營養(yǎng)學基礎筆記

營養(yǎng)學基礎一、前言食物是重要的環(huán)境因素，與人類健康有密切的關系。其作用體現(xiàn)在:有益方面:人類生存的必要條件，構成人體的物質(zhì)基礎。維持人類生長發(fā)育。保證人的正常生理功能和活動。提高免疫力，延緩衰老，促進人類健康。有害方面：營養(yǎng)素比例失調(diào)營養(yǎng)不足/缺乏病過剩：肥胖、高血壓、糖尿病、腫瘤等食物污染：生物性、化學性、物理性等假冒、偽劣、過期食品。食物對人體危害例子比比皆是，觸目驚心。充分發(fā)揮食物有利作用，控制和消除有害作用。最大限度促進人類健康，是我們永恒的追求。二、營養(yǎng)素與能量名詞解釋營養(yǎng)(nutrition)：人體攝入、消化、吸收和利用食物中的營養(yǎng)成分過程。營養(yǎng)素(nutrients):食物中具有營養(yǎng)功能的物質(zhì)，即通過食物獲取并能在人體內(nèi)利用，具有構成組織、調(diào)節(jié)生理功能，供給能量的物質(zhì)。食品(food)：經(jīng)口攝入，可以維持生命、發(fā)育，即提供能量和形成或替代組織的物質(zhì)。含義：觀感性狀(色、香、味、形)符合人長期形成概念。成分必須含有人體需要營養(yǎng)素。性質(zhì)適合消化生理功能系統(tǒng)。安全。現(xiàn)代觀點認為食品應具有三性：營養(yǎng)性、享受性、促進健康性。綠色食品(greenfood)：無污染、無公害、安全的營養(yǎng)優(yōu)質(zhì)的食品。三、蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)是生命的基礎，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命，成人體內(nèi)16—19%是蛋白質(zhì)。生理功能：構成人體重要物質(zhì)基礎。調(diào)節(jié)人體各種生理功能。供能：當食物中碳水化合物與直方供給不足時，供能。4kcal/g)必需氨基酸：(essentialaminoacid)蛋白質(zhì)是由許多氨基酸借肽鍵連結在一起，并形成一定空間結構的大分子，構成人體氨基酸有20種。定義:人體不能合成或合成少不能滿足機體需要，必須從食物中獲取的氨基酸。種類：9種異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、色氨酸、氨酸、苯丙氨酸、組氨酸。氨基酸模式：蛋白質(zhì)中各種必需氨基酸含量和之間的比例，稱為氨基酸模式。計算方法：以該蛋白質(zhì)中色氨酸含量定為1，分別計算出其它必需氨基酸的相應比值。食物中的氨基酸模式與人體蛋白質(zhì)氨基酸模式越接近，則該食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值越高。根據(jù)該模式，食物蛋白質(zhì)分為：優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)：必需氨基酸種類全、含量高、比值接近人。奶、雞蛋、動物性蛋白質(zhì)。非優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)半完全蛋白質(zhì)：必需氨基酸種類全，比值相差遠。蹄筋、蹄凍。不完全蛋白質(zhì)：種類不全。玉米、土豆（色氨酸含量極低）蛋白質(zhì)的相互作用（complementaryaction）:將幾種食物混合，是其氨基酸相互補充，提高蛋白質(zhì)利用率。例：玉米（賴氨酸含量低）+大豆（蛋氨酸低）=模式接近人。食物中蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的評價蛋白質(zhì)含量：評價的基礎。凱氏定氮法：測定食物中氮含量，再乘以6.25，即為食物粗蛋白含量。大豆30-40%、鮮肉類10-20%、糧谷類低于10%。消化率（digestibitity）:蛋白質(zhì)可被消化酶分解的程度。消化率=氮吸收量/攝入氮量X100%消化率越高，被人體吸收利用可能性越大，其營養(yǎng)價值也就越高?？梢酝ㄟ^加工、烹調(diào)等方法提高消化率。例：大豆：整粒消化率僅為60%豆?jié){、豆腐消化率為90%蛋白質(zhì)利用率反映食物蛋白質(zhì)被消化吸收后在機體內(nèi)利用的程度。對蛋白質(zhì)質(zhì)量作出正確的衡量，有利于指導膳食蛋白質(zhì)營養(yǎng)、利用和發(fā)現(xiàn)新蛋白質(zhì)資源。衡量蛋白質(zhì)質(zhì)量優(yōu)劣主要以人體攝入后的效果即其生物利用率（bioavailability）為依據(jù)，質(zhì)量好的蛋白質(zhì)，生物利用率高，最能為人體所消化、吸收、利用。攝入很小量就能達到人體氮平衡或最佳發(fā)育狀態(tài)。1） 生物價（BV）：蛋白質(zhì)（氮）收后被機體儲留的程度。生物學價值越高該蛋白質(zhì)利用率越高。其公式如下：蛋白質(zhì)生物價=儲留氮/吸收氮X100氮吸收量二食物氮一（糞氮一糞代謝氮）氮儲留量二氮吸收量一（尿氮一尿內(nèi)源氮）尿內(nèi)源氮為機體不攝入蛋白質(zhì)時尿中所含的氮，它主要來自組織蛋白的分解。糞代謝氮及尿內(nèi)源氮可以在實驗開始第一階段進食無氮膳食期間測定。蛋白質(zhì)生物價受很多因素影響，對不同食物蛋白的生物價值進行比較時，實驗條件應該一致，否則同一種食物也可能得出不同的結果。蛋白質(zhì)吸收后，被機體儲留和利用程度生物價越高，該蛋白質(zhì)利用率越高生物價=（氮儲留量/氮吸收量）X100%臨床意義：肝、腎病人：生物價越高，則經(jīng)肝腎代謝或排出多余氮越少，減輕肝腎負擔。2） 爭利用率（NPU）:表示蛋白質(zhì)實際被利用的程度。即將蛋白質(zhì)生物學價值與消化率結合起來評定蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值。蛋白質(zhì)凈利用率（%）=生物學價值X消化率（%）=儲留氮/攝入氮X100（%）3） 功效比值（PER）：反映蛋白質(zhì)被利用于生長的效率=動物體重增加（g）/攝入食物蛋白質(zhì)（g）。系測定生長發(fā)育中的幼小動物攝入1g蛋白質(zhì)所增加的體重克數(shù)來表示蛋白質(zhì)被機體利用的程度。一般用雄性斷乳大鼠，用含10%蛋白質(zhì)飼料喂飼28天，然后計算相當于1g蛋白質(zhì)所增加體重的克數(shù)4） 氨基酸評分（AAS）：反映蛋白質(zhì)構成和利用率的關系氨基酸評分二蛋白質(zhì)每g氮（或蛋白質(zhì)）中氨基酸（mg）理想模式中每g氮（或蛋白質(zhì)）中氨基酸（mg）生物價（BiologicalvalueBV）蛋白質(zhì)供給量及來源供給量：一般來講，1g/kg/d來源：優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)：30%，動物性食物、大豆、花生、葵花籽、芝麻等其它蛋白質(zhì)：70%，措施：1.蛋白質(zhì)互補作用。植物性蛋白質(zhì)和動物性蛋白質(zhì)搭配。四、脂類分類中性脂肪（FAT）類脂（LIPOIDS）中性脂肪生理作用供給能量1克脂肪---38KJ（9Kcal）能量構成一些重要生理物質(zhì)維持體溫和保護內(nèi)臟提供必需脂肪酸。提供和促進脂溶性維生素的吸收增加飽腹感脂肪酸和必需脂肪酸脂肪酸分類碳鏈中碳原子間雙鍵的數(shù)目分類：單不飽和脂肪酸（含1個雙鍵），多不飽和脂肪酸（含1個以上雙鍵）飽和脂肪酸（不含雙鍵）碳鏈的長度分類：短鏈脂肪酸（碳鏈中碳原子少于6個）中鏈脂肪酸（碳鏈中碳原子6~12個）長鏈脂肪酸（碳鏈中碳原子超過12個）必需脂肪酸定義：人體自身不能合成，必須由食物供給的多不飽和脂肪酸亞油酸和亞麻酸生理功能：是細胞膜的重要成分。是合成磷脂和前列腺素的原料，還與精細胞的生成有關。促進膽固醇的代謝，防止膽固醇在肝臟和血管壁上沉積。對放射線引起的皮膚損傷有保護作用。注意：多不飽和脂肪酸，如20碳5烯酸（EPA）和22碳6烯酸（DHA），有降低膽固醇，增加高密度脂蛋白、血小板聚集、降低血黏度和擴張血管、DHA可促進腦的發(fā)育，它們多存在于海魚中。脂肪營養(yǎng)價值的評定消化率含不飽和脂肪酸越多熔點越低，越容易消化。植物油的消化率一般可達到100%。動物脂肪，如牛油、羊油，含飽和脂肪酸多熔點都在40°C以上，消化率較低，約為80%?90%。必需脂肪酸含量植物油中亞油酸和亞麻酸含量比較高，營養(yǎng)價值比動物脂肪高。脂溶性維生素含量動物的貯存脂肪幾乎不含維生素，但肝臟富含維生素A和D，奶和蛋類的脂肪也富含維生素A和D。植物油富含維生素E膽固醇含有多個環(huán)狀結構脂類化合物，性激素的原料，NK細胞的糧食成年人300mg/天，老年人200mg/天（一個雞蛋）脂肪的供給量和來源供給量成年及中老年人皆為20%?25%。飽和、單不飽和、多不飽和脂肪酸的比例應為1:1:1。亞油酸提供的能量能達到總能量的1%?2%即可滿足人體對必需脂肪酸的需要。來源脂肪：動物脂肪和富含油脂的植物磷脂：蛋黃、肝、大豆、麥胚、花生膽固醇：腦、肝、腎、蛋維生素C（抗壞血酸）維生素C又名抗壞血酸（ascorbicacid）。在組織中以兩種形式存在，即還原型抗壞血酸與脫氫抗壞血酸。這兩種形式可以通過氧化還原互變,因而都具有生理活性。而脫氧抗壞血酸繼續(xù)氧化或加水分解變成二酮古樂糖酸或其他氧化產(chǎn)物，則其維生素活性喪失。故一般所測的總維生素C只是指還原型抗壞血酸及脫氫抗壞血酸。抗壞血酸極易溶于水，稍溶于丙酮與低級醇類,水溶液易氧化，遇空氣、熱、光、堿性物質(zhì)，特別是在有氧化酶及微量銅、鐵等重金屬離子存在下，可促進其氧化破壞進程。蒸煮蔬菜，尤其是在堿性條件下蒸煮時，抗壞血酸可被明顯破壞。采取酸性處理、冷藏、隔氧等措施，則可使食品中維生素C的破壞延緩。維生素C的生理功能維生素C是還原劑維生素C作為還原劑，在體內(nèi)可使亞鐵保持還原狀態(tài)，增進其吸收、轉移，以及在體內(nèi)的儲存;同時,還可使鈣在腸道中不至于形成不溶性化合物，從而改善其吸收率?？箟难徇€參與四氫葉酸的一碳單位轉移和防止維生素A、E及不飽和脂肪酸的氧化。維生素C有清除氧自由基的作用。維生素C作為體內(nèi)水溶性的抗氧化劑，可與脂溶性抗氧化劑協(xié)同作用，防止脂類過氧化。維生素C與某些藥物代謝的關系維生素C與某些藥物代謝的關系如下:①維生素C缺乏,可使肝微粒體酶的活力下降，其中以細胞色素還原酶的減少為最多，從而影響一些脂溶性藥物經(jīng)羥基化及去甲基化代謝后排出體外;②維生素C影響組胺的分解代謝，有去組胺的作用。組胺有一定擴張血管的作用,可增加血管的通透性;③維生素C可以防止聯(lián)苯胺、萘胺及亞硝酸鹽的致癌作用；④維生素C的營養(yǎng)狀況與芳香族氨基酸代謝有關。人嚴重缺乏維生素C可引起壞血病主要臨床表現(xiàn)為毛細血管脆性增強，牙齦和毛囊及其四周出血，重者還有皮下、肌肉和關節(jié)出血及血腫形成，粘膜部位也有出血現(xiàn)象，常有鼻囁、月經(jīng)過多以及便血等。其他功能維生素C在體內(nèi)常作為酶激活劑、物質(zhì)還原劑，或參與激素合成等而發(fā)揮作用。維生素C是活化脯氨酸羥化酶和賴氨酸羥化酶的重要成分。羥脯氨酸與羥賴氨酸是膠原蛋白的重要成分，因此維生素C不足將影響膠原合成，造成創(chuàng)傷愈合延緩，微血管壁脆弱而產(chǎn)生不同程度出血。維生素C可促進肝內(nèi)膽固醇轉變?yōu)槟苋苡谒哪懰猁}而增加排出，降低血膽固醇的含量。維生素C的需要量與供給量人體每天究竟需要多少維生素C，有不同的看法。各個國家供給標準的差異也很大，從每日的20?200mg。據(jù)研究，人體維生素C每日攝入量10mg可預防壞血病，這是最低需要量。中國營養(yǎng)學會提出的供給量,成人每日為60mg，少年男女為60mg，1~3歲分別為30mg、35mg及40mg，5~7歲為45mg，10歲為50mg，孕婦為80mg，乳母為100mg。維生素C的食物來源維生素C的主要來源為新鮮蔬菜與水果。氣候、日照量、植物的成熟程度、部位、儲藏條件和儲存時間等因素，均可影響食物中抗壞血酸的含量。植物中存在的氧化物可加速抗壞血酸的被破壞，如菠菜儲存2天后,維生素C損失約2/3。烹調(diào)加工也可增加維生素C損失，中國的烹調(diào)方法,維生素C保存率在50%?70%。青菜、韭菜、塌棵菜、菠菜、柿子椒等深色蔬菜和花椰菜以及柑橘、紅果、釉子和棗等的抗壞血酸含量較高。野生的莧菜、刺梨、沙棘、獼猴桃、酸棗等維生素C含量尤其豐富。維生素B1(硫胺素)生理功能糖類代謝,是機體內(nèi)整個物質(zhì)代謝和能量代謝有關。若機體硫胺素不足，不僅丙酮酸不能繼續(xù)代謝,而且還影響氨基酸、核酸和脂肪酸的合成代謝。此外，硫胺素尚可抑制膽堿酯酶，因此對于促進食欲、胃腸道的正常蠕動和消化液的分泌等也有重要作用。體內(nèi)硫胺素的總量約有80%為TPP,約有10%為三磷酸硫胺素(thiamintriphosphate，TTP)。此外還有少量單磷酸硫胺素(thiaminmonophosphate，TMP)和硫胺素。成人體內(nèi)約有硫胺素25~30mg。以心臟、肝臟、腎臟和腦中的含量較高,總量的50%存于肌肉中。維生素B1的需要量與供給量硫胺素與整個物質(zhì)和能量代謝關系密切，故它的需要量應與機體熱能總攝入量成正比。一般都主張硫胺素的供給量應以4.18MJ(100OKcal)熱能供給多少來表示。世界衛(wèi)生組織的資料表明，膳食中硫胺素含量每1000kcal<0.3mg即可出現(xiàn)腳氣病。以0.5mg較為安全,可使組織硫胺素達到飽和。硫胺素的供給量標準都定為0.5mg/1000kcal。2000年公布的中國居民膳食維生素B1參考攝入量(DRIs。硫胺素攝入過量的毒性，未見報道，根據(jù)美國等國家的研究及國內(nèi)治療硫胺素缺乏的經(jīng)驗,中國營養(yǎng)學會認為硫胺素的UL值可定為50mg。維生素B1的食物來源硫胺素廣泛存在于天然食物中，但含量隨食物種類而異，且受收獲、儲藏、烹調(diào)等條件的影響。含量較豐富的有動物內(nèi)臟(肝、心、腎)、瘦肉類、豆類、酵母、干果及硬果以及不過度碾磨的糧谷類。蔬菜較水果含硫胺素稍多，但都不是膳食硫胺素的主要來源。其中芹菜葉及萵苣葉含量較為豐富，可以利用。谷類食物中，全粒谷物較富有硫胺素，雜糧的硫胺素也較多。碾成精度很高的谷類,可使其中的硫胺素損失80%以上,故在面粉中進行強化維生素B1處理,恢復其原有含量是有益的。維生素B1的營養(yǎng)狀況的評價評價人體硫胺素營養(yǎng)狀況的方法有以下兩種。尿中硫胺素的排出量測定常用的存負荷試驗，即以口服5mg(兒童減半)維生素B1后,4小時內(nèi)排出維生素Bl>200pg者為正常,<100pg者為缺乏。也可測定空腹一次尿中硫胺素與肌酐含量，計算出硫胺素(pg)/肌酐之比值,并用它來評定維生素B1的營養(yǎng)狀況。一般大規(guī)模調(diào)查時可以采用此法。紅細胞轉酮酶活力及TPP活化試驗血液中的維生素B1大多存在于紅細胞內(nèi)，部分以轉酮醇酶的輔酶形式存在。因此，可借該酶的活力，早期靈敏地測知硫胺素的營養(yǎng)狀況。硫胺素缺乏時，酶活力降低,TPP活力系數(shù)(activitycoefficient)增高。一般認為TPP活力系數(shù)<1.15為正常,>1.25為缺乏。維生素B2(核黃素)維生素B2的生理功能核黃素的生理功能主要是以黃素輔酶參與體內(nèi)多種物質(zhì)的氧化還原反應，是擔負轉移電子和氫的載體,也是組成線粒體呼吸鏈的重要成員。脂肪酰輔酶A脫氫酶,L-氨基酸氧化酶，琥珀酸脫氫酶,黃嘌吟氧化酶，谷胱甘肽還原酶,NADH脫氫酶，硫氧蛋白還原酶等均屬黃素酶。此外，黃素腺嘌吟二核苷酸是谷胱甘肽還原酶的輔酶，因此也是體內(nèi)抗氧化防御系統(tǒng)的成員。由于核黃素輔酶涉及物質(zhì)代謝與能量代謝等，功能廣泛,因此是一種重要的營養(yǎng)素。維生素B2的需要量與供給量中國營養(yǎng)學會最近制定的膳食核黃素推薦攝入量(RNI)，成人男性為1.4mg/d,女性為1.2mg/d，孕婦和乳母為1.7mg/d,11歲兒童不分男女為1.2mg/d,14歲男童為1.5mg/d,女童為1.2mg/d,<7歲的兒童自0.4漸增至1.Omg/d。維生素B2的食物來源蛋、瘦肉、乳類是核黃素的主要食物來源。如果膳食結構中這些食物比例過低，則以谷類、豆類為重要來源。谷類食物的核黃素含量隨加工與烹調(diào)方法而異。精白米中核黃素的留存量僅為糙米的59%,小麥標準粉的核黃素僅留下原有量的39%，精白粉中則更少。麥面制品加工中用堿可使所含的核黃素在加熱時破壞。此外，淘米、煮面去湯均可使食物中的核黃素丟失。葉酸食物中的葉酸大多為多谷氨酸形式。在小腸上部由腸粘膜上皮細胞的yL-谷氨酸羧肽酶催化，水解成單谷氨酸葉酸后主動吸收。還原型葉酸易于吸收，因此GSH、維生素C叫有利于葉酸吸收。腸壁、肝、骨髓等組織存在葉酸還原酶，在維生素C及NADPH參與下催化葉酸轉變成四氫葉酸(THFA)。血清中的葉酸主要為N5-甲基THFA，大部分與白蛋白非特異結合運輸，小部分由一種特異的糖蛋白結合運輸。該糖蛋白分子量約40000,可能由中性粒細胞產(chǎn)生,并經(jīng)肝、腎加工而成,葉酸飽和度通常約67%，對腸道中葉酸的吸收以及體內(nèi)葉酸的分配、降解及排出存在調(diào)節(jié)作用。血中的N5-甲基THFA經(jīng)耗能的載體轉運機制進入骨髓、網(wǎng)狀細胞、肝、腦脊液及腎小管細胞等。葉酸由尿與膽汁排出。尿中主要為乙酰氨基苯甲酰谷氨酸,亦有少量活性形式。正常人體內(nèi)儲存的葉酸主要為多谷氨酸形式。儲存量為5~10mg(11.3~22.6mmol),肝內(nèi)約占50%