì)中的蛋氨酸互相補充，可明顯提高米面蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值（表1-1-4）。為了使食物蛋白質(zhì)的互補作用能充分發(fā)揮，要注意以下幾點。第一，食物的生物學(xué)屬性愈遠愈好，如動物性與植物性食物混合食用；第二，搭配的食物種類愈多愈好；第三，各種食物要同時食用。富含蛋白質(zhì)食物與需要量動物食物中蛋白質(zhì)含量一般較高，畜、禽、魚、肉類10％～20％，禽肉約20％，高于豬肉；魚肉蛋白質(zhì)也在20％左右：蛋類12％～14％，奶類(鮮牛奶)3％~3．5％。（五）、蛋白質(zhì)的消化、吸收和代謝 1.消化吸收 胃：胃酸使蛋白質(zhì)變性，激活胃蛋白酶分解蛋白質(zhì)。

小腸：蛋白質(zhì)被胰蛋白酶、糜蛋白酶分解為氨基酸、二肽、三肽，被小腸粘膜細胞吸收。 小腸粘膜細胞：二肽、三肽被酞酶分解為氨基酸，入肝門靜脈至肝臟。 2.必要氮損失

機體每天由于皮膚、毛發(fā)、粘膜脫落，經(jīng)期失血，及腸道菌體死亡排出，損失的氮量，成人平均為53mg/kg體重，相當于每人每天丟失20g蛋白質(zhì)。此種氮損失是不可避免的。 因此，相當于必要氮損失的蛋白質(zhì)量是人體最低生理需要量。 3.氮平衡是反映機體攝入氮和排出氮的關(guān)系。關(guān)系式：

I=U+F+S （I：攝入氮， U：尿氮，F(xiàn)：糞氮，S：皮膚等氮損失）零氮平衡：攝入氮=排出氮（正常人）正氮平衡：攝入氮＞排出氮（兒童，青少年，孕婦，疾病恢復(fù)期等）負氮平衡：攝入氮＜排出氮（饑餓，疾病，老年）（六）、蛋白質(zhì)營養(yǎng)失調(diào)1.蛋白質(zhì)缺乏：若膳食蛋白質(zhì)長期供給不足可發(fā)生蛋白質(zhì)缺乏癥狀。臨床表現(xiàn)：消化不良→腹瀉→血漿白蛋白下降→水腫→肌肉萎縮→體重減輕→貧血→女性月經(jīng)障礙、乳汁分泌減少、生殖功能障礙。若蛋白質(zhì)攝入嚴重不足，導(dǎo)致“蛋白質(zhì)惡性營養(yǎng)不良癥(Kwashiorkor)”，主要表現(xiàn)為水腫。若蛋白質(zhì)和熱能同時嚴重缺乏時，導(dǎo)致“干瘦型營養(yǎng)不良(Marasmus)”,主要表現(xiàn)為消瘦。 阜陽奶粉事件

2004年5月，安徽省阜陽市對當?shù)?003年3月1日以后出生、以奶粉喂養(yǎng)為主的嬰兒進行的營養(yǎng)狀況普查和免費體檢顯示，因食用劣質(zhì)奶粉造成營養(yǎng)不良的嬰兒229人，其中輕、中度營養(yǎng)不良的189人。 經(jīng)國務(wù)院調(diào)查組核實，阜陽市因食用劣質(zhì)奶粉造成營養(yǎng)不良而死亡的嬰兒共計12人。 國務(wù)院調(diào)查組通過衛(wèi)生學(xué)調(diào)查證實，不法分子用淀粉、蔗糖等價格低廉的食品原料全部或部分替代乳粉，再用奶香精等添加劑進行調(diào)香調(diào)味，制造出劣質(zhì)奶粉，嬰兒生長發(fā)育所必需的蛋白質(zhì)、脂肪以及維生素和礦物質(zhì)含量遠低于國家相關(guān)標準。 經(jīng)初步調(diào)查，阜陽市查獲的55種不合格奶粉共涉及10個省(自治區(qū)、直轄市)的40家企業(yè)，既有無廠名、廠址的黑窩點，也有的是盜用其他廠名，還有證照齊全的企業(yè)。這些劣質(zhì)奶粉主要通過鄭州萬客來市場、合肥長江批發(fā)市場、蚌埠市太平街新市場、阜陽元豐市場等批發(fā)市場和生產(chǎn)廠家批量購進并批發(fā)到各縣(市)、區(qū)的奶粉經(jīng)銷商、超市、百貨商店、日雜店和行政村的小賣部，銷售范圍主要是阜陽市各區(qū)縣的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村市場。 在國務(wù)院調(diào)查組的統(tǒng)一組織下，阜陽市對制售劣質(zhì)奶粉違法犯罪行為依法進行了嚴厲打擊。截至目前，共抽檢各類奶粉586組，扣留、封存、暫停銷售奶粉10多萬袋；立案查處涉嫌銷售不合格奶粉案件39起，打掉生產(chǎn)及分裝窩點4個，刑事拘留47人，留置審查59人，宣布正式逮捕31人，依法傳訊203人。(央視國際2004年05月16日)

2.蛋白質(zhì)攝入過多：蛋白質(zhì)分解為氨由尿排出時，需要大量水分，從而增加腎臟負擔。（腎炎病人一定要掌握低蛋白和低鹽飲食） 若過多含硫氨基酸（動物蛋白）攝入，可加速骨鈣丟失，易致骨質(zhì)疏松。（七）、食物蛋白質(zhì)的營養(yǎng)學(xué)評價 食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的優(yōu)劣可從三方面評價：蛋白質(zhì)含量蛋白質(zhì)消化率蛋白質(zhì)利用率

1.蛋白質(zhì)含量 用凱氏(Kjeldahl)定氮法，測定食物中的氮含量，乘以蛋白質(zhì)換算系數(shù)(6.25),