人體必需的營(yíng)養(yǎng)素

第二節(jié)人體必需的營(yíng)養(yǎng)素《預(yù)防醫(yī)學(xué)》宏量營(yíng)養(yǎng)素：蛋白質(zhì)、脂類、碳水化合物微量營(yíng)養(yǎng)素:

礦物質(zhì)（常量元素與微量元素）維生素（脂溶性、水溶性維生素）其它膳食成分：水、其它生物活性物質(zhì)人體必需的營(yíng)養(yǎng)素產(chǎn)能營(yíng)養(yǎng)素蛋白質(zhì)(protein)2．構(gòu)成各種重要生理物質(zhì)1．組織構(gòu)成成分瘦體組織*酶抗體激素等等3．供能約16.7kJ(4.0kcal)/g一、體內(nèi)蛋白質(zhì)功能leantissue又稱蛋白質(zhì)生熱比值正常人體內(nèi)Pro約為16-19%蛋白質(zhì)分解合成動(dòng)態(tài)平衡組織Pro不斷更新修復(fù)每天約3%的Pro被更新腸道骨髓Pro更新速度較快一切生命的物質(zhì)基礎(chǔ)正常人體內(nèi)的蛋白質(zhì)代謝概況（一）氨基酸和肽

蛋白質(zhì)由20種氨基酸以肽鍵連結(jié)在一起，并形成一定的空間結(jié)構(gòu)的大分子。

氨基酸肽鏈（較長(zhǎng)的稱“眎、胨”）蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)示意（二）必需氨基酸

EAA

（essentialaminoacid）人體不能合成或合成速度不能滿足機(jī)體需要，必須從食物中直接獲得的，稱EAA.構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸必需氨基酸（9）非必需氨基酸（9）條件必需氨基酸（2）亮氨酸丙氨酸半胱氨酸異亮氨酸精氨酸酪氨酸賴氨酸天門冬氨酸蛋氨酸天門冬酰胺苯丙氨酸谷氨酸蘇氨酸谷氨酰胺色氨酸甘氨酸纈氨酸脯氨酸組氨酸（嬰兒)絲氨酸氮平衡尿氮B=I-（U+F+S）=5%攝入氮糞氮皮膚氮平衡B=I-（U+F+S）攝入氮大于排出氮，正氮平衡，見于生長(zhǎng)發(fā)育期的兒童、青少年和孕婦、乳母，恢復(fù)期的患者等。攝入氮小于排出氮，負(fù)氮平衡，見于饑餓、衰老和消耗性疾病患者等。四、食物蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)評(píng)價(jià)**（一）含量（content）微量凱氏（Kjeldahl）定氮法測(cè)定大豆30-40%為最高畜禽魚蛋類10-20%糧谷類8-10%鮮奶類1.5-3.8%食物粗蛋白含量=食物含氮量×6.25真消化吸收率=吸收氮×100%食物氮=食物氮－(糞氮－糞代謝氮)×100%食物氮表觀消化吸收率=食物氮－糞氮×100%食物氮（二）蛋白質(zhì)消化率（digestibility）反映Pro在消化道內(nèi)被分解、吸收程度，實(shí)際多用表觀消化率1、值更低，作了較低的估計(jì)，具有更大的安全性；2、測(cè)定方法簡(jiǎn)便易行。表幾種食物的蛋白質(zhì)真消化率（%）食物真消化吸收率食物真消化吸收率雞蛋97±3燕麥86±7牛肉95±3小米79肉魚94±3大豆粉86±7面粉(精)96±4菜豆78大米88±4花生醬88玉米85±6中國(guó)混合膳96吳坤主編．營(yíng)養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)[M]．第5版，北京：人民衛(wèi)生出版社，2003，8，p15生大豆60%熟豆?jié){85%/豆腐90-96%返回動(dòng)物性Pro消化吸收率一般高于植物性Pro（三）利用率（utilization）1．生物學(xué)價(jià)值（biologicalvalue，BV）Pro經(jīng)消化吸收后，進(jìn)入機(jī)體可以儲(chǔ)留利用的部分。BV越高，表明其利用率也越高。BV=儲(chǔ)留氮×100=吸收氮－(尿氮－尿代謝氮)×100吸收氮食物氮－(糞氮－糞代謝氮)常用食物蛋白質(zhì)的生物學(xué)價(jià)值蛋白質(zhì)生物價(jià)蛋白質(zhì)生物價(jià)蛋白質(zhì)生物價(jià)全雞蛋 94大米 77生黃豆57雞蛋黃 90 小麥 67 熟黃豆64雞蛋白 83玉米60 豆腐 65牛奶 90小米57 綠豆58魚 83 高粱56 花生 59牛肉 76 白菜 76豬肉 74 五、蛋白質(zhì)-熱能營(yíng)養(yǎng)不良

（protein-energymalnutrition，PEM）好發(fā)人群病因繼發(fā)性原發(fā)性消耗排泄↑攝入不足ProE不足兒童一、病因（一）食物攝入不足1、食物缺乏2、長(zhǎng)期低蛋白質(zhì)、低能量（1）母乳不足，代乳品選擇不恰當(dāng)。（2）驟然斷奶。（3）輔食添加不及時(shí)，不恰當(dāng)。（4）不良的飲食習(xí)慣。（二）需要量增多1、生長(zhǎng)發(fā)育快速階段。2、急、慢性傳染病的恢復(fù)期（如傷寒、麻疹、肝炎等）。3、雙胎、早產(chǎn)兒。（三）消耗增加1、胃腸道疾病2、其他疾?。耗c瘺、開放性創(chuàng)傷、慢性失血、潰瘍滲出、腹瀉、嘔吐等。（1）消化系統(tǒng)解剖異常：如唇裂、腭裂、幽門梗阻、腸旋轉(zhuǎn)不良等。（2）消化系統(tǒng)功能異常：如遷延性腹瀉、過敏性腸炎、腸吸收不良綜合征等。消化吸收障礙

3．臨床表現(xiàn)混合型消瘦型(Marasmus)E-Pro均不足E基本滿足Pro嚴(yán)重不足浮腫型(Kwashiorkor)又稱為惡性營(yíng)養(yǎng)不良（一）水腫型營(yíng)養(yǎng)不良（kwashiorkor）二、臨床表現(xiàn)和分型1）多見于4個(gè)月-5歲的小兒。2）輕者僅有下肢水腫，重者上肢、腹部及顏面等水腫3）血清白蛋白低于30g/L。4）體重在標(biāo)準(zhǔn)體重60%-80%。5）腹瀉，常伴突發(fā)性感染，生長(zhǎng)遲緩、頭發(fā)改變、表情冷漠或情緒不好，虛弱無力等。主要是能量嚴(yán)重?cái)z入不足所致。（二）干瘦型營(yíng)養(yǎng)不良（marasmus）主要表現(xiàn)1）病人體重低于標(biāo)準(zhǔn)體重的60%，體溫低于正常；2）生長(zhǎng)發(fā)育遲緩，消瘦無力，貧血，無水腫，抵抗力下降，容易感染其他疾病而死亡3）病人肌肉萎縮無力，皮膚黏膜干燥萎縮，皮下脂肪減少，近消失。

消失順序：腹部軀干臀部四肢面部4）對(duì)外界刺激反應(yīng)淡漠或易激惹，記憶力減退，注意力不集中，精神、神經(jīng)發(fā)育落后。5）常見腹瀉，如伴胃腸道感染，癥狀加重，腹壁薄，可見到腸蠕動(dòng)或摸到大便包塊。臨床表現(xiàn)介于二者之間。病人體重低于標(biāo)準(zhǔn)體重的60%，有水腫。主要表現(xiàn)：皮下脂肪消失、肌肉萎縮、明顯消瘦。生長(zhǎng)遲滯急噪不安、表情淡漠；伴有腹瀉，腹壁變薄，肝脾腫大，常合并感染（三）混合型營(yíng)養(yǎng)不良marasmus-kwashiorkor混合型1、營(yíng)養(yǎng)性小細(xì)胞性貧血：2.各種維生素缺乏：VA、VD、C、E缺乏眼睛干燥，經(jīng)常眨眼，角膜渾濁，云翳，甚至潰瘍、穿孔。常見并發(fā)癥complication

惡性營(yíng)養(yǎng)不良消瘦型營(yíng)養(yǎng)不良六、食物來源及供給量良好來源主要來源糧谷類食品(米、面)優(yōu)質(zhì)Pro（動(dòng)物、大豆）推薦攝入量（recommendednutrientintake，RNI）每天0.8g/kg體重我國(guó)以植物性食物為主，RNI在1.0-1.2g/kg·bwPro攝入占膳食總熱能10-14%脂類（Lipids）飽和脂肪酸單不飽和脂肪酸多不飽和脂肪酸中性脂肪(甘油三脂）甘油+脂肪酸

類脂脂類磷脂固醇脂肪酸脂類（lipids）分類構(gòu)成機(jī)體成分維持體溫保護(hù)臟器改善感官滿足飽腹感節(jié)約蛋白質(zhì)內(nèi)分泌作用提供EAA和脂溶性Vit貯存和提供能量脂類功能3．必需脂肪酸**（essentialfattyacid，EFA）人體必需但自身又不能合成，必須由食物供給的PUFA。包括n-3系列——α-亞麻酸**

n-6系列——亞油酸**其他UFA例如花生四烯酸、二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)等都是人體不可缺少的FA但人體可以亞油酸和α-亞麻酸合成這些FAEFA生理功能**與生物膜的結(jié)構(gòu)、功能有關(guān)是磷脂的重要組分，合成體內(nèi)重要活性物質(zhì)花生四烯酸是合成前列腺素參與脂質(zhì)代謝與利用與膽固醇代謝有關(guān)EFA缺乏引起生長(zhǎng)遲緩、生殖障礙、皮膚損傷（出現(xiàn)皮疹等）以及腎臟、肝臟、神經(jīng)和視覺等方面的多種疾病但PUFA攝入過多可使體內(nèi)有害的氧化物、過氧化物等↑同樣對(duì)機(jī)體會(huì)產(chǎn)生多種慢性危害（二）磷脂(phospholipids)是TG中的一個(gè)或兩個(gè)FA被含磷酸的其它基團(tuán)所取代的一類脂類物質(zhì)其中最重要的是卵磷脂*（lecithin）*由一個(gè)含磷酸膽堿基團(tuán)取代TG中的一個(gè)FA而構(gòu)成這種結(jié)構(gòu)使磷脂具有親水和親油的雙重特性主要含于蛋黃、瘦肉、腦、肝、腎中。磷脂功能1．參與細(xì)胞膜構(gòu)成(最重要功能)其極性、非極性雙重特性幫助脂類或脂溶性物質(zhì)（如脂溶性Vit、激素等）順利通過細(xì)胞膜促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交流2．作為乳化劑使體液中Fat處于懸浮狀態(tài)，有利于其吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝3．磷脂同F(xiàn)A一樣可提供熱能磷脂的缺乏可造成細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)受損1）出現(xiàn)毛細(xì)血管脆性、通透性↑2）皮膚細(xì)胞對(duì)水通透性↑引起水代謝紊亂產(chǎn)生皮疹等二、膽固醇（cholesterol，Chol）是最重要的固醇類物質(zhì)1）細(xì)胞膜重要成分人體90%的膽固醇存在于細(xì)胞中2）體內(nèi)多種重要生物活性物質(zhì)的合成原料膽汁、性激素（如睪酮，testosterone）、腎上腺素（如皮質(zhì)醇，cortisol）和維生素D等Chol廣泛存在于動(dòng)物性食物中，人體自身可合成足夠Chol，一般不會(huì)缺乏相反，由于它與高血脂癥、動(dòng)脈粥樣硬化、心臟病等相關(guān)，人們往往關(guān)注的是Chol的危害性人體內(nèi)Chol↑的原因往往是內(nèi)源性的所以注意熱能攝入的平衡比注意Chol攝入量可能更重要2．植物固醇（plantsterol）植物中含有，結(jié)構(gòu)與Chol不同，常見的有1）β-谷固醇（β-sitosterol）很難被吸收，并可干擾人體對(duì)Chol的吸收2）麥角固醇（ergosterol）見于酵母和真菌類植物在紫外線照射下維生素D2（麥角鈣化醇，ergocalciferol）膳食參考攝入量及食物來源植物油脂Chol：腦肝腎等SFA和MUFA相對(duì)較多

主要含PUFA動(dòng)物FatEPADHA磷脂：蛋黃肝臟豬油、雞油、牛油、羊油等大豆油、花生油、菜籽油、米糠油、麻油、茶油、橄欖油等Fat攝入過多肥胖、高血壓、心血管疾病和某些癌癥發(fā)病率↑應(yīng)限制和↓Fat攝入在一定范圍內(nèi)成人Fat攝入量應(yīng)控制在總熱能的20-30%EFA攝入量一般認(rèn)為不應(yīng)少于總熱能的3%SFA因不易被氧化產(chǎn)生有害的氧化物、過氧化物等人體不應(yīng)完全排除SFA的攝入

碳水化合物

(Carbohydrate，CHO)Themajorresourcesoftheenergy(55%)碳水化合物單糖雙糖多糖乳糖

蔗糖果糖葡萄糖膳食纖維糖原淀粉（三）碳水化合物（carbonhydrates）碳水化合物的分類1、CHO生理功能體內(nèi)CHO功能食物CHO功能貯存和提供能量機(jī)體的構(gòu)成成分節(jié)約蛋白質(zhì)抗生酮作用主要熱能營(yíng)養(yǎng)素改變食物色香味型提供膳食纖維2．膳食纖維**（dietaryfiber）食物中不能被人體消化吸收利用的多糖類物質(zhì)的總稱可溶性纖維不可溶性纖維不可溶性纖維1）纖維素2）半纖維素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)中有利于腸道益生菌的增殖降低血漿膽固醇血脂水平減慢餐后血糖的迅速升高控制體重和減肥增強(qiáng)腸道功能有利糞便排出膳食纖維生理功能三、碳水化合物的消化吸收淀粉胰淀粉酶單糖雙糖麥芽糖酶蔗糖、乳糖酶肝臟代謝器官利用血液乳糖不耐癥不能或少量分解吸收乳糖，→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、痙攣和腹瀉等四、碳水化合物供給CHO供能占總熱能55-65%，精制糖占總熱能<10%（否則可↑齲齒發(fā)生率）美國(guó)FDA提倡每人攝入膳食纖維25g/d，或11.5g/kkcal淀粉主要來源：糧谷類、薯類膳食纖維主要來源：蔬菜、水果熱能碳水化合物蛋白質(zhì)脂類55%～65%20%～30%10%～14%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=4.184J1J=0.239cal不斷向環(huán)境中散發(fā)1gCHO→16.7kJ(4.0kcal)1g乙醇→29.3kJ(7.0kcal)1gPro→16.7kJ(4.0kcal)1gFat→36.7kJ（9.0kcal)

能量消耗㈠基礎(chǔ)代謝：維持體溫、內(nèi)臟器官的理化活動(dòng)㈡體力（腦力）活動(dòng)：肌肉舒縮㈢食物的特殊動(dòng)力作用㈣其他孕婦：胎兒發(fā)育及體脂儲(chǔ)備乳母：分泌乳汁兒童：生長(zhǎng)發(fā)育病人：康復(fù)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)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＝基礎(chǔ)代謝

+活動(dòng)

+食物熱效應(yīng)（一）基礎(chǔ)代謝**（basalmetabolism，BM）每小時(shí)每平方米體表面積的熱能消耗?；虺扇税疵抗矬w重每小時(shí)1kcal,女性按0.95kcal直接計(jì)算。（三）食物熱效應(yīng)

(thermiceffectoffood，TEF)（食物特殊動(dòng)力作用

(specificdynamicaction，SDA）食物攝取、消化、吸收、代謝轉(zhuǎn)化等過程中熱能消耗，可引起體溫升高。脂肪的TEF約消耗本身產(chǎn)生熱量4-5%，碳水化物為5-6%，蛋白質(zhì)為30%。表建議中國(guó)成人勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí)分級(jí)活動(dòng)勞動(dòng)形式舉例輕75%時(shí)間坐或站立辦公室工作、修理電器鐘表、售貨25%時(shí)間站著活動(dòng)

員、化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作、講課等中25%時(shí)間坐或站立學(xué)生日?；顒?dòng)、機(jī)動(dòng)車駕駛、電工75%時(shí)間特殊職業(yè)活動(dòng)安裝、車床操作等重40%時(shí)間坐或站立非機(jī)械化農(nóng)業(yè)勞動(dòng)、煉鋼、舞蹈60%時(shí)間特殊職業(yè)活動(dòng)體育運(yùn)動(dòng)、裝卸、采礦等（二）活動(dòng)（勞動(dòng)和活動(dòng)）三、熱能供給1．Pro10-14%Fat20-30%

CHO55-65%2．不同性別、年齡、生理狀況、活動(dòng)強(qiáng)度時(shí)的熱能推薦量不同【注意】

5~7天間應(yīng)平衡能量過低：體重下降，工作效率低下，營(yíng)養(yǎng)不良。能量過多：肥胖、高脂血癥等。每日超過需要量80kcal，一年后將增加3公斤體脂；增加1公斤體重，相當(dāng)于多攝取25~33MJ熱能；

每天多吃10克碳水化合物，一年增加14600kcal熱能，增加1.6公斤體脂。無機(jī)鹽和微量元素Mineralandtraceelements常量元素(macroelements)：體內(nèi)含量較多的元素。如鉀、鈉、鈣、鎂、磷、硫、氯等七種微量元素(microelements)：體內(nèi)含量占體重0.01%以下的元素。如鐵、鋅、銅、碘、硒、氟、鈷等14種為人體必需，稱為必需微量元素(essentialmicroelements)礦物質(zhì)（mineral）生理功能：1.構(gòu)成骨骼和牙齒的主要成分（99%）2.維持正常生理狀態(tài)：心臟搏動(dòng)、神經(jīng)和肌肉興奮性的正常傳導(dǎo)3.參與凝血過程：凝血酶原→凝血酶4.維持體內(nèi)酸堿平衡及毛細(xì)血管滲透壓5.生物膜的組成成分，維持膜通透性（一）鈣

*食物的草酸、植酸、脂肪酸、磷含量*攝入的蛋白質(zhì)含量不足,

（蛋白質(zhì)攝入過多引起鈣排泄增多）*攝入的鈣、磷比值(2:1)*機(jī)體的需要量*維生素D、乳糖、氨基酸有利于吸收影響鈣吸收的因素鈣缺乏的臨床表現(xiàn)*嬰兒的佝僂病;*成人骨質(zhì)軟化癥*老年骨質(zhì)疏松癥鈣的食物來源*奶及其制品*豆類及其制品*海產(chǎn)品木耳、野菜及某些蔬菜RNI:成人800mg/日，孕婦和兒童增加生理功能：

60%~70%存在于血紅蛋白中，參與氧的運(yùn)輸、組織呼吸，促進(jìn)生物氧化還原反應(yīng)。

26%~30%為儲(chǔ)備鐵。（二）鐵鐵缺乏的原因*慢性失血*體內(nèi)需要量增加*攝入不足或吸收障礙鐵缺乏的臨床表現(xiàn)*缺鐵性貧血(低血色素小細(xì)胞性貧血)

RNI:成年男子15mg/日，女子20mg/日孕婦和乳母25~35mg/日

影響鐵吸收的因素*膳食中植酸、草酸、磷酸、碳酸的含量*無機(jī)鐵吸收率<血紅素鐵吸收率高價(jià)鐵不能吸收，二價(jià)鐵才可以吸收*機(jī)體的需要量*維生素C有利于鐵吸收*鋅抑制鐵吸收鐵的食物來源*動(dòng)物肝臟、全血*黑木耳、海帶*畜禽肉類、魚類*綠色蔬菜生理功能：參與許多金屬酶的構(gòu)成參與蛋白質(zhì)、核酸的合成和代謝參與生殖器官的發(fā)育維護(hù)正常的味覺功能和皮膚健康維護(hù)視覺、聽覺、嗅覺（三）鋅慢性鋅缺乏對(duì)機(jī)體的影響*兒童生長(zhǎng)障礙*性腺發(fā)育不全*食欲不振、味覺減退、異食癖*皮膚干燥、粗糙*創(chuàng)傷愈合不良、易感染食物來源：動(dòng)物性食物吸收率＞植物性食物*動(dòng)物肝臟、瘦肉*牡蠣、魚肉、貝類：*蛋類RNI：成人男性15.5mg/日，女性11.5mg/日維生素

定義：維持人體正常物質(zhì)代謝和生理功能的一類有機(jī)化合物。

維生素缺乏的原因：

1.攝入不足（原發(fā)性）

2.生理和病理需要量增多

3.排泄增多

4.吸收障礙:消化道疾病，酒精

5.食物加工過程中破壞維生素A（視黃醇）維生素D維生素E（生育酚）維生素K維生素脂溶性維生素水溶性維生素維生素B1（硫胺素）維生素B2（核黃素）維生素PP（尼克酸）維生素B6（砒哆醇）維生素B12（氰鈷素）葉酸、泛酸、生物素維生素C（抗壞血酸）B族維生素

（一）維生素A與胡蘿卜素維生素A視黃醇視黃醛視黃酸存在于動(dòng)物體內(nèi)胡蘿卜素維生素A的前體存在于植物中α胡蘿卜素β胡蘿卜素γ胡蘿卜素生理功用：*保護(hù)上皮組織的結(jié)構(gòu)與功能*增加對(duì)感染的抵抗力*參與視網(wǎng)膜內(nèi)視紫質(zhì)的合成與再生*促進(jìn)生長(zhǎng)、發(fā)育（一）維生素A與胡蘿卜素缺乏癥：暗適應(yīng)能力下降，夜盲癥角膜干燥，角膜潰瘍毛囊角化，皮膚干燥兒童發(fā)育遲緩，抵抗力低下中毒：惡心、嘔吐、頭暈、頭痛、皮膚潮紅、脫皮、脫發(fā)、肝大（一）維生素A與胡蘿卜素夜盲癥干眼病皮膚角化維生素A攝入量的換算：1ug視黃醇當(dāng)量＝1ug視黃醇(VA)＝3.3IU視黃醇(VA)＝6ugβ-胡蘿卜素

食物來源*動(dòng)物性食物：肝臟、蛋黃、奶類等*紅色、橙色、深綠色的植物性食物RNI（μgRE）:男800，女700UL（μgRE）

:3000植物→麥角固醇→維生素D2(鈣化醇)皮膚→7-脫氫膽固醇→維生素D3(膽鈣醇)生理功能：促進(jìn)鈣、磷吸收，調(diào)節(jié)鈣、磷代謝，促使骨骼及牙齒硬化。（二）維生素D缺乏癥：成人：骨質(zhì)軟化癥兒童：佝僂病過多癥：食欲不振，無力，惡心嘔吐，腹瀉，多尿，血清鈣、磷增高，廣泛性軟組織鈣化（二）維生素D來源：魚肝油最豐富，其次為蛋黃、肝、魚。皮膚受紫外線后合成。RNI