2012年能量與碳水化合物2學(xué)時(shí)

1、食品營養(yǎng)與衛(wèi)生學(xué)第二章營養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ),消化系統(tǒng)的回顧,人類消化系統(tǒng)、食物停留時(shí)間及食物的運(yùn)動(dòng)圖,人體消化過程圖及小腸結(jié)構(gòu),結(jié)腸構(gòu)造及其運(yùn)動(dòng)方式,膽結(jié)石及憩室病,第一節(jié) 2.1 熱 能,第四節(jié) 熱能,一、概述,熱能 (energy),熱,能,維持體溫恒定,維持各種生理 體力活動(dòng)正常進(jìn)行,單位,焦耳 (joule，J)，千焦耳 (kilo-joules，kJ),卡 (calorie，cal) 千卡 (kilo-calories，kcalories，kcal),1cal=4.184J 1J=0.239cal,不斷向環(huán)境中散發(fā),1g CHO16.7kJ (4.0 kcal) 1g 乙醇 29.3kJ (7

2、.0 kcal) 1g Pro 16.7kJ (4.0 kcal) 1g Fat 36.7kJ（9.0 kcal),一、概述,Kcal：指一升水從攝氏14.5度升到15.5度時(shí)所需熱量。 國際單位為焦耳，表示1牛頓的力將1公斤重的物體移動(dòng)一米所消耗的能量。,產(chǎn)熱營養(yǎng)素：在機(jī)體代謝中產(chǎn)生熱能的營養(yǎng)素。人體所需要的熱能來源于每天攝入的各種食物中的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪。營養(yǎng)學(xué)上將其稱為產(chǎn)熱營養(yǎng)素。 生熱系數(shù)：將每克產(chǎn)熱營養(yǎng)素在體內(nèi)氧化分解后為機(jī)體供給的凈能稱為生理有效熱能或生熱系數(shù)。,二、E消耗(一)BM,恒溫 (18-25),安靜 靜臥,禁食12hr,熱能消耗 (BM),體溫 呼吸 血液循環(huán)

3、其它器官 生理需要,放松 清醒,僅維持 最基本 生命活動(dòng),二、人體熱能消耗 熱能消耗* 需要基礎(chǔ)代謝+活動(dòng)+食物熱效應(yīng) （一）基礎(chǔ)代謝*（basal metabolism，BM）,基礎(chǔ)代謝率：單位時(shí)間內(nèi)人體每平方米體表面積所消耗的基礎(chǔ)代謝熱量稱基礎(chǔ)代謝率（kcal/h）。 基礎(chǔ)代謝能量需要（BEE basic energy expenditure）=A()BMRT(h),基礎(chǔ)代謝率（BMR）受許多因素的影響： 年齡 性別 身體組成 生理狀況 氣候 精神,可能使BMR降低的因素：（1）抑郁；（2）內(nèi)分泌腺的功能低下；（3）營養(yǎng)不良，饑餓；（4）肥胖；（5）老人與婦女；（6）鎮(zhèn)靜藥。 可能使BMR

4、升高的因素：（1）貧血；（2）心血管?。唬?）發(fā)熱；（4）授乳、妊娠；（5）肺病；（6）帕金森病；（7）瘦；（8）環(huán)境寒冷；（9）兒童、男子 （10）吸煙、喝咖啡。 但是BMR測定值與適合于該受試者標(biāo)準(zhǔn)值偏差百分率在15之間則認(rèn)為是正常,BM熱能消耗 (basal energy expenditure，BEE) 1直接計(jì)算法 2間接計(jì)算法呼吸商(CO2/O2) /熱氧價(jià),(二)體力活動(dòng),（二）活動(dòng)（勞動(dòng)和活動(dòng)） 約占總熱能消耗的15-30%，變化最大 是控制能量平衡的重要部分,體力活動(dòng)種類很多，營養(yǎng)學(xué)上根據(jù)能量消耗水平（即活動(dòng)強(qiáng)度）分為五個(gè)級(jí)別,(三)食物熱效應(yīng),（三）食物熱效應(yīng) (therm

5、ic effect of food，TEF) 即食物特殊動(dòng)力作用 (specific dynamic action，SDA) 是在食物攝取、消化、吸收、代謝轉(zhuǎn)化等過程中所產(chǎn)生的熱能消耗的現(xiàn)象 此時(shí)可引起體溫升高 不同食物成分其TEF不同 CHO為5-6%，F(xiàn)at4-5%，Pro為30%,三、一日E需要確定,測量法,復(fù)雜 昂貴 較準(zhǔn)確,直接測熱法,間接測熱法,計(jì)算法,簡便 易行 結(jié)果較粗,簡易推算,計(jì)算熱能消耗確定熱能需要,三、人體一日熱能需要的確定 對指導(dǎo)人們改善自身膳食結(jié)構(gòu)、規(guī)律，維持能量平衡，提高健康水平非常重要,簡易推算法 （1）體重盈虧方法 熱能需要量=計(jì)算半月內(nèi)攝入食物熱能（kcal

6、）6.8體重變化（(kcal/g） (2) 體重法： 男子：體重（kg）46=每日熱能需要量（kcal） 女子：體重（kg）40=每日熱能需要量（kcal） 并按：輕微活動(dòng)：0.9 積極活動(dòng)：1.17 系數(shù)調(diào)整 劇烈活動(dòng)：1.34,四、熱能供給 1按營養(yǎng)素來源應(yīng)有適當(dāng)比例 成人：Pro 10-15% * Fat 20-25% * CHO 55-65% 兒童Pro ： 12-14% 2不同體重、性別、年齡、生理狀況、活動(dòng)強(qiáng)度時(shí)的熱能推薦量不同,復(fù)習(xí)題： 1、食物中包括哪幾類營養(yǎng)素？它們有哪些生理功能(簡答)？ 2、在膳食營養(yǎng)素參考攝入量（DRIs）中，對兒童、成人而言產(chǎn)熱營養(yǎng)素的比例是如何分配的

7、？日耗能2400kcal的某職員，日供產(chǎn)熱營養(yǎng)素的克數(shù)應(yīng)為多少？,3、什么是BM、BMR？BMR一般會(huì)受到哪些因素的影響？什么是食物熱效應(yīng)（TEF）或稱食物動(dòng)力學(xué)作用（SDA）不同產(chǎn)熱營養(yǎng)素TEF各是多少？ 4、決定人體熱能消耗的因素有哪些？,第二節(jié) 碳水化物 (Carbohydrate，CHO),第三節(jié) CHO,一、分類、來源,一、碳水化物分類、食物來源 CHO也稱為糖類，由碳、氫、氧三種元素構(gòu)成 營養(yǎng)學(xué)上一般將其分為四類,多糖,雙糖,可消化多糖,寡糖,單糖,非消化多糖,可消化寡糖,非消化寡糖,兩分子單糖,(一)單糖,（一）單糖（monosaccharide） 以己糖為主 食物中主要有葡萄糖

8、、果糖、半乳糖，還有少量其它糖類 天然水果、蔬菜中，還有少量的糖醇類物質(zhì),T-糖/糖醇相對甜度,功能性甜味劑,多元糖醇：是相應(yīng)的糖分子經(jīng)催化后加氫制成的，應(yīng)用為功能性甜味劑。主要有木糖醇、山梨醇（0.6）、甘露糖（0.3）、麥芽糖醇（0.6）、乳糖醇（0.30.4）、帕拉金糖醇（0.450.6）、赤蘚醇（0.70.75）。,其生理功能： （1）在機(jī)體中代謝途徑與胰島無關(guān)，攝入后不會(huì)引起血液葡萄糖與胰島素水平的大幅度波動(dòng)，故可供糖尿病人。 （2）不是口腔微生物的合適作用底物，就算長期攝取也不會(huì)引起牙齒齲變。 （3）能量值較低，部分品種（乳糖醇）的代謝特性類似膳食纖維，因此具有纖維的部分生理功能。

9、,(二)雙糖,蔗糖 (sucrose),1葡萄糖 1果 糖,麥芽糖 (maltose),2葡萄糖,乳糖 (lactose),1葡萄糖 1半乳糖,海藻糖 (trehalose),2葡萄糖,（二）雙糖（disaccharide） 常見的雙糖有蔗糖、麥芽糖、乳糖和海藻糖等,過食白糖對健康損害大。 成人會(huì)發(fā)生乳糖不耐癥,是人們?nèi)粘Ｊ秤锰?。它是由一個(gè)分子的葡萄糖和一分子的果糖構(gòu)成。它在甘蔗、甜菜中含量最豐富，其它如香蕉、菠蘿、大棗、柿子中含量也較多。白糖是一種人工精制品，含蔗糖100%，由于過分精制，制得白糖中的許多礦物質(zhì)及其它營養(yǎng)素作為不純成分而被舍棄了。 攝過多的白糖會(huì)是維生素B1缺乏，導(dǎo)致血中丙酮

10、酸過量，其中毒癥表現(xiàn)為腳氣病。大大降低神經(jīng)和肌肉活動(dòng)力。 與此同時(shí)還會(huì)造成鈣離子堿性離子的損失，使人處在神經(jīng)衰弱環(huán)境中，對于小兒則會(huì)產(chǎn)生骨骼生長不良，受刺激易興奮，西方每日食糖100克以上。 同時(shí)據(jù)報(bào)道，食糖過多還與女性乳腺癌發(fā)病率有關(guān)，互相呈正相關(guān)。此外多吃糖易形成齲齒、肥胖癥等。,乳糖不耐癥（lactose intolerance）,世界部分人群中發(fā)生的不能或少量地分解吸收乳糖，大量乳糖進(jìn)入大腸，在腸道細(xì)菌作用下，產(chǎn)酸、產(chǎn)氣，引起胃腸不適、脹氣、痙攣和腹瀉的情況。 典型癥狀出現(xiàn)在416歲，美國10%，美國黑人70%，亞洲70%，以色列猶太人60%，阿拉伯人80%，墨西哥人70%。世界上完全

11、沒有乳糖不耐癥的人僅有30。 原因有： 先天性缺少或不能分泌乳糖酶 某些藥物或腸道感染使乳糖酶分泌減少 隨年齡增加，乳糖酶活性下降,(三) 寡糖,（三）寡糖（oligosaccharide） 由3-10個(gè)單糖構(gòu)成的小分子多糖，較重要的是存在于豆類中的棉子糖、水蘇糖,功能性低聚糖：有水蘇糖（0.18）、棉子糖（0.25）、帕拉金糖（0.42）、乳酮糖、低聚果糖（0.30.4）、低聚木糖（0.4）、低聚半乳糖（0.20.4）、低聚乳果糖（0.7）、低聚異麥芽糖等。水蘇四糖：攝入大量豆類所引起腹部脹氣的成分（水蘇糖、棉子糖），小腸中雖能消化，但在結(jié)腸中被腸道細(xì)菌發(fā)酵產(chǎn)氣。,功能性低聚糖生理功能： （

12、1）不易被人體消化吸收，能量值為零或很低。 （2）活化人體腸道中的雙歧桿菌，促進(jìn)其生長繁殖。雙歧桿菌是腸道中有益菌，其存在的多少成為衡量健康的標(biāo)準(zhǔn)。 （3）不會(huì)被口腔微生物利用。 （4）屬水溶性膳食纖維，有助于防止便秘，預(yù)防結(jié)腸癌。其與糖類相比，多糖醇甜度和粘度較低，并且不會(huì)參與美拉德反應(yīng)。,（四）多糖,植物多糖,淀粉 (starch ),纖維素 ( fiber ),動(dòng)物多糖,糖原 ( glycogen ),（四）多糖（polysaccharide） 由10個(gè)以上單糖構(gòu)成的大分子糖 重要的有糖原、淀粉、纖維素，均由葡萄糖分子構(gòu)成,膳食纖維,3膳食纖維*（dietary fiber） 食物中不能

13、被人體消化酶分解的多糖的總稱 嚴(yán)格而言不是營養(yǎng)素，但因其特殊生理作用，營養(yǎng)學(xué)上仍將它作為重要的營養(yǎng)素,不可溶性纖維 1）纖維素,2）半纖維素 不是纖維素的衍生物,3）木質(zhì)素 化學(xué)上不屬于多糖，是多聚苯丙烷（芳香族）化合物，是使植物木質(zhì)化的物質(zhì) 可刺激腸道蠕動(dòng),可溶性纖維 溶于水并吸水膨脹，能被腸道微生物叢酵解 常存在于植物細(xì)胞液和細(xì)胞間質(zhì)中,可溶性纖維包括： 果膠：按甲基化程度不同分為原果膠、果膠、果膠酸。 樹膠：阿拉伯膠（arabic gum）； 種子膠；瓜爾豆膠（guar gum）； 其他植物膠：海藻膠、紅藻膠； 微生物膠：黃原膠 。,膳食纖維的理化性質(zhì)：,（1）溶水性：吸水膨潤作用。 （

14、2）粘稠度：使單糖、中性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)速度減慢。 （3）陽離子交換作用：與糖中酸性羧基有關(guān)，中和陽離子。 （4）結(jié)合有機(jī)化合物：結(jié)合膽酸、中性膽固醇如麥麩、苜蓿、瓜爾豆膠等。 （5）細(xì)菌發(fā)酵：酵解產(chǎn)生乙酯酸，丙酯酸和丁酯酸，是人類益生菌的營養(yǎng)來源，改變腸道PH值（4.85.0）。,膳食纖維的生理功能 主要是通過影響大腸功能而起到預(yù)防大腸癌、降低血糖、膽固醇水平，預(yù)防心腦血管疾病的作用 膳食纖維在量較大時(shí)可妨礙消化酶與營養(yǎng)素接觸（抗?fàn)I養(yǎng)過程）使消化吸收過程減慢血糖 由以上機(jī)理可見，膳食纖維的各種作用是一個(gè)綜合過程，但可溶性纖維的作用較主要,潛在害處： 含種子外皮和其它不消化物質(zhì)的高纖維膳食會(huì)妨礙礦物

15、質(zhì)和其它營養(yǎng)素的吸收。消化力研究表明：高膳食纖維會(huì)降低脂肪和蛋白質(zhì)的消化力，大量進(jìn)食膳食纖維能引起脹氣，降低鈣、鎂、鋅、鄰的吸收率，也可影響血清中鐵和葉酸的含量，此外，食用過量纖維會(huì)導(dǎo)致乙狀結(jié)腸的擴(kuò)大和扭轉(zhuǎn)（腸扭轉(zhuǎn)）。,二、CHO功能(一)體內(nèi)CHO,二、碳水化物生理功能 （一）體內(nèi)CHO功能 1供能 滿足組織細(xì)胞對能量的直接需要。 如大腦每日需要葡糖110130g，約占人體基礎(chǔ)代謝能量的1/5，腦并不貯存任何能量，所以當(dāng)血糖降低時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)昏迷、頭痛、嚴(yán)重是休克、死亡 轉(zhuǎn)化成糖原并貯存在肝臟和肌肉中。人體內(nèi)平均370克糖原：?。?45克；肝：108克；其它：17克。雖然糖原是葡萄糖的一種貯

16、存形式，但人體貯的糖原僅僅能夠滿足約半天的能量需要。此外，像步行23小時(shí)左右，如食物就消耗體內(nèi)糖原貯備。肌肉糖原對肌肉能量有效，對血液葡萄糖調(diào)節(jié)無效。 轉(zhuǎn)變?yōu)橹咀鳛檩^大能量的儲(chǔ)備 。,2構(gòu)成機(jī)體組織的重要成分 粘蛋白 結(jié)締組織 糖脂 神經(jīng)組織 糖蛋白 細(xì)胞膜表面 信息傳遞 核糖 DNA、RNA中大量含有,3節(jié)約蛋白質(zhì)作用（sparing protein action） CHO充足 可預(yù)防Pro通過糖異生作用浪費(fèi) 4抗生酮作用（antiketogenesis） 體內(nèi)Fat的徹底分解需葡萄糖協(xié)同，充足CHO（至少50-100g）可防止酮血癥 由于脂肪氧化需要能量需由碳水化合物供給，肝臟脂肪中的脂

17、肪酸氧化不完全，生成乙酰乙酸，-羥丁酸，丙酮統(tǒng)稱為酮體。但肝臟由于缺乏轉(zhuǎn)硫酶和乙酰乙酸硫激酶，故不能利用酮體，而肝外組織則相反，可利用其并釋放能量，但若超過肝外組織氧化能力時(shí)，易形成酮血癥（ketosis）（血內(nèi)酮體過多），由尿排出，又形成酮尿。當(dāng)酮積累時(shí)，會(huì)使血液中酸度偏高，堿度相對偏低，使人出現(xiàn)昏迷。這就是酸中毒。若每天攝入50100克的可消化碳水化合物可預(yù)防此病。,(二)食物CHO,主要熱能營養(yǎng)素,改變食物色 香 味 型,提供膳食纖維,（二）食物CHO生理功能,三、消化吸收,三、碳水化物的消化吸收及代謝,CHO代謝示意圖,四、供給,四、碳水化物供給 CHO供能占總熱能60-65%（RNI）較合理 但也有營養(yǎng)學(xué)家認(rèn)為：應(yīng)占55-60%，且精