前言
膳食、营养与人民生活息息相关,合理营养是健康的基础。随着我国社会经济的发展和人民生活水平的提高,人们对营养与健康日渐重视,科学饮食、合理营养、促进健康已成为社会的基本需求。但是,当前我国居民对营养知识了解较少,营养人才严重缺乏。为了广泛普及营养知识,提高全民营养素质,培养专业营养技术人员已成为当前我国社会的迫切需求。
中国营养学会作为我国营养学专业学术机构,具有显著的学科及专家优势,为社会 培养营养学专业人才责无旁贷。为推动我国营养专业技术队伍的发展,满足我国社会对 营养专业人才的需要,中国营养学会正在全国范围内启动营养师培训和认证工作。
《中国营养师培训教材》是针对参加培训人员的专用教材,同时也是从事营养、食品专业工作人员的参考教材。它包括:基础营养、食物营养与食品卫生、人群营养、公共营养、营养缺乏与营养过量、疾病营养、营养强化与保健食品以及食品加工与烹饪等8 篇。
本教材由全国数十位相关领域的专家编撰、审定,具有较强的科学性。本教材考虑到我国营养工作的实际需要,增加了“营养强化与保健食品”、“食品加工与烹饪”等 篇,内容比一般的营养与食品卫生学教材更丰富、全面,具有较强的实用性。
本教材是按照培训营养师的需要编写的,适合于有大专以上教育程度的读者。对于助理营养师的培训,需要对教材内容有选择地进行讲授和阅读。因此,我们另外编写了“营养师教学考试大纲”和“助理营养师教学考试大纲”,规定了不同级别培训的具体 要求,帮助教员和学员掌握教和学的要点。
由于编撰时间比较仓促,编者的水平有限,缺点、错误在所难免。特别是本教材还
没有经过实践的考验,在实际培训工作中一定会发现更多不足之处。希望广大教员和学
员能不吝赐教,帮助本教材逐步完善。
编 者 2005年7月20日
目 录
第一篇 基础营养
第一章 人体构成及食物的消化吸收 第一节 人体构成 一、原子水平 二、分子水平 三、细胞水平
四、组织水平 五、整体水平
第二节 食物的消化吸收 一、消化系统的组成与功能 二、食物的吸收 第二章 能量 第一节 能量单位 第二节 能量来源 一、产能营养素 二、食物的卡价 三、能量来源分配 第三节 能量消耗 一、基础代谢 二、体力活动 三、食物热效应
四、生长发育及影响能量消耗的其他因素 第四节 能量消耗测定 一、直接测热法 二、间接测热法
第五节 需要量及膳食参考摄入量 一、能量需要量的确定 二、膳食能量推荐摄入量 第六节 能量的食物来源 第三章 蛋白质
第一节 蛋白质的组成和分类 一、蛋白质的组成 二、蛋白质的分类
第二节 蛋白质的生理功能 一、构成和修复组织 二、调节生理功能 三、供给能量 第三节 氨基酸
一、氨基酸的分类和命名 二、必需氨基酸 三、条件必需氨基酸
四、氨基酸模式及限制氨基酸 五、肽键与肽链
第四节 蛋白质的消化吸收及代谢 一、蛋白质的消化 二、蛋白质的吸收 三、蛋白质的代谢
第五节 食物蛋白质的营养评价 一、食物蛋白质含量 二、食物蛋白质消化率 三、食物蛋白质的利用率 四、氨基酸分
1
第六节 蛋白质的互补作用
第七节 蛋白质需要量及膳食参考摄入量 一、蛋白质需要量 二、膳食参考摄入量 三、氨基酸需要量
第八节 蛋白质的营养状况评价 一、膳食蛋白质摄入量 二、身体测量 三、生化检验
第九节 蛋白质的食物来源 第四章 脂类
第一节 脂类的分类 一、脂肪 二、类脂
第二节 脂类的生理功能 一、供给能量 二、构成身体成分 三、供给必需脂肪酸 第三节 脂肪的消化吸收 一、脂肪的消化 二、脂肪的吸收 第四节 脂肪酸
一、脂肪酸的分类与命名 二、必需脂肪酸 三、多不饱和脂肪酸 四、单不饱和脂肪酸 五、食物中的脂肪酸 第五节 磷脂及胆固醇 一、磷脂 二、胆固醇
第六节 膳食参考摄人量及食物来源 一、膳食参考摄入量 二、食物来源 第五章 碳水化合物
第一节 碳水化合物的分类 一、糖 二、寡糖 三、多糖
第二节 碳水化合物的生理功能 一、供给和储存能量
二、构成组织及重要生命物质 三、节约蛋白质作用 四、抗生酮作用 五、解毒作用 六、增强肠道功能
第三节 碳水化合物的代谢
一、碳水化合物的消化 二、碳水化合物的吸收 三、碳水化合物的代谢 四、糖原的合成与分解 五、糖异生
第四节 膳食参考摄人量与食物来源 一、碳水化合物的膳食参考摄入量 二、碳水化合物的食物来源 第六章 常量元素 第一节钙
一、生理功能与缺乏 二、吸收与代谢 三、过量危害与毒性 四、营养状况评价
五、需要量与膳食参考摄入量 六、食物来源 第二节 磷
一、生理功能与缺乏 二、吸收与代谢 三、过量危害与毒性 四、营养状况评价
五、需要量与膳食参考摄入量 六、食物来源 第三节 镁
一、生理功能与缺乏 二、吸收与代谢 三、过量危害与毒性 四、营养状况评价
五、需要量与膳食参考摄入量 六、食物来源 第四节 钾
一、生理功能与缺乏 二、吸收与代谢 三、过量危害与毒性 四、营养状况评价
五、需要量与膳食参考摄入量 六、食物来源 第五节 钠
一、生理功能与缺乏 二、吸收与代谢 三、过量危害与毒性 四、营养状况评价
五、需要量与膳食参考摄入量 六、食物来源 第六节 氯
一、生理功能与缺乏
2
二、吸收与代谢 三、过量危害与毒性
四、需要量与膳食参考摄入量 五、食物来源 第七章 微量元素 第一节 铁 一、生理功能 二、吸收与代谢
三、铁缺乏及缺铁性贫血 四、过量危害与毒性
五、需要量与膳食参考摄入量 六、食物来源 第二节 碘 一、生理功能 二、吸收与代谢 三、碘缺乏
四、过量危害与毒性 五、营养状况评价
六、需要量与膳食参考摄入量 七、食物来源 第三节 锌
一、生理功能与缺乏 二、吸收与代谢 三、过量危害与毒性 四、营养状况评价
五、需要量与膳食参考摄入量 六、食物来源 第四节 硒
一、生理功能与缺乏 二、吸收与代谢
三、过量危害与毒性 四、营养状况评价
五、需要量与膳食参考摄入量 六、食物来源 第五节 铜
一、生理功能与缺乏 二、吸收与代谢 三、过量与中毒 四、营养状况评价
五、需要量与膳食参考摄入量 六、食物来源 第六节 铬
一、生理功能与缺乏 二、吸收与代谢 三、过量危害与毒性 四、营养状况评价
五、需要量与膳食参考摄入量 六、食物来源 第七节 钼
一、生理功能与缺乏 二、吸收与代谢 三、过量危害与毒性 四、营养状况评价
五、需要量与膳食参考摄入量 六、食物来源 第八节 氟
一、生理功能与缺乏 二、吸收与代谢 三、过量危害与毒性 四、营养状况评价
五、需要量与膳食参考摄入量 六、食物来源 第九节 钴 一、生理功能 二、吸收与代谢
三、需要量与膳食参考摄入量 四、食物来源 第十节 锰
一、生理功能与缺乏 二、吸收与代谢 三、过量危害与毒性 四、营养状况评价
五、需要量与膳食参考摄入量 六、食物来源 第八章 维生素 第一节 概述 第二节 维生素A
一、理化性质与体内分布 二、生理功能与缺乏 三、吸收
四、过量危害与毒性 五、营养状况评价
六、需要量与膳食参考摄入量 七、食物来源 第三节 维生素D
一、理化性质与体内分布 二、生理功能与缺乏 三、吸收
四、过量危害与毒性 五、营养状况评价
六、需要量与膳食参考摄入量 七、维生素D 的来源
3
第四节 维生素E
一、理化性质与体内分布 二、生理功能与缺乏 三、吸收
四、过量危害与毒性 五、营养状况评价
六、需要量与膳食参考摄入量 七、食物来源 第五节 维生素K
一、理化性质与体内分布 二、生理功能与缺乏 三、吸收与代谢 四、过量危害与毒性 五、营养状况评价
六、需要量与膳食参考摄入量 七、食物来源 第六节 维生素B1
一、理化性质与体内分布 二、生理功能与缺乏 三、吸收与代谢 四、过量危害与毒性 五、营养状况评价
六、需要量与膳食参考摄入量 七、食物来源 第七节 维生素B2
一、理化性质与体内分布 二、生理功能与缺乏 三、吸收与代谢 四、过量危害与毒性 五、营养状况评价
六、需要量与膳食参考摄入量 七、食物来源 第八节 维生素B6
一、理化性质与体内分布 二、生理功能与缺乏 三、吸收与代谢 四、过量危害与毒性 五、营养状况评价
六、需要量与膳食参考摄入量 七、食物来源 第九节 烟酸
一、理化性质与体内分布 二、生理功能与缺乏 三、吸收与代谢 四、过量危害与毒性 五、营养状况评价
六、需要量与膳食参考摄入量 七、食物来源 第十节 叶酸
一、理化性质与体内分布 二、生理功能与缺乏 三、吸收与代谢 四、过量危害与毒性 五、营养状况评价
六、需要量与膳食参考摄入量 七、食物来源
第十一节 维生素B12 一、理化性质
二、生理功能与缺乏 三、吸收与代谢 四、过量危害与毒性 五、营养状况评价
六、需要量与膳食参考摄入量 七、食物来源
第十二节 维生素C
一、理化性质与体内分布 二、生理功能与缺乏 三、吸收与代谢 四、过量危害与毒性 五、营养状况评价
六、需要量与膳食参考摄入量 七、食物来源 第十三节 胆碱 第十四节 生物素 第九章 水和膳食纤维 第一节 水 一、水的代谢
二、生理功能与缺乏 三、水的需要量 第二节 膳食纤维 一、膳食纤维的概念
二、膳食纤维的结构及特性 三、膳食纤维与相关疾病 四、膳食纤维的适宜摄入量 五、膳食纤维的来源
第二篇 食物营养与食品卫生 第一章 植物性食物的营养价值 第一节 谷类
一、谷类籽粒的结构与营养素分布 二、谷类的主要营养成分及组成特点三、谷类的合理利用
四、常见谷类食物的营养价值
4
第二节 豆类及其制品
一、豆类及其制品的主要营养成分及组成特点 二、豆类及其制品的合理利用 第三节 蔬菜类
一、蔬菜的主要营养成分及组成特点 二、蔬菜的合理利用 第四节 水果类
一、水果的主要营养成分 二、水果的合理利用 二、畜禽肉的合理利用 第二节 蛋类及蛋制品 一、蛋的结构
二、蛋类的主要营养成分及组成特点 三、蛋类的合理利用 第三节 水产类 一、鱼类
二、软体动物类 第四节 乳类及其制品
一、乳类及其制品的营养成分及组成特点 二、乳类及其制品的合理利用
第三章调味品和其他食品的营养价值 第一节 调味品及其营养价值 一、调味品分类
二、主要调味品的特点和营养价值 第二节 食用油脂
一、油脂的组成特点与营养价值 二、油脂的合理利用
三、主要油脂的特点和营养价值 第三节 其他食品 一、酒 一 茶叶
三、糖果和巧克力制品 第四章 食品污染及其预防 第一节 生物性污染及其预防 一、细菌性污染与食品腐败变质 二、真菌与真菌毒素污染及其预防 第二节 化学性污染及其预防 一、农药污染及其预防 二、有毒金属污染及其预防 第五章 各类食品的卫生要求 第一节 植物性食品卫生要求 一、粮豆类 二、蔬菜和水果
第二节 动物性食品卫生要求 一、畜禽肉 二、水产品
三、蛋类
四、奶及奶制品 第三节 冷饮食品 一、主要卫生问题
二、冷饮食品的卫生要求 第四节 罐头食品的卫生要求 第六章 食物中毒及其预防 第一节 概述
一、食物中毒的概念 二、食物中毒的特点 三、食物中毒分类
第二节 细菌性食物中毒 一、沙门菌食物中毒 二、葡萄球菌食物中毒 三、肉毒梭菌毒素食物中毒 四、副溶血弧菌食物中毒
五、O157:H7大肠杆菌食物中毒 六、其他细菌性食物中毒 第三节 有毒动植物中毒 一、河豚鱼中毒
二、鱼类引起的组胺中毒 三、毒蕈中毒
四、含氰苷类植物中毒
五、其他有毒动植物食物中毒 第四节 化学性食物中毒 一、亚硝酸盐食物中毒 二、砷化物中毒 三、有机磷农药中毒
第五节 食物中毒的调查与处理 一、食物中毒的调查 二、食物中毒的处理 第三篇 人群营养
第一章 孕妇乳母营养与膳食 第一节 孕妇营养与膳食
一、孕期生理特点及代谢的改变 二、孕期营养需要及膳食参考摄入量 三、孕期膳食指南
第二节 乳母营养与膳食
一、乳母营养状况对乳汁分泌及母体健康状况的影响 二、乳母的营养素推荐摄入量 三、乳母的膳食
第二章 婴幼儿营养与科学喂养 第一节 婴儿营养与科学喂养 一、婴儿发育特点
二、婴儿的营养需要三、母乳喂养 四、人工喂养与婴儿配方食品
5
五、婴儿辅助食品
第二节 幼儿营养与膳食 一、幼儿期生长发育特点
二、幼儿的营养需要和膳食营养素参考摄入量 三、幼儿的膳食
第三章 学龄前儿童营养与膳食 第一节 学龄前儿童的生理特点 一、体格发育特点
二、脑及神经系统发育特点 三、消化功能发育特点 四、心理发育特征
第四章 学龄儿童与青少年的营养和膳食 第一节 学龄儿童与青少年的营养需要 一、能量
二、宏量营养素 三、微量营养素
第二节 学龄儿童及青少年的膳食指南 一、学龄儿童的膳食指南 二、青少年的膳食指南
三、复习、考试期间的膳食 第五章 老年人营养与膳食 第一节 老年人的生理特点 一、老年人的生理及代谢改变 二、老年妇女的特殊生理改变 三、影响老年人营养状况的因素 第二节 老年人营养需要与膳食 一、能量
二、宏量营养素 三、微量营养素 四、水和液体 五、老年入的膳食
第三节 老年妇女常见疾病的营养防治 一、骨质疏松症
二、高血压病、高血脂与冠心病
第六章 特殊环境与特种作业人群营养与膳食 第一节 高温环境人群营养与膳食
一、高温环境下机体生理上的适应性改变 二、高温环境下的营养需要 三、高温环境下人群的膳食
第二节 低温环境人群营养与膳食 一、低温下宏量营养素的需要 二、低温下微量营养素的需要 三、低温环境人群的膳食
第三节 高原环境人群的营养与膳食 一、高原环境作业人群的营养需要 二、高原作业人群的膳食要点
第四节 接触电离辐射人员的营养与膳食 一、电离辐射对健康和营养代谢的影响 二、接触电离辐射人员的营养需要 三、接触电离辐射人员的膳食
第五节 接触化学毒物人员的营养与膳食 一、营养素与毒物
二、接触化学毒物人员的膳食营养原则 第四篇 公共营养 第一章 概论
第一节 公共营养的概念和历史 一、公共营养的概念 二、公共营养的特点 三、公共营养的历史
第二节 公共营养的目的与内容 一、公共营养的工作目的 二、公共营养的工作内容 三、公共营养的地位与作用
第三节 公共营养的现状与发展趋势 一、国外公共营养现状 二、中国的公共营养 三、公共营养的发展趋势
第二章 膳食营养素参考摄入量 第一节 概述
一、外国的膳食营养素参考摄入量
二、中国“推荐的每日膳食中营养素供给量”和“膳食营养素参考摄入量”?324
第二节 需要量与摄入量
一、营养素摄入不足或摄入过多的危险性 二、营养素需要量的定义和概念
第三节 膳食营养素参考摄入量(DRIs) 一、膳食营养素参考摄入量的定义和概念
二、制定营养素参考摄入量的依据资料来源和评价 第四节 用膳食营养素参考摄入量评价膳食 一、应用DRIs 评价个体摄入量 二、应用DRIs 评价群体摄入量
三、减少应用DRIs 进行膳食评估的潜在差误 第五节 用膳食营养素参考摄入量计划膳食 一、用膳食营养素参考摄入量为个体计划膳食 二、用膳食营养素参考摄入量为群体计划膳食 第三章 膳食结构与膳食指南 第一节 膳食结构概论 一、膳食结构的基本概念
二、不同类型膳食结构的特点 第二节 中国居民的膳食结构
一、中国居民传统的膳食结构特点
二、中国居民的膳食结构现状及变化趋势
6
三、中国居民膳食结构存在的主要问题 第三节 膳食指南
一、膳食指南的发展历史 二、中国居民膳食指南 第四节 营养教育示例 一、《中国居民膳食指南》营养教育项目
二、降低四川农村断乳期婴儿佝偻病发病率的营养教育计划
三、中国居民平衡膳食宝塔 四、特定人群的膳食指南
第四节 常见慢性病与特殊职业人群膳食指导 一、常见慢性病的膳食指导 二、特殊职业的膳食指导 第四章 营养配餐与食谱编制 第一节 概论
一、营养配餐的概念
二、营养配餐的目的和意义 三、营养配餐的理论依据 四、营养配餐现状
第二节 营养食谱的编制 一、营养食谱的编制原则 二、营养食谱的制定方法 三、营养食谱举例
第五章 营养调查与评价 一、膳食调查的目的 二、膳食调查方法 三、膳食调查结果评价
第三节 体格测量指标与评价 一、目的
二、常用指标及测量方法 三、体格测量的评价
四、体格测量评价的参考标准 第四节 实验室检查和临床检查 一、目的
二、实验室检测常用指标 三、营养缺乏病的常见体征 第六章 营养教育 第一节 概述
一、营养教育的概念和主要工作内容 二、营养教育的目的与意义 三、营养教育的现状与发展趋势 第二节 营养教育相关理论 一、健康传播理论 二、行为改变理论
第三节 营养教育的方法和步骤 一、营养教育计划的设计 二、选择教育途径和资料
三、准备营养教育资料和预试验 四、实施营养教育计划 五、营养教育的评价
第七章 食物与营养的政策法规 第一节 引言
一、国历史上的食物营养政策的颁布与实施 二、政策实施的效果
第二节 有关食物与营养的综合性政策和法规 一、中国营养改善行动计划
二、九十年代中国食物结构改革与发展纲要 三、中华人民共和国食品卫生法
四、中国食物与营养发展纲要(2001~2010 年) 第三节 有关学生营养工作的政策法规 一、学生营养餐计划 二、学生饮用奶计划 三、国家大豆行动计划
四、东北三省中小学生豆奶计划
第四节 我国临床营养工作的政策与法规 第五节 食盐加碘消除碘缺乏危害管理条例 第六节 我国食物与营养政策和法规的发展 第七节 其他国家有关食物与营养的政策与法规 一、美国 二、日本 三、其他国家
第五篇 营养缺乏与营养过量 第一章 营养缺乏病概述 第一节 营养缺乏的原因 一、食物供给不足 二、食物中营养素缺乏 三、营养素吸收利用障碍 四、营养素需要量增加
五、营养素的破坏或丢失增加 第二节 营养缺乏病的诊断 一、膳食史 二、人体测量 三、生理生化分析 四、临床表现 五、试验性治疗
第三节 营养缺乏病的治疗和预防 一、营养缺乏病的治疗 二、营养缺乏病的预防
第二章 蛋白质-能量营养不良 一、病因
第三章 维生素缺乏病 第一节 维生素A 缺乏病
7
一、缺乏原因 二、临床表现
三、诊断和鉴别诊断 四、治疗 五、预防
第二节 维生素D 缺乏病 一、缺乏原因 二、临床表现
三、诊断与鉴别诊断 四、治疗和预防
第三节 维生素B,缺乏病 一、缺乏原因 二、临床表现
三、诊断与鉴别诊断 四、治疗 五、预防
第四节 维生素B2缺乏病 一、缺乏原因 二、临床表现
三、诊断与鉴别诊断 四、治疗和预防
第六节 维生素B6缺乏病 一、缺乏原因 二、临床表现
三、诊断和鉴别诊断 四、治疗及预防
第七节 巨幼红细胞性贫血 一、发病原因 二、临床表现
三、诊断及鉴别诊断 四、治疗 五、预防
第八节 维生素C 缺乏病 一、缺乏原因 二、临床表现
三、诊断与鉴别诊断 四、治疗及预防 第四章 矿物质缺乏
第一节 铁缺乏与缺铁性贫血 一、铁缺乏的原因 二、临床表现 三、诊断 四、鉴别诊断 五、治疗 六、预防
第二节 碘缺乏病
一、缺乏原因
二、地方性甲状腺肿 三、地方性克汀病 第三节 锌缺乏病 一、缺乏原因 二、临床表现 三、诊断 四、治疗 五、预防
第四节 硒缺乏与克山病 一、病因 二、临床表现
三、诊断与鉴别诊断 四、治疗 五、预防 第五节 钙缺乏 一、缺乏原因 二、临床表现
三、诊断与鉴别诊断 四、治疗和预防
第五章 营养素过量与中毒第一节 维生素A 中毒 一、病因 二、临床表现 三、诊断 四、治疗 五、预防
第二节 维生素D 中毒症 一、病因 二、临床表现 三、诊断 四、治疗 五、预防
第三节 地方性氟中毒 一、病因 二、临床表现
三、诊断和鉴别诊断 四、治疗 五、预防
第四节 硒中毒 一、病因 二、临床表现 三、诊断依据 四、治疗 五、预防
第五节 碘过多症
8
一、病因 二、临床表现
三、诊断与鉴别诊断 四、预防和治疗 第六节 铁中毒 一、病因 二、临床表现 三、治疗 四、预防
第七节 锌中毒 第六篇 疾病营养 第一章 医院膳食 第一节 基本膳食 一、普通饭 二、软饭 三、半流质 四、流质
第二节 治疗膳食 一、高蛋白膳食 二、低蛋白膳食 三、低盐膳食 四、无盐膳食 五、低钠膳食 六、低脂膳食 七、低胆固醇膳食 八、少渣膳食 九、高纤维膳食 十、高能量膳食
第三节 特殊治疗膳食 一、糖尿病膳食 二、低嘌呤饮食 三、麦淀粉膳食 四、低铜膳食 五、免乳糖膳食
六、急性肾功能衰竭膳食 七、肾透析膳食 八、肝功能衰竭膳食 第四节 儿科膳食
一、儿科膳食基本原则 二、膳食分类
第五节 诊断和代谢膳食 一、潜血试验膳食 二、胆囊造影检查膳食 三、内生肌酐试验膳食 四、碘试验膳食 五、糖耐量试验膳食
六、纤维肠镜检查膳食 七、结肠造影膳食 八、氮平衡试验膳食 九、钙磷代谢试验膳食 十、钾钠代谢膳食
第二章 住院病人的营养评价 一、膳食调查的内容和临床意义 二、人体测量
三、其他自觉症状和客观体征的观察 四、实验室检查
五、营养评价的综合指标——预后营养指数 第三章 呼吸系统疾病
第一节营养不良对呼吸系统结构和功能的影响一、对呼吸肌结构和功能的影响 二、呼吸通气调节反射减弱 三、肺结构改变
四、肺免疫防御功能减弱
五、营养物质对呼吸功能的影响
六、呼吸功能不全合并营养不良的危害 七、应注意的问题
第二节慢性阻塞性肺疾病 一、病因
二、COPD 患者的营养代谢变化 三、临床表现 四、营养治疗
第三节急性呼吸窘迫综合征 一、病因
二、营养代谢变化 三、临床表现 四、营养治疗 第四节乳糜胸 一、营养原则
二、中链甘油三酯膳食特点 第四章心脑血管疾病 第一节原发性高血压 一、定义与分类 二、流行病学
三、高血压病的表现
四、高血压病的营养膳食因素 五、高血压病的防治 第二节高脂血症
一、血浆脂蛋白分类和功能 二、高脂血症诊断分类
三、膳食营养因素对血脂代谢的影响 四、高脂血症的饮食治疗
第三节冠状动脉粥样硬化性心脏病
9
一、定义和病理学基础 二、流行病学
三、膳食营养因素与冠心病的危险性 四、冠心病的临床类型 五、冠心病的预防 六、冠心病的营养治疗 七、心肌梗死的营养治疗 八、心力衰竭 第四节脑卒中 一、定义和分类 二、流行病学 三、危险因素 四、营养防治
第五章泌尿系统疾病 第一节概述
一、肾脏的基本结构 二、肾脏的功能
第二节肾脏病人的营养问题
一、肾脏病人营养评价常用方法和指标?一 二、肾脏病人营养治疗应注意的几个重点问题 第三节肾小球疾病 一、急性肾小球肾炎 二、慢性肾小球肾炎 三、肾病综合征 第四节 肾小管疾病 一、病因及临床表现 二、饮食营养治疗 第五节 肾结石
一、肾结石的种类和成因 二、营养治疗要点
第六节 慢性肾功能衰竭 一、慢性肾功能衰竭的分期 二、营养治疗
第六章 消化系统疾病 第一节概述
一、消化系统的基本组成和功能 二、营养物质的吸收
三、消化系常见疾病的共同病理生理特点
四、对营养代谢的影响和营养治疗的基本目的及方法 第二节 反流性食管炎 一、主要症状
二、发病机制和病理变化 三、发病因素 四、饮食营养治疗 第三节 急性胃炎 一、临床表现
二、常见病因 三、营养治疗 第四节 慢性胃炎 一、病理变化 二、常见病因 三、主要临床表现 四、营养治疗
第五节 消化性溃疡 一、病因和发病机制 二、临床主要表现
三、饮食因素与消化性溃疡的关系 四、营养治疗 第六节 肠结核 一、临床表现 二、营养代谢特点 三、营养治疗
四、与肠结核基本相似的炎症性肠病的营养治疗第七章 肝胆胰疾病 第一节 概述 一、肝脏 二、胆道系统 三、胰腺
第二节 急性病毒性肝炎 一、病理变化 二、临床表现
三、急性肝炎对营养代谢的影响 四、营养治疗
五、营养治疗应注意的问题 第三节 慢性肝炎
一、慢性肝炎的病因和病理生理特点 二、肝脏损伤对营养代谢的影响 三、慢性肝病的营养治疗 四、肝炎病人的食物选择
五、肝炎病人的监测和营养评价 第四节 肝性脑病 一、发病机制 二、临床表现 三、营养治疗 第五节 胆石病
一、胆石病的发病原因 二、主要临床表现 三、营养治疗 四、出院饮食指导 第六节 急性胆囊炎 一、病因 二、临床表现
10
三、营养治疗 四、出院指导
第七节 急性胰腺炎 一、急性胰腺炎的病因 二、主要临床表现和诊断 三、营养治疗 四、出院营养指导
第八 章内分泌代谢性疾病 第一节糖尿病
一、定义、分型及诊断标准 二、2 型糖尿病的发病机制
三、与糖尿病发病有关的营养状况 四、临床表现与并发症 五、营养预防 六、饮食治疗 第二节 痛风 一、流行病学
二、病因及发病机制 三、临床表现 四、营养治疗
五、对病人及家属指导和出院医嘱内容 第三节 肥胖病
一、临床评价肥胖病的常用指标 二、肥胖的原因
三、脂肪、碳水化合物与肥胖的关系 四、临床表现 五、肥胖并发症
六、膳食与肥胖的治疗
七、运动在肥胖治疗中的作用 第九章 常见外科疾病 第一节 胃大部切除术后
一、胃大部切除术后主要并发症 二、胃大部切除后的营养治疗 三、临床观察项目 四、出院医嘱
第二节 短肠综合征
一、短肠综合征的常见原因 二、主要病理变化和临床表现 三、对营养素吸收的影响 四、营养支持与治疗 第三节 肠瘘 一、临床特点 二、营养障碍
三、营养的支持与治疗 第四节 肝脏手术 一、临床特点
二、肝脏手术后容易发生的营养问题和对策 三、肝脏手术后的营养治疗 第五节 胰腺手术后的营养治疗
一、胰腺切除后对人体代谢的影响 二、胰腺手术后的营养治疗 第六节 胆囊切除手术后
一、胆囊切除手术的营养问题 二、胆囊切除手术的饮食治疗 第七节 烧伤病人
一、烧伤后的营养代谢特点 二、烧伤病人的营养障碍 三、营养支持治疗
四、烧伤病人营养需要量 第十章 其他疾病营养 第一节 帕金森综合征 一、病因和发病机制 二、与营养有关的问题 三、营养治疗 第二节老年性痴呆 一、病因 二、表现
三、老年性痴呆症的营养问题
四、老年痴呆病人的饮食营养护理要点 第三节 高苯丙氨酸血症 一、病因和病理机制 二、营养治疗要点
第十一章 肠外与肠内营养支持
第一节 肠外营养支持的适应证、禁忌证和并发症 一、肠外营养支持的适应证 二、肠外营养支持的禁忌证 三、肠外营养支持的并发症
第二节 肠内营养的适应证、禁忌证和并发症 一、肠内营养适应证 二、肠内营养的禁忌证 三、肠内营养的并发症
第三节 肠外营养和肠内营养支持方式及操作技术 一、肠外营养的监测 二、肠内营养的监测
第七篇营养强化与保健食品 第一章 营养强化食品 第一节概述
一、食品营养强化的概念 二、营养强化的意义
三、对食品营养强化的基本要求
第二节 食物强化载体与强化剂的选择 一、食物载体的选择
11
二、营养强化剂的选择
第三节 营养强化剂的用量依据
一、不同国家和地区对居民的膳食营养调查 二、不同人群的推荐摄入量(RNI) 三、营养素的可耐受最高摄入量(UL)
四、营养强化食品的目标人群对食物载体的消费量 五、强化剂在食物加工、运输、储藏和食物制备过程中
三、调节免疫、抑制肿瘤作用 四、降低血清胆固醇 五、防止便秘
附录1 既是食品又是药品的物品名单(按笔画顺序排列)
附录2 可用于保健食品的中草药名单(按笔画顺序排列)
的损失率
第四节 食品强化技术 一、强化技术
二、强化工艺的关键点 第二章 保健食品概述 第一节 保健食品的概念 一、保健食品的定义 二、对保健食品的认识
第二节 发达国家保健食品的产生和发展 一、保健食品产生和发展的历史背景 二、保健食品研制的发展阶段
第三节 我国保健食品的历史、现状和发展 一、中国古代传统医学的食品保健观 二、中国现代保健食品的发展现状 三、中国保健食品发展面临的挑战 第三章 保健食品常用的功效成分 第一节 蛋白质、多肽和氨基酸 一、超氧化物歧化酶 二、大豆多肽 三、谷胱甘肽 四、牛磺酸
第二节 具有保健功能的碳水化合物 一、膳食纤维 二、低聚糖 三、活性多糖
第三节 功能性脂类成分 一、大豆磷脂
二、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸 三、植物甾醇
第四节 具有保健功能的微量营养素 第五节 功能性植物化学物 一、酚类化合物 二、有机硫化合物 三、萜类化合物
四、食物中的天然色素 五、中草药中的植物化学物 第六节 益生菌及其发酵制品 一、促进消化吸收
二、调节胃肠道菌群平衡、纠正肠道功能紊乱
第四章保健食品的功能原理
第一节 改善生长发育的保健食品 一、生长、发育和分化概述
二、保健食品改善生长发育的原理 第二节 增强免疫的保健食品 一、人体免疫功能概述
二、保健食品增强免疫功能的原理 第三节 抗氧化和延缓衰老的保健食品 一、人体的抗氧化防御系统与衰老 二、保健食品抗氧化与延缓衰老的原理 第四节 辅助改善记忆的保健食品 一、学习和记忆功能概述
二、保健食品改善学习记忆的原理 第五节 降低血糖的保健食品 一、血糖调节概述
二、保健食品降低血糖的原理 第六节 辅助调节血脂的保健食品 一、血脂异常概述
二、保健食品调节血脂的原理 第七节 辅助降血压的保健食品 一、高血压病与心脏功能
二、保健食品辅助降血压的原理 第八节 改善胃肠功能的保健食品 一、胃肠道功能与肠道菌群
二、保健食品改善胃肠功能的原理 第九节 减肥保健食品 一、肥胖概述
二、保健食品减肥的原理 第十节 美容的保健食品 一、概述
二、保健食品美容的原理
第十一节 增加骨密度的保健食品 一、骨骼的生长和矿化概述 二、保健食品增加骨密度的原理 第五章 保健食品的加工和管理 第一节保健食品的加工技术 一、概述
二、功能成分的分离提取与制备 三、常用剂型及加工
12
第二节保健食品的功能评价 一、对受试物的要求 二、对实验动物的要求 三、给受试物的剂量及时间 四、试验项目和试验原则
第三节保健食品的安全性评价
一、食品安全性毒理学评价试验的四个阶段 二、食品安全性毒理学评价试验的目的 三、进行食品安全性评价时需要考虑的因素 第四节 保健食品的管理
一、保健食品管理的一般原则
二、对工厂、从业人员及设施的要求 三、产品监控与品质管理 第八篇食品加工与烹饪 第一章 食品加工技术 第一节 食品保藏技术 一、化学保藏 二、物理保藏
第二节 食品保鲜技术 一、化学保鲜技术 二、涂膜保鲜技术 第三节 食品干燥技术 一、普通干燥 二、冷冻干燥 三、喷雾干燥
第四节 食品的浓缩技术 一、食品浓缩原理 二、蒸发浓缩 三、冷冻浓缩 四、膜浓缩
第五节 食品的微波与远红外加工技术 一、食品微波加热技术 二、食品的微波干燥技术
三、微波处理对食品营养成分的影响 四、远红外加工技术 第六节 食品的膨化技术 一、特点
二、挤压膨化技术原理
三、膨化技术对物料中营养素的作用 第七节 食品的生物工程技术 一、食品发酵工程 二、食品的酶处理技术
第八节 食品的超临界萃取分离技术 一、原理 二、应用
第九节 微胶囊造粒技术
一、微胶囊技术处理食品的优点 二、微胶囊造粒技术的应用 第二章 烹饪学 第一节 绪论 一、烹饪的概念 二、中国烹饪的特点 第二节 烹饪原料 一、烹饪原料的分类 二、烹饪原料的质量鉴别 第三节 烹饪原料的初加工 一、蔬菜类原料的初加工 二、家禽的初加工 三、家畜类的初加工 四、水产品的初加工 五、干货原料涨发
六、几种干货原料的涨发实例 第四节 烹饪原料的初步熟处理 一、水加热处理工艺 二、油加热处理工艺 三、汽蒸热处理工艺 第五节 原料成形 一、块 二、片 三、丝 四、条 五、丁 六、段 七、粒 八、末 九、茸 十、花刀块
第六节 热菜的烹调方法 一、油熟法 二、水熟法 三、汽熟法 四、特殊熟法
第七节 冷菜的烹调方法 第八节 调味 一、基础调味品 目 录88 二、味型
三、调味的方式与原则 第九 烹饪与食物营养 一、合理营养的烹饪原则
二、烹调过程中可能产生的有害物质三、烹调对营养素的影响及控制
13
第一篇 基础营养
“营养”作为一个名词、术语已为众所习用,但对它的确切定义却未必准确了解。“营”在汉字里是谋求的意思,“养”是养生或养身,两个字组合在一起应当是“谋求养生”摄入量的参考值。包括“平均需要量”(EAR)、“推荐摄人量”(RNI)、“适宜摄人量”(AI)、“可耐受最高摄人量”(UL)。
EAR 是群体中各个体需要量的平均值,由个体需要量研究资料计算而得;是根据某些指标进行判断,可以满足某一特定性别、年龄及生理状况群体中50%个体需要的摄入水平;这一摄入水平不能满足另外50%个体对该营养素的需的意思。确切地说,应当是“用食物或食物中的有益成分谋求养生”。“营养”一词确切而比较完整的定义应当是:“机体通过摄取食物,经过体内消化、吸收和代谢,利用食物中对身体有益的物质作为构建机体组织器官、满足生理功能和体力活动需要的过程。”研究人体以及其他生物的营养问题的学问被称为营养学。
人类在生命活动过程中需要不断地从外界环境中摄取食物,从中获得生命活动所需的营养物质,这些营养物质在营养学上称为“营养素”。
人体所需的营养素有碳水化合物、脂类、蛋白质、矿物质、维生素,共5 大类,其中营养素不能在体内合成,而必需从食物中获得,称为“必需营养素”。其中包括9 种氨基酸:异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸、组氨酸;2 种脂肪酸:亚油酸、仅一亚麻酸;碳水化合物;。7 种常量元素:钾、钠、钙、镁、硫、磷、氯;8 种微量元素:铁、碘、锌、硒、铜、铬、钼、钴;14 种维生素:维生素A、维生素D、维生素E、维生素K、维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素C、烟酸、泛酸、叶酸、维生素B12、胆碱、生物素;加上水等,共计40 余种。
其中碳水化合物、脂类和蛋白质因为需要量多,在膳食中所占的比重大,称为“宏量营养素”;矿物质和维生素因需要的相对较少,在膳食中所占比重也较小,称为“微量营养素”; 矿物质中有7 种在人体内含量较多,叫做“常量元素”,有8 种在人体内含量较少,称“微量元素”。
这些营养素在体内有三方面功用:一是供给生活、劳动和组织细胞功能所需的能量;二是提供人体的“建筑材料”,用以构成和修补身体组织;三是提供调节物质,用以调节机体的生理功能。营养素有这三方面的作用,可见营养素是健康之本,是健康的物质基础。
为了指导居民合理营养、平衡膳食,许多国家制订有膳食营养素推荐供给量(recommended dietary allowances,RDAs)。RDAs值基本上是根据预防缺乏病提出的参考值,没有考虑预防慢性病,也没有考虑过量的危害,于是近年欧美等国家提出了“膳食营养素参考摄人量”(dietary reference intakes,DRIs)新概念,并制订出新的DRIs,用以取代RDAs。中国营养学会根据国际上的发展趋势,结合我国具体情况,于2000 年制订并推出了《中国居民膳食营养素参考摄人量》。
“膳食营养素参考摄人量”是一组每日平均膳食营养素
要;是制订推荐人量(RNI)的基础。
RNI 相当于传统使用的RDAs,是可以满足某一特定性别、年龄及生理状况群体绝大多数(97%~98%)个体需要量的摄人水平;长期摄入RNI 水平,可以满足身对该营养素的需要,保持健康和维持组织中有适当的储备。RNI 是以EAR 为基础制的,主要用途是作为个体每日摄人该营养素的目标值。
当某种营养素的个体需要量的研究资料不足而无法计算EAR,进而不能推算RNI 时,可设定AI 用以代替RNI。AI是通过观察或实验获得的健康人群某种营养素摄量。亦可用作个体摄入量的目标,该量可满足目标人群中几乎所有个体的需要。
UL 是平均每日可以摄人该营养素的最高量;“可耐受”是指这一摄入水平是可时耐受的,对一般人群几乎所有个体都不至于损害健康,当摄入量超过UL 而进一步增加时,损害健康的危险性也随之增加。
第一章……………人体构成及食物的消化吸收
第一节 人体构成
人体是以物质为基础的一个有机体,根据人们对机体认识的程度,可以从五个层次上来认识人体,即原子水平、分子水平、细胞水平、组织水平以及最后整体水平。
一、原子水平
在原子水平上,目前已知的元素有一百三十余种,其中人体内含有的元素有六十多种,主要为氧、氢、碳、氮、钙及磷等,其中氧含量约为65%,碳约为18%,氢约为10%,氮为3.0%,钙为2.0%,磷为1.0%。氧、碳、氢、氮就占了人体总重量的96%。其他元素虽然在人体内所占的比例很小,但并不代表着它们不重要,如血红蛋白是体内氧的携带者,而铁则是血红蛋白的重要组成成分。
二、分子水平
在分子水平上,人体是由蛋白质、脂类、碳水化合物、水及矿物质等构成的。一名体重为65kg 男性为例,其体内的水量约为40kg,占体重的60%多;脂类约为9kg,占体重的14%,其中估计有lkg 为生命活动所必需,其余为能量贮备,可以根据热人体的活动状况而改变;蛋白质约为llkg,占体重的17%,大部分蛋白质在身体内作为基本构成成分而存在,损失超过2kg 就会导致严重的生理功能失调。碳水化合物在体内主要是以糖原形式存在,可以用于消耗的贮备不
14
超过200g。
三、细胞水平
在细胞水平上,人体是由细胞、细胞外液及细胞外固体组成的。细胞是身体行使功能的主要组分。按照细胞存在的组织通常将其分为肌肉细胞、脂肪细胞、上皮细胞、神经细胞等类型。
四、组织水平
在组织水平上,人体是由组织、器官及系统构成的,这样体重就等于脂肪组织、骨骼肌、骨、血及其他如内脏器官等的总和。脂肪组织包括脂肪细胞、血管及一些支撑性结构成分,是贮存脂肪的主要地方。骨骼肌有400 多块,占体重的比例因性别、年龄不同而有差异。成年男性约占40%,成年女性约占35%。四肢肌约占全身肌肉重量的80%,其中下肢肌约50%,上肢肌约占30%。正常人的总血量占体重的8%左右。一个50kg 体重的人,约有血液4000ml,而真正参与循环的血量只占全身血液的70%~80%,其余的则贮存在肝、脾等“人体血库”内,当人体出现少量失血时,贮存在“人体血库”中的血液,便会立即释放出来,随时予以补充。骨骼是人体的支架系统。有206 块骨头,成年人骨骼的重量大约有9kg。
五、整体水平
需要说明的是,人体在各个水平上的构成是一个动态的过程。对一个个体来说,在胎儿、婴儿、幼儿、青春期、成年、老年等各个时期,身体成分会呈现一定的变化,在疾病、应激等状态下也会发生一定的改变。但通常情况下,在某一特定时间内,如以月或年为单位来衡量时,人体的构成在各个水平上都是相对稳定的,就是说,各组成部分间呈现稳定的定量关系。所以,可以通过在整体水平上的人体测量确定各个水平上身体的构成。这也是身高、体重、皮褶厚度、体质指数(BMI)等人体测量学指标在人体营养状况评价中得到普遍应用的理论基础之一。
第二节 食物的消化吸收
人体摄人的食物必须在消化道内被加工处理分解成小分子物质后才能进入体内,这个过程称为消化(digestion)。消化是由消化道来完成的,人的消化道由不同的消化器官相延续而成。消化有两种方式:一种是通过机械作用,把食物由大块变成小块,称为机械消化;另一种是在消化酶的作用下,把大分子变成小分子,称为化学消化。通常食物的机械消化与化学消化是同时进行的。食物经消化后,其中所含营养素所形成的小分子物质通过消化道进入血液或淋巴液的过程,称为吸收(absorption)。
一、消化系统的组成与功能 (一)口腔
口腔位于消化道的最前端,是食物进入消化道的门户。口腔内参与消化的器官有:
1.牙齿 牙齿是人体最坚硬的器官,通过牙齿的咀嚼,食物由大块变成小块。
2.舌 在进食过程中,舌使食物与唾液混合,并将食物向咽喉部推进,用以帮助食物吞咽;同时舌是味觉的主要器官。
3.唾液腺 人的口腔内有3 对大的唾液腺:腮腺、舌下腺、颌下腺,还有无数散在的小唾液腺,唾液就是由这些唾液腺分泌的混合液。
唾液为无色、无味近于中性的低渗液体。唾液中的水分约占99.5%,有机物主要为粘蛋白,还有唾液淀粉酶、溶菌酶等,无机物主要有钠、钾、钙、硫、氯等。
唾液的作用 ①唾液可湿润与溶解食物,以引起味觉;②唾液可清洁和保护口腔,当有害物质进人口腔后,唾液可起冲洗、稀释及中和作用,其中的溶菌酶可杀灭进人口腔内的微生物;③唾液可使食物细胞粘成团,便于吞咽;④唾液中的淀粉酶可对淀粉进行简单的分解,但这一作用很弱,且唾液淀粉酶仅在口腔中起作用,当进人胃与胃液混合后,pH值下降,此酶迅速失活。食物在口腔内的消化过程是经咀嚼后与唾液合成团,在舌的帮助下送到咽后壁,经咽与食管进入胃。食物在口腔内主要进行的是机械性消化,伴随少量的化学性消化,且能反射性地引起胃、肠、胰、肝、胆囊等器官的活动,为以后的消化做准备。
(二)咽与食管
咽位于鼻腔、口腔和喉的后方,其下端通过喉与气管和食管(esophagus)相连,是食物与空气的共同通道。当吞咽食物时,咽后壁前移,封闭气管开口,防止食物进入气管而发生呛咳。食团进入食管后,在食团的机械刺激下,位于食团上端的平滑肌收缩,推动食团向下移动,而位于食团下方的平滑肌舒张,这一过程的往复,便于食团的通过。
(三)胃
胃位于左上腹,是消化道最膨大的部分,其上端通过贲门与食管相连,下端通过幽门与十二指肠相连。胃的肌肉由纵状肌肉和环状肌肉组成,内衬粘膜层。肌肉的舒缩形成了胃的运动,粘膜层则具有分泌胃液的作用。
1.胃的运动
(1)胃的容受性舒张:胃在充盈的状态下体积可增大到1000~1500ml,使胃可以很容易的接受食物而不引起胃内压力的增大。胃的容受性舒张的生理意义是使胃的容量适应于大量食物的涌入,以完成储存和预备消化食物的功能。
(2)紧张性收缩:胃被充满后,就开始了它的持续较长时间的紧张性收缩。在消化过程中,紧张陛收缩逐渐加强,使胃腔内有一定压力,这种压力有助于胃液渗入食物,并能协助推动食物向十二指肠移动。
(3)胃的蠕动:胃的蠕动由胃体部发生,向胃底部方向发展。蠕动的作用是使食物与胃液充分混合,以利胃液的消化作用并把食物以最适合小肠消化和吸收的速度向小肠排
15
放。
2.胃液 胃液为透明、淡黄色的酸性液体,pH为0.9~1.5。胃液主要由以下成分组成:
(1)胃酸:胃酸由盐酸构成,由胃粘膜的壁细胞分泌。胃酸主要有以下功能:①激活胃
蛋白酶原,使之转变为有活性的胃蛋白酶;②维持胃内的酸性环境,为胃内的消化酶提供最合适的pH,并使钙、铁等矿质元素处于游离状态,利于吸收;③杀死随同食物进入胃内的微生物;④造成蛋白质变性,使其更容易被消化酶所分解。
(2)胃蛋白酶:胃蛋白酶是由胃粘膜的主细胞以不具活性的胃蛋白酶原的形式所分泌的,胃蛋白酶原在胃酸的作用下转变为具有活性的胃蛋白酶。胃蛋白酶可对食物中的蛋白质进行简单分解,主要作用于含苯丙氨酸或酪氨酸的肽键,形成脲和胨,但很少形成游离氨基酸,当食糜被送人小肠后,随pH 升高,此酶迅速失活。
(3)粘液:粘液的主要成分为糖蛋白。它覆盖在胃细胞膜的表面,形成一个厚约500μm的凝胶层,具有润滑作用,使食物易于通过;粘液还保护胃黏膜不受食物中粗糙成分的机械损伤;粘液为中性或偏碱性,可降低HCl 胃酸酸度,减弱胃蛋白酶活性,从而防止酸和胃蛋白酶对胃细胞膜的消化作用。
(4)内因子:由壁细胞分泌,可以和维生素B12结合成复合体,有促进回肠上皮细胞吸收维生素B12的作用。
(四)小肠
小肠是食物消化的主要器官。在小肠,食物受胰液、胆汁及小肠液的化学性消化。绝大部分营养成分也在小肠吸收,未被消化的食物残渣,由小肠进入大肠。小肠位于胃的下端,长5~7m,从上到下分为十二指肠、空肠和回肠。十二指肠长约25cm,在中间偏下处的肠管稍粗,称为十二指肠壶腹,该处有胆总管的开口,胰液及胆汁经此开口进入小肠,开口处有环状平滑肌环绕,起括约肌的作用,称为Oddi 括约肌,防止肠内容物返流入胆管。
1.小肠的运动
(1)紧张性收缩:小肠平滑肌的紧张性是其他运动形式有效进行的基础,当小肠紧张性降低时,肠腔扩张,肠内容物的混合和转运减慢;相反,当小肠紧张性增高时,食糜在小肠内的混合和转运过程就加快。
(2)节律性分节运动:由环状肌的舒缩来完成,在食糜所在的一段肠管上,环状肌在许多点同时收缩,把食糜分割成许多节段;随后,原来收缩处舒张,而原来舒张处收缩,使原来的节段分为两半,相邻的两半则合拢为一个新的节段。如此反复进行,食糜得以不断地分开,又不断地混合。分节运动的向前推进作用很小,它的作用在于:①使食糜与消化液充分混合,便于进行化学性消化;②使食糜与肠壁紧密接触,为吸收创造条件;③挤压肠壁,有助于血液和淋巴
的回流。
(3)蠕动:蠕动是一种把食糜向着大肠方向推进的作用。蠕动由环状肌完成。由于小肠的蠕动很弱,通常只进行一段短距离后即消失,所以食糜在小肠内的推进速度很慢,为1~2cm/min。
2.进入小肠的消化液
(1)胰液:胰液是由胰腺的外分泌腺部分分泌,所分泌的胰液进入胰管,流经胰管与胆管合并而成的总胆骺位于十二指肠处的总胆管开口进入小肠。胰液为无色、无嗅的弱碱性液体,pH 值为7.8~8.4,含水量类似于唾液;无机物主要为碳酸氢盐,其作用是中和进入十二指肠的胃酸,使肠细胞膜免受强酸的侵蚀,同时也提供了小肠内多种消化酶活动的最适pH 值;有机物则为由多种酶组成的蛋白质。①胰淀粉酶:为α淀粉酶;②胰脂肪酶类:胰液中消化脂类的酶有胰脂肪酶、磷脂酶A2、胆固醇酯酶和辅脂酶;③胰蛋白酶类:胰液中的蛋白酶基本上分为两类,即内肽酶和外肽酶。胰蛋白酶、糜蛋白酶和弹性蛋白酶属于内肽酶;外肽酶主要有羧基肽酶A 和羧基肽酶B。胰腺细胞最初分泌的各种蛋白酶都是以无活性的酶原形式存在的,进入十二指肠后被肠致活酶所激活。 除上述三类主要的酶外,胰液中还含有核糖核酸酶和脱氧核糖核酸酶。胰液中的所有酶类的最适pH 值为7.0 左右。
(2)胆汁:胆汁是由肝细胞合成的,储存于胆囊,经浓缩后由胆囊排出至十二指肠。胆汁是一种金黄色或橘棕色有苦味的浓稠液体,其中除含有水分和钠、钾、钙、碳酸氢盐等无机成分外,还含有胆盐、胆色素、脂肪酸、磷脂、胆固醇和细胞蛋白等有机成分。胆盐是由肝脏利用胆固醇合成的胆汁酸与甘氨酸或牛磺酸结合形成的钠盐或钾盐,是胆汁参与消化与吸收的主要成分。一般认为胆汁中不含消化酶。胆汁的作用是:①胆盐可激活胰脂肪酶,使后者催化脂肪分解的作用加速;②胆汁中的胆盐、胆固醇和卵磷脂等都可作为乳化剂,使脂肪乳化呈细小的微粒,增加了胰脂肪酶的作用面积,使其对脂肪的分解作用大大加速;③胆盐与脂肪的分解产物如游离脂肪酸、甘油一酯等结合成水溶性复合物,促进了脂肪的吸收;④通过促进脂肪的吸收,间接帮助了脂溶性维生素的吸收。此外,胆汁还是体内胆固醇和胆色素代谢产物排出体外的主要途径。
(3)肠液:小肠液是由十二指肠腺细胞和肠腺细胞分泌的一种弱碱性液体,pH 约为7.6。小肠液中的消化酶包括氨基肽酶、α-糊精酶、麦芽糖酶、乳糖酶、蔗糖酶、磷酸酶等;主要的无机物为碳酸氢盐;小肠液中还含有肠致活酶,可激活胰蛋白酶原。
(五)大肠
人类的大肠内没有重要的消化活动。大肠的主要功能在于吸收水分,大肠还为消化后的食物残渣提供临时储存场所。一般地,大肠并不进行消化,大肠中物质的分解也多是
16
细菌作用的结果,细菌可以利用肠内较为简单的物质合成B 大,透过越快;如果在脂质中的溶解度相等,则较小的分子族维生素和维生素K,但更多的是细菌对食物残渣中未被消化的碳水化合物、蛋白质与脂肪的分解,所产生的代谢产物也大多对人体有害。
1.大肠的运动 大肠的运动少而慢,对刺激的反应也较迟缓,这些有利于对粪便的暂时储存。
(1)袋状往返运动:由环状肌无规律的收缩所引起,可使结肠袋中的内容物向两个方向作短距离位移,但并不向前推进。
(2)分节或多袋推进运动:由一个结肠袋或一段结肠收缩完成,把肠内容物向下一段结肠推动。
(3)蠕动:由一些稳定向前的收缩波组成,收缩波前方的肌肉舒张,后方的肌肉收缩,使这段肠关闭合并排空。
2.大肠内的细菌活动 大肠中的细菌来自于空气和食物,它们依靠食物残渣而生存,同时分解未被消化吸收的蛋白质、脂肪和碳水化合物。蛋白质首先被分解为氨基酸,氨基酸或是再经脱羧产生胺类,或是再经脱氨基形成氨,这些可进一步分解产生苯酚、吲哚、甲基吲哚和硫化氢等,是粪便臭味的主要来源;碳水化合物可被分解产生乳酸、醋酸等低级酸以及CO2、沼气等;脂肪则被分解产生脂肪酸、甘油、醛、酮等,这些成分大部分对人体有害,有的可以引起人类结肠癌。可溶性膳食纤维,可加速这些有害物质的排泄,缩短它们与结肠的接触时间,有预防结肠癌的作用。
二、食物的吸收
吸收(absorption)是指食物成分在消化道(主要)上皮细胞吸收进入血液或淋巴从而进
入肝脏的过程。 (一)吸收部位
食物吸收的主要部位是小肠上段的十二指肠和空肠。回肠主要是吸收功能的储备,用于代偿时的需要,而大肠主要是吸收水分和盐类。
在小肠内壁上布满了环状皱褶、绒毛和微绒毛。经过这些环状皱褶、绒毛和微绒毛的放大作用,使小肠的吸收面积可达200m2;且小肠的这种结构使其内径变细,增大了食糜流动时的摩擦力,延长了食物在小肠内的停留时间,为食物在小肠内的吸收创造了有利条件。
(二)吸收形式
小肠细胞膜的吸收作用主要依靠被动转运与主动转运来完成。
1.被动转运:被动转运过程主要包括被动扩散、易化扩散、滤过、渗透等作用。
(1)被动扩散:通常物质透过细胞膜,总是和它在细胞膜内外的浓度有关。不借助载体,不消耗能量,物质从浓度高的一侧向浓度低的一侧透过称被动扩散。由于细胞膜的基质是类脂双分子层,脂溶性物质更易进入细胞。物质进入细胞的速度决定于它在脂质中的溶解度和分子大小,溶解度越
透过较快。
(2)易化扩散:指非脂溶性物质或亲水物质如Na+、K+、葡萄糖和氨基酸等,不能透过细胞膜的双层脂类,需在细胞膜蛋白质的帮助下,由膜的高浓度一侧向低浓度一侧扩散或转运的过程。与易化扩散有关的膜内转运系统和它们所转运的物质之间,具有高度的结构特异性,即每一种蛋白质只能转运具有某种特定化学结构的物质;易化扩散的另一个特点是所谓的饱和现象,即扩散通量一般与浓度梯度的大小成正比,当浓度梯度增加到一定限度时,扩散通量就不再增加。
(3)滤过作用:消化道上皮细胞可以看作是滤过器,如果胃肠腔内的压力超过毛细血管时,水分和其他物质就可以滤人血液。
(4)渗透:渗透可看作是特殊情况下的扩散。当膜两侧产生不相等的渗透压时,渗透压较高的一侧将从另一侧吸引一部分水过来,以求达到渗透压的平衡。
2.主动转运在许多情况下,某种营养成分必须要逆着浓度梯度(化学的或电荷的)的方向穿过细胞膜,这个过程称主动转运。营养物质的主动转运需要有细胞上载体的协助。所谓载体,是一种运输营养物质进出细胞膜的脂蛋白。营养物质转运时,先在细胞膜同载体结合成复合物,复合物通过细胞膜转运人上皮细胞时,营养物质与载体分离而释放人细胞中,而载体又转回到细胞膜的外表面。主动转运的特点是:载体在转运营养物质时,需有酶的催化和提供能量,能量来自三磷酸腺苷的分解;这一转运系统可以饱和,且最大转运量可被抑制;载体系统有特异性,即细胞膜上存在着几种不同的载体系统,每一系统只运载某些特定的营养物质。
第二章…………能 量
新陈代谢是一切生命活动的基本特征。人体在生命活动过程中不断从外界环境中摄取食物,从中获得人体必需的营养物质,其中包括碳水化合物、脂类和蛋白质,一般称之为三大营养素。三大营养素经消化转变成可吸收的小分子物质被吸收入血,这些小分子物质在一方面经过合成代谢构成机体组成成分或更新衰老的组织;另一方面经过分解代谢释放出所蕴藏的化学能。这些化学能经过转化便成为生命活动过程中各种能量的来源,所以分解代谢是放能反应,而合成代谢则需要供给能量,因此是吸能反应。而机体在物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移和利用则构成了整个能量代谢过程,是生命活动的基本特征之一。
第一节 能量单位
“能”(energy)在自然界有多种形式有如太阳能、化学能、机械能、电能,它们之间可以相互转换。为了计量上的方便,国际上制订统一的单位,即焦耳(Joule,J),或卡(calorie)。lkcal 指1000g 纯水的温度由15℃上升到16℃
17
所需要的能量。而1 焦耳(joule,J)则是指用1 牛顿(N)力把lkg 物体移动lm 所需要的能量。1000J 等于1“千焦耳”(kilo joule,kJ); 1000kJ等于1“兆焦耳”(mega joule,供给能量。脂肪酸可直接供给很多组织利用,也可在肝脏转化成丙酮酸再供给其他组织利用。不但骨骼肌、心肌等可利用脂肪酸和酮体,在饥饿时,脑组织也可利用酮体。所以,MJ)。两种能量单位的换算如下:
1kcal=4.184kJ lkJ=0.239kcal 1000kcal=4.184MJ 1MJ=239kcal
第二节 能量来源
人体在生命活动过程中,都需要能量,如物质代谢的合成和分解反应、心脏跳动、肌肉收缩、腺体分泌等。而这些能量来源于食物。已知,生物的能量来源于太阳的辐射能。其中,植物借助叶绿素的功能吸收利用太阳辐射能,通过光合作用将二氧化碳和水合成碳水化合物;植物还可以吸收利用太阳辐射能合成脂类、蛋白质。而动物在食用植物时,实际上是从植物中间接吸收利用太阳辐射能,人类则是通过摄取动、植物性食物获得所需的能量。动、植物性食物中所含的营养素可分为五大类:碳水化合物、脂类、蛋白质、矿物质和维生素,如果加上水,则为六大类。其中,碳水化合物、脂类和蛋白质经体内代谢可释放能量。三者统称为“产能营养素”或能源物质。
一、产能营养素 (一)碳水化合物
碳水化合物是机体的重要能量来源。我国人民所摄取食物中的营养素,以碳水化合物所占的比重最大。一般说来,机体所需能量的50%以上是由食物中的碳水化合物提供的。食物中的碳水化合物经消化产生的葡萄糖被吸收后,有一部分以糖原的形式贮存在肝脏和肌肉中。肌糖原是骨骼肌中随时可动用的贮备能源,用来满足骨骼肌在工作的情况下的需要。肝糖原也是一种贮备能源,贮存量不大,主要用于维持血糖水平的相对稳定。 脑组织消耗的能量相对较多,在通常情况下,脑组织消耗的能量均来自碳水化合物的有氧的条件下氧化,因而脑组织对缺氧非常敏感。另外,脑组织细胞贮存的糖原又极少,代谢消耗的碳水化合物主要来自血糖,所以脑功能对血糖水平有很大的依赖性。
(二)脂类
机体内的脂类分为组织脂质和贮存脂质两部分。组织脂质主要包括胆固醇、磷脂等,是组织、细胞的组成成分,在人体饥饿时也不减少,但不能成为能源。贮存脂质主要是脂肪,也称甘油三酯或中性脂肪。在全部贮存脂质中,脂肪约占98%。其中一部分是来自食物的外源性脂肪;另一部分是来自体内碳水化合物和氨基酸转化成的内源性脂肪。脂肪含能量最高是体内各种能源物质的主要贮存形式。
在正常情况下,人体所消耗的能源物质中有40%~50%来自体内的脂肪,其中包括从食物中摄取的碳水化合物所转化成的脂肪;在短期饥饿情况下,则主要由体内的脂肪
脂肪也是重要的能源物质,但它不能在机体缺氧条件下供给能量。
(三)蛋白质
蛋白质是由氨基酸构成的,在机体蛋白质代谢中,也主要是利用氨基酸进行合成和分解代谢。体内氨基酸有两个来源,一是来自食物蛋白质消化所产生的氨基酸,由小肠吸收入血;二是在机体新陈代谢过程中,组织、细胞蛋白质分解所产生的氨基酸。这两部分氨基酸主要用于合成细胞成分以实现自我更新,也用于合成酶、激素等生物活性物质。氨基酸也可以作为能源物质,但这是用较高的代价而取得的。
氨基酸在体内经过脱氨基作用或氨基转换作用,分解为非氮成分和氨基。其中非氮成分(α-酮酸)可以氧化供能,氨基则经过处理后主要由肾脏排出体外。人体在一般情况下主要利用碳水化合物和脂肪氧化供能。但在某些特殊情况下,机体所需能源物质供能不足,如长期不能进食或消耗量过大时,体内的糖原和贮存脂肪已大量消耗之后,将依靠组织蛋白质分解产生氨基酸来获得能量,以维持必要的生理功能。
进食是周期性的,而能量消耗则是连续不断的,因而贮备的能源物质不断被利用,又不断补充。当机体处于饥饿状态时,碳水化合物的贮备迅速减少,而脂肪和蛋白质则作为长期能量消耗时的能源。
二、食物的卡价
人体所需要的能量来源于动物性和植物性食物中的碳水化合物、脂类和蛋白质三种产能营养素。每克产能营养素在体内氧化所产生的能量值称为“食物的热价”或“食物的能量卡价”,亦称“能量系数”。
(一)食物在体外的燃烧热
物质燃烧时所释放出的热,称为燃烧热。食物可在动物体内氧化,也可在动物体外燃烧。体外燃烧和体内氧化的化学本质是一致的,每克产能营养素在体外燃烧时所产生的能量值称为“物理卡价”。
食物的燃烧热通常采用“弹式热量计”测定。“弹式热量计”的基本构造是两中空形金属球(或带盖小钢罐),即钢弹。钢弹内安放能放电的电极及其引出的导线。操作时先将定量的食物或产能营养素样品置于钢弹内电极附近,然后紧闭钢弹,从气口充人纯氧至一定压力;置钢弹于定量的特制水箱内,水箱中置一精密温度计。导线通电后可使钢弹内食物或产能营养素样品在纯氧的环境中充分燃烧;燃烧所产生的热量经过钢弹传导给水箱中的水,于是水温上升,再根据样品的重量、水箱中的水量和水温上升的度数推算出所产生的燃烧热。
(二)食物在体内的燃烧热
18
产能营养素在体内的燃烧(生物氧化)过程和在体外燃烧过程不尽相同,体外燃烧是在氧作用下完成的,化学反应激烈,伴随着光和热;体内氧化是在酶的作用下缓慢进行的,比较温和;特别是最终产物不完全相同,所以产生的热量(即能量)也不完全相同。据用“弹式热量计”测定,lg 碳水化合物在体外燃烧时平均产生能量17.15kJ(4.1kcal);1g 脂肪平均产能39.54kJ(9.45kcal);lg 蛋白质平均产能23.64kJ(5.65 kcal)。但在体内氧化时,碳水化合物和脂肪与体外燃烧时的最终产物均为二氧化碳和水,所产生的能量也相同。蛋白质在体内氧化时的最终产物为二氧化碳、水、 (一)基础代谢与基础代谢率
基础代谢(basal metabolism,BM)是指人体维持生命的所有器官所需要的最低能量需要。测定方法是在清晨而又极端安静状态下,不受精神紧张、肌肉活动、食物和环境温度等因素影响时的能量代谢。而单位时间内的基础代谢,称为基础代谢率(basal metabolic rate, BMR)。一般是以每小时所需要的能量为指标。 基础代谢的测量一般都在清晨未进餐以前进行,距离前一天晚餐12~14 小时,而且测量前的最后一次进餐不要吃得太饱,膳食中的脂肪量也不要太多,这样可以排除食物热效应作用的影响。测量前不应做费尿素、肌酐及其他含氮有机物;而在体外燃烧时的最终产物则为二氧化碳、水、氨和氮等,体内氧化不如体外燃烧完全。若将lg 蛋白质在体内氧化的最终产物收集起来,继续在体外燃烧,还可产生能量5.44kJ(1.3 kcal)。如果用“弹式热量计”体外燃烧试验推算体内氧化产生的能量值应为:lg 碳水化合物17.15kJ(4.1kcal) , lg 脂肪: 39.54kJ(9.45 kcal) , lg 蛋白质则为23.64-5.44=18.2kJ(4.35kcal)。 另外,食物中的营养素在消化道内并非100%吸收。一般混合膳食中碳水化合物的吸收率为98%、脂肪95%、蛋白质92%。所以,三种产能营养素在体内氧化实际产生能量则为:
1g 碳水化合物:17.15kJ×98%=16.81kJ(4.Okcal) 1g 脂肪:39.54kJ×95%=37.56kJ(9.Okcal) 1g 蛋白质:18.2kJ×92%=16.74kJ(4.0kcal) 三、能量来源分配
三类产能营养素在体内都有其特殊的生理功能并且彼此相互影响,如碳水化合物与脂肪的相互转化及它们对蛋白质有节约作用。因此,三者在总能量供给中应有一个恰当的比例。根据我国的饮食特点,成人碳水化合物供给的能量以占总能量的55%~65%,脂肪占20%~30%,蛋白质占10%~15%为宜。年龄越小,蛋白质及脂肪供能占的比例相应增加。成人脂肪摄入量一般不宜超过总能量的30%。
第三节 能量消耗
能量从一种形式转化为另一种形式的过程中,其能量既不增加也不减少。这是所有形式
的能量互相转化的一般规律,即能量守恒定律,机体的能量代谢也遵循这一普遍规律。即在整个能量转化过程中,机体所利用的蕴藏于食物中的化学能与最终转化成的能量和所做的外功,按能量折算是完全相等的。也就是说,机体的能量需要与消耗是一致的。在理想的平衡状态下,个体的能量需要量等于其消耗量。成年人的能量消耗主要用于维持基础代谢、体力活动和食物生热效应;孕妇还包括子宫、乳房、胎盘、胎儿的生长及体脂储备;乳母则需要合成乳汁;儿童、青少年则应包括生长发育的能量需要;创伤病人康复期间等也需要能量。
一、基础代谢
力的劳动或运动,而且必须静卧半小时以上,测量时采取平卧姿势,并使全身肌肉尽量松弛,以排除肌肉活动的影响。测量时的室温应保持在20~25℃之间,以排除环境温度的影响。
(二)基础代谢的测量
1.气体代谢法能量代谢始终伴随着氧的消耗和二氧化碳的产生。故可根据氧的消耗量推
算能量消耗量。目前临床常用的是一种特制的代谢车。 2.用体表面积计算基础代谢一般以每小时、每平方米体表面积的产热量为单位。传统以kcal/(m2·h)表示,现按国际制单位则以kJ/(m2·h)表示。基础代谢消耗的能量常根据体表面积或体重和基础代谢率计算。
基础代谢=体表面积(m2)×基础代谢率[kJ/(m2·h)或kcal/(m2·h)]???(1)
人体的体表面积,可根据身高和体重来推算。Stevenson 根据在中国人体的测量结果提
出体表面积计算公式为: S(m2)=0.0061身高(cm)+0.0128体重(kg)-0.1529???????????????(2)
20 世纪80 年代赵松山等测量了56 名18~45 岁成年人的体表面积,提出中国人的体表面积计算公式:
S(m2)=0.00659 身高(cm)+0.0126 体重(kg)-0.1603??????????????(3)
中国人正常基础代谢率平均值[kJ/(m2·h)],见表1-2-1。
表1-2-1 中国人正常基础代谢率平均值[kJ/(m2·h)] 年龄(岁)11~15 16~17 18~19 20~30 31~40 41~50 >50
男 195.5 193.4 166.2 157.8 158.7 154.1 149.1
(46.7) (46.2) (39.7) (37.9) (37.7) (36.8) (35.6) 女 172.5 181.7 154.1 146.5 146.4 142.4 138.6 (41.2) (43.4) (36.8) (35.1) (35.0) (34.0) (33.1) 注:( )内数值为kcal/(m2·h) (三)影响基础代谢的因索
1.体表面积 基础代谢率的高低与体重并不成比例关系,而与体表面积基本上成正比。因此,用每平方米体表面
19
积为标准来衡量能量代谢率是比较合适的。
2.年龄在人的一生中,婴幼儿阶段是整个代谢最活跃的阶段,其中包括基础代谢率,以后到青春期又出现一个较高代谢的阶段。成年以后,随着年龄的增加代谢缓慢地降低,其中也有一定的个体差异。
3.性别实际测定表明,在同一年龄、同一体表面积的情况下,女性基础代谢率低于男性。
4.激素激素对细胞的代谢及调节都有较大影响。如甲状腺功能亢进可使基础代谢率明显升高;相反,患粘液水肿时,的10~20 倍。通常各种体力活动所消耗的能量约占人体总能量消耗的15%~30%。 人们每天的工作和生活包括多种活动,这些活动都需要肌肉做功来完成。在人体的整个能量消耗中,肌肉活动或体力活动占较大比例。因为一切活动都需要能量。
影响体力活动能量消耗的因素:①肌肉越发达者,活动能量消耗越多;②体重越重者,能量消耗越多;③劳动强度越大、持续时间越长,能量消耗越多;④与工作的熟练程度有关。其中劳动强度和持续时间是主要影响因素,而劳动基础代谢率低于正常。去甲肾上腺素可使基础代谢率下降25%。
5.季节与劳动强度基础代谢率在不同季节和不同劳动强度人群中存在一定差别,说明气候和劳动强度对基础代谢率有一定影响。例如,寒季基础代谢高于暑季;劳动强度高者高于劳动强度低者。
(四)静息代谢
静息代谢是一种与基础代谢很接近的代谢状态,是在测定中仅省略摄人食物的这个条件,测定过程要求全身处于休息状态,不用早上睡醒测量,但不是空腹而是在进食3~4 小时后测量。此时机体仍在进行着若干正常的消化活动,这种状态比较接近于人们正常生活中处于休息的状态,在这种条件下测出的代谢率,称为静息代谢率(resting metabolism rate , RMR)。RMR 与BMR 相差约10%,故在实际工作中可以采用。RMR 一般占总能量消耗的大部分(60%~75%)。
表1-2-2 人体24 小时静息代谢参考值(kcal) 年龄(岁) 体重(kg)
40 50 57 64 70 77 84 91 100 男性
10~ 1351 1526 1648 1771 1876 1998 2121 2243 2401 18~ 1291 1444 1551 1658 1750 1857 1964 2071 2209 30~ 1343 1459 1540 1621 1691 1772 1853 1935 3039 60~ 1027 1162 1256 1351 1423 1526 1621 1716 1837 女性
10~ 1234 1356 1441 1527 1600 1685 1771 1856 1966 18~ 1084 1231 1334 1437 1525 1682 1731 1833 1966 30~ 1177 1264 1325 1386 1438 1499 1560 1621 1699 60~ 1016 1121 1195 1268 1331 1404 1478 1552 1646 二、体力活动
除了基础代谢外,体力活动是人体能量消耗的主要因素。因为生理情况相近的人,基础代谢消耗的能量是相近的,而体力活动情况却相差很大。机体任何轻微活动都可提高代谢率,人在运动或劳动时耗氧量显著增加。这是因为运动或劳动等体力活动时肌肉需要消耗能量,而能量则来自营养物质的氧化,这就必然导致机体耗氧量增加。机体耗氧量的增加与肌肉活动的强度呈正比关系。耗氧量最多可达到安静时
强度主要涉及劳动时牵动的肌肉多少和负荷的大小。
三、食物热效应
食物热效应的概念食物热效应(thermic effect of food,TEF)是指由于进食而引起能量消耗增加的现象。过去称为食物的特殊动力作用(specific dynamic action,SDA)。例如,进食碳水化合物可使能量消耗增加5%~6%,进食脂肪增加4%~5%,进食蛋白质增加30%~40%。一般混合膳食约增加基础代谢的10%。 食物热效应只能增加体热的外散,而不能增加可利用的能;换言之,食物热效应对于人体是一种损耗而不是一种收益。当只够维持基础代谢的食物摄入后,消耗的能量多于摄人的能量,外散的热多于食物摄人的热,而此项额外的能量却不是无中生有的,而是来源于体内的营养贮备。因此,为了保存体内的营养贮备,进食时必须考虑食物热效应额外消耗的能量,使摄入的能量与消耗的能量保持平衡。
四、生长发育及影响能量消耗的其他因素
处在生长发育过程中的儿童,其一天的能量消耗还应包括生长发育所需要的能量。怀孕的妇女,由于子宫内胎儿的发育,孕妇间接地承担并提供其迅速发育所需的能量,加上自身器官及生殖系统的进一步发育需要特殊的能量,尤其在怀孕后半期。
除上述影响基础代谢的几种因素对机体能量消耗有影响之外,还受情绪和精神状态影响。脑的重量只占体重的2%,但脑组织的代谢水平是很高的。例如,精神紧张地工作,可使大脑的活动加剧,能量代谢约增加3%~4%,当然,与体力劳动比较,脑力劳动的消耗仍然相对地少。
第四节 能量消耗测定
人体各项活动消耗的能量及每目的总能量消耗,有不同测定方法。人体总能量消耗(total energy expenditure,TEE)测定是研究能量需要量的常用方法。
一、直接测热法
直接测热法(direct calorimetry)测定能量消耗较精确的方法是直接测定人体在某一时间内向外散失的热量。此法是将受试者关闭在直接量热器内。量热器是用铜板特制的小室,整个室又用锌板及木板包围。铜板、锌板及木板中间各隔一层空气,使其不易传热。室顶装置铜管,借冷水在管
20
内的流动以吸收受试者散出的热量并维持室内温度的恒定。受试者在室内呼出的二氧化碳和水,分别用氢氧化钾及浓硫酸吸收;所消耗的氧,则设法补充;并用压力调节器以调节室内压力的恒定。
受试者所放出的热,一部分用以蒸发排出的水使之变为水蒸气,随空气流出室外。所以即可根据空气中水蒸气含量及被浓硫酸吸收的水量计算水蒸发时所需的热量;另一部分则被室顶铜管内的冷水所吸收,所以测定水的循环量及流人和流出量热室的温度差,即可计算随水流出室外的热量。穿脱衣服 9 9.86 1.64 99.8 14.8 大小便 9 4.10 0.98 36.9 8.82 擦地板 10 8.74 2.09 87.5 20.9 跑步 8 23.26 5.56 186.1 44.5 洗漱 16 4.31 1.03 69.0 16.5 刮脸 9 6.53 1.56 58.8 14.0 读外语 28 4.98 1.19 139.4 33.3 走路 96 7.03 1.68 674.8 161.3 听课 268 4.02 0.96 1077.0 257.3 因为整个量热室温度恒定。受试者的体温亦无改变,所以水蒸发时所需的热量及随水流出室外的热量之和即为受试者的能量消耗量。
多年来,直接测热装置有不少改进。例如,用空气代替水来吸收受试者所散发的热量,即将调节到一定温度的空气送入隔热的受试者居室中,然后使这些空气通过热交换装置,以测算受试者在一定时间内散发的热量。这种测热装置适用于人和大动物,而且同早期的测热装置相比更为精确。
由于这种测热装置设计、制造复杂,应用受到限制,目前主要用于肥胖和内分泌系统功能障碍等研究工作。
二、问接测热法
在化学反应中,反应物的量和生成物的量之间呈一定的比例关系,即定比关系。例如,氧化1mol 葡萄糖,需要6mol02,同时产生6molC02和6molH20,并释放一定的能量。同一种化学反应,不论经过什么样的中间步骤,也不管反应条件差异有多大,这种定比关系不变。例如,在体内氧化1mol 葡萄糖与体外燃烧lmol 葡萄糖都要消耗6mol02,产生6molC02,和6molH20,而且产生的能量也相等。因为测定时,人体所用的能量可由蛋白质、脂类及碳水化合物提供,不同的比例产能也不同,故在测定呼出气体中可求出呼吸商(RQ),以准确求出能量消耗,总的来说可根据生活劳动过程中氧的消耗与二氧化碳的排出测定、推算能量消耗量。
(二)双标记水法
其基本方法是给实验对象喝少量双标记水(婴儿剂量0.3g/kg),然后每1~2 天收集一次尿样,用同位素质谱仪测定尿样H和0 的丰度(enrichment)。根据H和0的消失率计算能量消耗量。
(三)生活观察法
即记录被测定对象一日生活和工作的各种动作及时间,然后查《能量消耗率表》, 再经过计算,得一日能量消耗量。
例如某调查对象,身高173cm,体重63kg,体表面积为1.72m,则该被调查对象24 小时能量消耗量见表1-2-3。
表1-2-3 生活观察法能量消耗量计算表
动作名称 动作所用时间 能量消耗率 能量消耗量 min kJ/min kcal/min kJ kcal
站立听讲 75 4.14 0.99 310.6 74.3 坐着写字 70 4.08 1.07 313.38 74.9 看书 120 3.51 0.84 421.2 100.8 站着谈话 43 4.64 1.11 199.5 47.7 坐着谈话 49 4.39 1.05 215.1 51.5 吃饭 45 3.51 0.84 158.0 37.8 打篮球 35 13.85 3.31 484.8 115.9 唱歌 20 9.50 2.27 190.0 45.4 铺被 5 7.70 1.84 38.5 9.2
睡眠 515 2.38 0.57 1126.0 293.6 合计 1430 5886.4 1422.5
注:校正体表面积,5886.3×1.72=10124.4 加食物热效应,10124.4(1+10%)=11136.8(2661.7kcal)
(四)心率监测法
用心率监测器和气体代谢法同时测量各种活动的心率和能量消耗量,推算出心率-能量消耗多元回归方程式。目前已有几种简便仪器用于监测个体自由活动的心率,这种方法误差较大,因为心理活动也可以影响心率。
第五节 需要量及膳食参考摄入量
人体能量代谢的最佳状态是达到能量消耗与能量摄人的平衡。这种能量平衡(energybalance)能使机体保持健康并能胜任必要的社会生活。能量代谢失衡,即能量缺乏或过剩都对身体健康不利。
一、能量需要量的确定
迄今,直接测定成年人在自由活动情况下的能量消耗量仍十分困难。由于BMR 约占总能量消耗的60%~70%,所以它是估算成年人能量需要量的重要基础。WHO(1985)、美国(1989)、日本(1990)修订推荐摄人量时均采用了“要因加算法”(factorl approach)估算成年人的能量需要量。即以BMR 乘以体力活动水平(physical ctivity level,PAL)计算人体的能量消耗量或需要量。即能量需要量=BMR×PAL。对儿童、孕妇、乳母等特殊生理情况
21
下尚需考虑其特殊需要。
表1-2-4 按体重计算BMR的公式
年(岁) 男 女
kcal/d MJ/d kcal/d MJ/d
0~ 60.9m-54 0.2550m-0.226 61.0m-51 0.2550m-0.2140
3~ 22.7m+495 0.0949m+2.07 22.5m+499 0.9410m+2.09 60~
轻体力活动 7.94 7.53 1900 1800 中体力活动 9.20 8.36 2200 2000 70~
轻体力活动 7.94 7.10 1900 1800 中体力活动 8.80 8.00 2100 1900 80~ 7.74 7.10 1900 1700
在一定的时间内,了解人的能量是否平衡,精确了解体重的变化,是一个可行的自我监
测方法,测定时应先排便,除去衣物用可靠的称量工具10~ 17.5m+651 0.0732m+2.72 12.2m+746 0.0510m+3.12
18~ 15.3m+679 0.0640m+2.84 14.7m+496 0.0615m+2.08
30~ 11.6m+879 0.0485m+3.67 8.7m+820 0.0364m+3.47 注:m=体重kg
Schofield 按体重推算BMR 公式已被WHO(1985)采纳,现已成为估算人群能量需要量的重要依据(表1-2-4)。按Schofield 公式计算亚洲人的BMR 可能偏高,亚洲人的BMR 可能比欧洲人低10%。据我国以往实测成年人的BMR 也呈现这种偏低的趋势。为此,我国在应用WHO 推荐的BMR 计算公式时,采取减5%的办法作为计算18~44 岁和45~59 岁两个人群的BMR.。
成年人的PAL 受劳动强度的影响,不同劳动强度的PAL值见表1-2-5。
表1-2-5 不同劳动强度的PAL值 活动强度 PAL值 轻 1.0~2.5 中 2.6~3.9 重 4.0~
二、膳食能量推荐摄人量
根据上述BMR 和PAL 的计算方法,并按BMR×PAL=能量推荐摄入量计算公式,推算中国居民成年人膳食能量推荐摄入量(RNI),见表1-2-6。
表1-2-6 中国成年膳食能量推荐摄入量 年龄(岁) RNI(MJ/d) RNI(kcal/d) 男 女 男 女 18~
轻体力活动 10.03 8.80 2400 2100 中体力活动 11.29 9.62 2700 2300 重体力活动 13.38 11.30 3200 2700 50~
轻体力活动 9.62 8.00 2300 1900 中体力活动 10.87 8.36 2600 2000 重体力活动 13.00 9.20 3100 2200
来测定。
第六节 能量的食物来源
人体的能量来源是食物中的碳水化合物、脂类和蛋白质。这三类营养素普遍存在于各种食物中。粮谷类和薯类食物含碳水化合物较多,是膳食能量最经济的来源;油料作物富含脂肪;动物性食物一般比植物性食物含有更多的脂肪和蛋白质;但大豆和坚果类例外,它们含丰富的油脂和蛋白质;蔬菜和水果一般含能量较少。
表1-2-7 常见食物能量含量(每lOOg) 食物 能 量 kcal kJ
小麦粉(标准粉) 344 1439 粳米(标一) 343 1435 灿米(标一) 346 1448 玉米(干) 335 1402 玉米面 341 1427 食 物 能 量 kcal kJ
蚕豆 335 1402 绿豆 316 1322 赤小豆 309 1293 花生仁 563 2356 猪肉(肥瘦) 395 1653
第三章???????????蛋 白 质
蛋白质(protein)是化学结构复杂的一类有机化合物,是人体的必需营养素。蛋白质一词源于希腊文的proteios ,是“头等重要”的意思,表明蛋白质是生命活动中头等重要物质。
现已证明,生命的产生、存在和消亡都与蛋白质有关,蛋白质是生命的物质基础,没有蛋白质就没有生命。
第一节蛋白质的组成和分类
一、蛋白质的组成
蛋白质是自然界中一大类有机物质,从各种动、植物组织中提取出的蛋白质,其元素组成为:碳(50%~55%)、氢(6.7%~7.3%)、氧(19%~24%)、氮(13%~19%)及硫
22
(O%~4%); 有些蛋白质还含有磷、铁、碘、锰及锌等其他元素。由于碳水化合物和脂肪中仅含碳、氢、氧,不含氮,所以蛋白质是人体氮的惟一来源,碳水化合物和脂肪不能代替。
大多数蛋白质的含氮量相当接近,平均约为16%。因此在任何生物样品中,每克氮相当于6.25g 蛋白质(即100÷16) ,其折算系数为6.25 。只要测定生物样品中的含氮量, (三)按蛋白质的营养价值分类
食物蛋白质的营养价值取决于所含氨基酸的种类和数量,所以在营养上尚可根据食物蛋白质的氨基酸组成,分为完全蛋白质、半完全蛋白质和不完全蛋白质三类。
1.完全蛋白所含必需氨基酸种类齐全、数量充足、比例适当,不但能维持成人的健康,并能促进儿童生长发育,如乳类中的酪蛋白、乳白蛋白,蛋类中的卵白蛋白、卵磷蛋就可以算出其中蛋白质的大致含量:
样品中蛋白质的百分含量(g%)=每克样品中含氮量(g)×6.25×100%
但不同蛋白质的含氮量是有差别的,故折算系数不尽相同,见表1-3-l。
表1-3-1 氮折算蛋白质的折算系数 食 物 折算系数 食 物 折算系数 全小麦 5.83 芝麻、葵花子 5.30 小麦胚芽 6.31 杏仁 5.18 大米 5.95 花生 5.46 燕麦 5.83 大豆 5.71
大麦及黑麦 5.83 鸡蛋(全) 6.25 玉米 6.25 肉类和鱼类 6.25 小米 6.31 乳及乳制品 6.38 二、蛋白质的分类
蛋白质的化学结构非常复杂,大多数蛋白质的化学结构尚未阐明,因此无法根据蛋白质的化学结构进行分类。目前只能依照蛋白质三方面性质:即化学组成、溶解度和形状进行分类。在营养学上也常按营养价值分类。
(一)按化学组成分类
首先根据蛋白质的化学组成的复杂程度,将蛋白质分为单纯蛋白质与结合蛋白质两大类;然后再按其形状和溶解度分成各类蛋白质。单纯蛋白质只由氨基酸组成,其水解的最终产物只是氨基酸;结合蛋白质是由单纯蛋白质与非蛋白质结合而成,其中非蛋白质称为结合蛋白质的辅基。因此,结合蛋白质在彻底水解后,除产生氨基酸外,尚有所含的辅基。
1.单纯蛋白质单纯蛋白质又可按其溶解度、受热凝固性及盐析等物理性质的不同分为清蛋白、球蛋白、谷蛋白、醇溶谷蛋白、鱼精蛋白、组蛋白和硬蛋白等7 类。
2.结合蛋白质按辅基不同,结合蛋白质分为:核蛋白、糖蛋白、脂蛋白、磷蛋白和色蛋白等5 类。
(二)按蛋白质形状分类
按蛋白质形状,蛋白质分为纤维状蛋白和球状蛋白。纤维状蛋白多为结构蛋白,是组织结构不可缺少的蛋白质,由长的氨基酸肽链连接成为纤维状或蜷曲成盘状结构,成为各种组织的支柱,如皮肤、肌腱、软骨及骨组织中的胶原蛋白;球状蛋白的形状近似于球形或椭圆形。许多具有生理活性的蛋白质,如酶、转运蛋白、蛋白类激素与免疫球蛋白、补体等均属于球蛋白。
白,肉类中的白蛋白、肌蛋白,大豆中的大豆蛋白,小麦中的麦谷蛋白,玉米中的谷蛋白等。
2.半完全蛋白所含必需氨基酸种类齐全,但有的氨基酸数量不足,比例不适当,可以维持生命,但不能促进生长发育,如小麦中的麦胶蛋白等。
3.不完全蛋白所含必需氨基酸种类不全,既不能维持生命,也不能促进生长发育,如玉米中的玉米胶蛋白,动物结缔组织和肉皮中的胶质蛋白,豌豆中的豆球蛋白等。
第二节 蛋白质的生理功能
一、构成和修复组织 蛋白质是构成机体组织、器官的重要成分,人体各组织、器官无一不含蛋白质。在人体的瘦组织中,如肌肉组织和心、肝、肾等器官均含有大量蛋白质;骨骼、牙齿、乃至指、趾也含有大量蛋白质;细胞中,除水分外,蛋白质约占细胞内物质的80%。因此,构成机体组织、器官的成分是蛋白质最重要的生理功能。身体的生长发育可视为蛋白质的不断积累过程。蛋白质对生长发育期的儿童尤为重要。
人体内各种组织细胞的蛋白质始终在不断更新。例如,人血浆蛋白质的半寿期约为10天,肝中大部分蛋白质的半寿期为1~8 天,某些蛋白质的半寿期很短,只有数秒钟。只有摄入足够的蛋白质方能维持组织的更新。身体受伤后也需要蛋白质作为修复材料。
二、调节生理功能
机体生命活动之所以能够有条不紊的进行,有赖于多种生理活性物质的调节。而蛋白质在体内是构成多种重要生理活性物质的成分,参与调节生理功能。如核蛋白构成细胞核并影响细胞功能;酶蛋白具有促进食物消化、吸收和利用的作用;免疫蛋白具有维持机体免疫功能的作用;收缩蛋白,如肌球蛋白具有调节肌肉收缩的功能;血液中的脂蛋白、运铁蛋白、视黄醇结合蛋白具有运送营养素的作用;血红蛋白具有携带、运送氧的功能;白蛋白具有调节渗透压、维持体液平衡的功能;由蛋白质或蛋白质衍生物构成的某些激素,如垂体激素、甲状腺素、胰岛素及肾上腺素等等都是机体的重要调节物质。
三、供给能量
蛋白质在体内降解成氨基酸后,经脱氨基作用生成的仅一酮酸,可以直接或间接经三羧酸循环氧化分解,同时释放能量,是人体能量来源之一。但是,蛋白质的这种功能可
23
以由碳水化合物、脂肪所代替。因此,供给能量是蛋白质的次要功能。
第三节 氨基酸
氨基酸(amino acid)是组成蛋白质的基本单位,是分子中具有氨基和羧基的一类含有复合官能团的化合物,具有共同的基本结构。由于它是羧酸分子的α碳原子上的氢被一个氨基取代的化合物,故又称α氨基酸。按化学结构式分为脂肪族、芳香族氨基酸和杂环氨基酸。
一、氨基酸的分类和命名
组成蛋白质的氨基酸有20 多种,但绝大多数的蛋白质只由20 种氨基酸组成。按化学结构式分为脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸、杂环氨基酸。
(一)脂肪族氨基酸
这类氨基酸又可按其分子中含有的氨基或羧基的数目以及是否含有某些特殊元素或基团分成以下各类。
1.一氨基一羧基酸包括
(1)不含其他基团的一氨基一羧基酸:甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸。
(2)含羟基的一氨基一羧基酸:丝氨酸、苏氨酸。 (3)含硫的一氨基一羧基酸:半胱氨酸、蛋氨酸。 (4)含酰胺的一氨基一羧基酸:天冬酰胺、谷氨酰胺。 2.一氨基二羧基酸:天冬氨酸、谷氨酸。 3.二氨基一羧基酸:精氨酸、赖氨酸。 (二)芳香族氨基酸 苯丙氨酸、酪氨酸。 (三)杂环氨基酸
脯氨酸、组氨酸、色氨酸。
其中天冬氨酸和谷氨酸含有两个酸性的羧基,常称为酸性氨基酸;精氨酸和赖氨酸都含有两个碱性的氨基和一个酸性的羧基,组氨酸的含氮杂环具有微碱性,三者统称为碱性氨基酸;其他氨基酸通常都叫做中性氨基酸。
二、必需氨基酸
在人体和食物蛋白质的20 余种氨基酸中,只有一部分可以在体内合成,其余的则不能合成或合成速度不够快。不能合成或合成速度不够快的氨基酸,必须由食物供给,故称为必需氨基酸(essential amino acid);能在体内合成的则称为非必需氨基酸(nonessentialamino acid)。非必需氨基酸并非体内不需要,只是可在体内合成,食物中缺少了也无妨。
迄今,已知人体的必需氨基酸有9 种,见表1-3-2。 表l-3-2 人体的必需氨基酸
必需氨基酸 非必需氨基酸 条件必需氨基酸
异亮氨酸 isoleucine(Ile) 天门冬氨酸aspartic acid(Asp) 半胱氨酸cysteine(cys)
亮氨酸 leucine(Leu) 天门冬酰胺asparagine(Asn)
酪氨酸 tyrosine(Tyr)
赖氨酸 lysine(Lys) 谷氨酸 glutamic acid(Glu) 蛋氨酸 methionine(Met) 谷氨酰胺 glutamine(Glu) 苯丙氨酸 phenylalanine(Phe)甘氨酸 glycine(Gly) 苏氨酸 hreonine(Thr) 脯氨酸 proline(Pro) 色氨酸 tryptophan(Trp) 丝氨酸 serine(Ser) 缬氨酸 valine(Val) 精氨酸 arginine(Arg)
组氨酸 histidine(His) 胱氨酸 cystine(Cys-Cys) 丙氨酸 alanine(Ala) 三、条件必需氨基酸
氨基酸除了必需与非必需氨基酸之外还应当有第三类氨基酸,即“条件必需氨基酸”(conditionally essential amino acid)。这组氨基酸有两个特点:①在合成氨基酸中用其他氨基酸作为碳的前体,并且只限于某些特定器官,这是与非必需氨基酸在代谢上的重要区别。有些条件必需氨基酸(如酪氨酸)的前体是一种必需氨基酸(苯丙氨酸);而其他条件必需氨基酸(如精氨酸、脯氨酸和甘氨酸)的前体则是一种非必需氨基酸;还有一些其他条件必需氨基酸(如半胱氨酸)需要必需氨基酸(蛋氨酸作为硫的前体)和非必需氨基酸(丝氨酸)两者作为前体。在代谢水平上,机体合成条件必需氨基酸的能力受适宜氨基酸前体的可利用性所限制;②条件必需氨基酸合成最高速度可能是有限的,并可能受发育和病理生理因素所限制。出生体重非常低的婴儿不仅不能合成半胱氨酸,并可能缺乏合成足够量甘氨酸的能力。后者是一种很重要的氨基酸,因为人乳蛋白质的甘氨酸含量很低。 半胱氨酸和酪氨酸在体内可分别由蛋氨酸和苯丙氨酸转变而成,如果膳食中能直接提供这两种氨基酸,则人体对蛋氨酸和苯丙氨酸的需要量可分别减少30%和50%。所以半胱氨酸和酪氨酸称为条件必需氨基酸或半必需氨基酸(semiessential aminoacid)。在计算食物必需氨基酸组成时,常将蛋氨酸和半胱氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸合并计算。
四、氨基酸模式及限制氨基酸 (一)氨基酸模式
氨基酸模式是指某种蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。即根据蛋白质中必需氨基酸含量,以含量最少的色氨酸为1 计算出的其他氨基酸的相应比值。几种食物蛋白质和人体蛋白质氨基酸模式,见表1-3-3。
表1-3-3 几种食物蛋白质和人体蛋白质氨基酸模式 氨基酸 全鸡蛋 牛奶 牛肉 大豆 面粉 大米 人体 异亮氨酸 3.2 3.4 4.4 4.3 3.8 4.0 4.0 亮氨酸 5.1 6.8 6.8 5.7 6.4 6.3 7.0 赖氨酸 4.1 5.6 7.2 4.9 1.8 2.3 5.5
蛋氨酸+半胱氨酸 3.4 2.4 3.2 1.2 2.8 2.8 2.3 苯丙氨酸+酪氨酸 5.5 7.3 6.2 3.2 7.2 7.2 3.8 苏氨酸 2.8 3.1 3.6 2.8 2.5 2.5 2.9 缬氨酸 3.9 4.6 4.6 3.2 3.8 3.8 4.8
24
色氨酸 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 (二)限制氨基酸
人体所需蛋白质来源于多种食物,凡蛋白质氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式接近的食物,其必需氨基酸在体内的利用率就高,反之则低。例如,动物蛋白质中的蛋、奶、 (二)小肠内消化
食物在胃内停留时间较短,蛋白质在胃内消化很不完全,消化产物及未被消化的蛋白质在小肠内经胰液及小肠粘膜细胞分泌的多种蛋白酶及肽酶的共同作用,进一步水解为氨基酸。所以,小肠是蛋白质消化的主要部位。蛋白质在小肉、鱼等以及大豆蛋白质的氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式较接近,从而所含的必需氨基酸在体内的利用率就较高,因此被称为优质蛋白质。其中鸡蛋蛋白质的氨基本模式与人体蛋白质氨基酸模式最为接近,在比较食物蛋白质营养价值时常作为参考蛋白质((referenceprotein)。而食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸含量相对较低,导致其他必需氨基酸在体内不能被充分利用而使蛋白质营养价值降低,这些含量相对较低的氨基酸称为限制氨基酸(limiting amino acid)。即由于这些氨基酸的不足,限制了其他氨基酸的利用。其中,含量最低的称第一限制氨基酸,余者类推。植物蛋白质中,赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸含量相对较低,所以营养价值也相对较低。
五、肽键与肽链
将氨基酸连接起来的键,称为肽键(peptide bond)。肽键(-CO-NH-)是由氨基酸的仪一羧基与相邻氨基酸的仅一氨基脱水缩合而成。蛋白质就是氨基酸以肽键连接在一起,并形成一定空间结构的大分子。由两个以上氨基酸以肽键相连接成的化合物称肽(peptide)。例如由甘氨酸和丙氨酸组成的肽,称二肽(dipeptide);由3 个氨基酸组成的3 肽,称三肽(tripeplide);通常将10 个以下氨基酸组成的肽叫寡肽(oligopeptide);11 个以上氨基酸组成的肽称多肽(polypeptide)。 多肽和蛋白质之间没有严格区别,它们都是氨基酸的多聚物。多肽是指含氨基酸数目较少的多聚物,蛋白质则是含氨基酸数目较多的多聚物。
第四节 蛋白质的消化吸收及代谢
一、蛋白质的消化
蛋白质未经消化不易吸收,有时某些抗原、毒素蛋白可少量通过粘膜细胞进入体内,会产生过敏、毒性反应。一般情况下,食物蛋白质水解成氨基酸及小肽后方能被吸收。由于唾液中不含水解蛋白质的酶,所以食物蛋白质的消化从胃开始,但主要在小肠。
(一)胃内消化
胃内消化蛋白质的酶是胃蛋白酶(pepsin)。胃蛋白酶是由胃粘膜主细胞合成并分泌的胃蛋白酶原(pepsinogen)经胃酸激活而生成的;胃蛋白酶也能再激活胃蛋白酶原生成新的胃蛋白酶。胃蛋白酶的最适宜作用的pH 值为1.5~2.5,对蛋白质肽键作用的特异性较差,主要水解芳香族氨基酸、蛋氨酸或亮氨酸等残基组成的肽键。胃蛋白酶对乳中的酪蛋白(casein)有凝乳作用,这对婴儿较为重要,因为乳液凝成乳块后在胃中停留时间延长,有利于充分消化。
肠内消化主要依赖于胰腺分泌的各种蛋白酶,可分为两类:①内肽酶(endopeptidase)可以水解蛋白质分子内部的肽键,包括胰蛋白酶、糜蛋白酶和弹性蛋白酶;②外肽酶(exopeptidase)可将肽链末端的氨基酸逐个水解,包括氨基肽酶(aminopeptidase)和羧基肽酶(carboxypeptidase)。
肠粘膜细胞的刷状缘及细胞液中还存在一些寡肽酶(oligopeptidase),例如,氨基肽酶
及二肽酶(dipeptidase)等。氨基肽酶从肽链的末端逐个水解释放出氨基酸,最后生成二肽。二肽再经二肽酶水解,最终生成氨基酸。
二、蛋白质的吸收
(一)氨基酸和寡肽的吸收
经过小肠腔内和膜的消化,蛋白质被水解为可被吸收的氨基酸和2~3 个氨基酸的小肽。过去认为只有游离氨基酸才能被吸收,现在发现2—3 个氨基酸的小肽也可以被吸收。
(二)整蛋白的吸收
在低等动物,吞噬是摄人大分子的基本方式。而在高等动物,只有在胚胎动物仍保持这种低级的原始机制。例如,母乳中的抗体可通过肠粘膜细胞的吞噬作用传递给婴儿。关于成年人对整蛋白吸收问题已有许多研究。有人将胰岛素和胰蛋白酶抑制剂同时注入大鼠的隔离肠袢,发现可引起血糖降低,说明有一部分胰岛素被吸收;人的血液中存在食物蛋白质的抗体,这说明食物蛋白质可进入血液而起抗原的作用。但一般认为,大分子蛋白质的吸收是微量的,无任何营养学意义,只是应当注意肠内细菌的毒素、食物抗原等可能会进入血液成为致病因子。
三、蛋白质的代谢
(一)蛋白质的分解与合成
1.蛋白质的分解进食正常膳食的正常人每日从尿中排出的氮约12g。若摄人的膳食蛋白质增多,随尿排出的氮也增多;若减少,则随尿排出的氮也减少。完全不摄入蛋白质或禁食一切食物时,每日仍随尿排出氮2~4g。这些事实证明,蛋白质不断在体内分解成为含氮废物,随尿排出体外。
2.蛋白质的合成蛋白质在分解的同时也不断在体内合成,以补偿分解。蛋白质合成经两个步骤完成。第一步为转录(transcription),即生物体合成RNA 的过程,亦即将DNA 的碱基序列抄录成RNA 碱基序列的过程;第二步为翻译(translation),是生物体合成mRNA 后,mRNA 中的遗传信息(DNA碱基顺序)转变成蛋白质中氨基酸排列顺序的过程,是蛋白质获得遗传信息进行生物合成的过程。翻译在细胞内进行。成熟的mRNA 穿过核膜进入胞质,在核糖体及tRNA 等
25
参与下,以各种氨基酸为原料完成蛋白质的生物合成。
(二)氨基酸的分解代谢
氨基酸分解代谢的最主要反应是脱氨基作用。脱氨基方式有:氧化脱氨基、转氨基、联合脱氨基和非氧化脱氨基等,其中,以联合脱氨基最为重要。氨基酸脱氨基后生成的α-酮酸进一步代谢:①经氨基化生成非必需氨基酸;②转变成碳水化合物及脂类;③氧化供给能量。
氨基酸脱氨基作用产生的氨,在正常情况下主要在肝脏合成尿素而解毒;只有少部分氨在肾脏以铵盐的形式由尿排出。
体内氨基酸的主要功用是合成蛋白质和多肽。此外,也可以转变成某些生理活性物质,如嘌呤、嘧啶、肾上腺素等。正常人尿中排出的氨基酸极少。各种氨基酸在结构上具有共同特点,所以也有共同的代谢途径;但不同的氨基酸由于结构的差异,也各有其特殊的代谢方式。
1.个别氨基酸代谢氨基酸代谢除了一般代谢过程,有些氨基酸还有特殊代谢途径。例如,氨基酸的脱羧基作用和一碳单位的代谢、含硫氨基酸、芳香氨基酸及支链氨基酸的代谢等。
(1)脱氨基作用:氨基酸分解代谢的主要途径是脱氨基作用。但是,部分氨基酸也可以进行脱羧基作用生成相应的胺。生成的胺类含量虽然不高,但具有重要生理意义。例如,谷氨酸脱羧基生成的γ-氨基丁酸(γ-amino butyric acid,GABA),在脑组织中含量较多,是抑制性神经递质,对中枢神经有抑制作用;半胱氨酸脱羧基生成的牛磺酸在脑组织中含量也颇高,对脑发育和脑功能有重要作用;组氨酸脱羧基生成的组胺在体内分布广泛,在乳腺、肺、肝、肌肉及胃粘膜中含量较高,组胺是一种强烈的血管舒张剂,并能增加毛细血管的通透性;色氨酸脱羧基生成的5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)广泛分布体内各组织,除神经组织外,还存在于胃肠道、血小板及乳腺细胞中,脑中的5-羟色胺作为神经递质,具有抑制作用,在外周组织中的5-羟色胺有收缩血管的作用等。
(2)一碳单位的代谢:某些氨基酸在分解代谢过程中可以产生含有一碳原子的基团,称一碳单位。体内重要的一碳单位有:甲基(-CH3)、甲烯基(-CH2)、甲炔基(-CH=)、甲酰基(-CHO)、亚甲氨基(-CH=NH)等。一碳单位不能游离存在,常与四氢叶酸(tetrahydrofolic acid FH4) 结合而转运和参加代谢。一碳单位主要来源于丝氨酸、甘氨酸、组氨酸及色氨酸的代谢。一碳单位的主要生理功能是作为合成嘌呤及嘧啶的原料,故在核酸的生物合成中占有重要地位。
(3)含硫氨基酸的代谢:体内的含硫氨基酸有三种:蛋氨酸、半胱氨酸及胱氨酸。这三种氨基酸的代谢是相互联系的,蛋氨酸可以转变为半胱氨酸和胱氨酸,半胱氨酸和胱氨酸也可以互变,但半胱氨酸及胱氨酸不能转变为蛋氨酸,所以半胱氨酸及胱氨酸是非必需氨基酸或条件必需氨基酸,而
蛋氨酸则是必需氨基酸。
(4)芳香氨基酸的代谢:芳香氨基酸包括苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸。苯丙氨酸和酪氨酸在结构上相似,在正常情况下苯丙氨酸的主要代谢途径是经苯丙氨酸羟化酶的作用生成酪氨酸;当苯丙氨酸羟化酶先天性缺乏时,苯丙氨酸不能正常转变成酪氨酸,体内的苯丙氨酸蓄积,并可经转氨基作用生成苯丙酮酸,后者进一步转变成苯乙酸等衍生物,尿中出现大量苯丙酮酸等代谢产物,称为苯丙酮尿症(phenyl ketonuria,PKU),是一种先天性代谢性疾病。苯丙酮酸的堆积对中枢神经系统有毒性,故患儿的智力发育障碍。对此种患儿的治疗原则是早期发现,并适当控制膳食苯丙氨酸含量。 酪氨酸经酪氨酸羟化酶的作用, 生成多巴[3,4-二羟苯丙氨酸(3 ,4-dihydroxypheny-lalanine,doba)];再经多巴脱羧酶的作用生成多巴胺(dopamine)。多巴胺是脑中的一种神经递质,帕金森病(Parkinson’disease)患者,多巴胺生成减少。多巴胺在肾上腺髓质中可再被羟化,生成去甲肾上腺素(norepinephrine),再经N-基转移酶催化,由活性甲硫氨酸提供甲基,转变成肾上腺素(epinephrine)。多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素统称为儿茶酚胺(catecholamine)。
酪氨酸的另一条代谢途径是经酪氨酸酶合成黑色素,当人体缺乏酪氨酸酶时,黑色素合成障碍,皮肤、毛发等发白,称白化病(albinism)。酪氨酸还可经酪氨酸转移酶的作用生成对羟苯丙酮酸,再经尿黑酸等中间产物进一步变成延胡索酸和乙酰乙酸,二者分别参加碳水化合物和脂肪代谢。当体内尿黑酸酶先天性缺乏时,尿黑酸分解受阻,可出现尿黑酸尿症。 色氨酸除经代谢转变成5-色胺外,本身还可分解代谢生成犬尿酸、丙氨酸与乙酰辅酶A。此外,色氨酸分解还可以产生烟酸,这是体内合成维生素的特例。
(5)支链氨基酸的代谢:支链氨基酸(branch chain amino acid,BCAA)包括亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸,它们都是必需氨基酸。这三种氨基酸在开始阶段经转氨基作用生成各自相应的α-酸;然后再经过若干代谢步骤,缬氨酸分解生成琥珀酸辅酶A;亮氨酸和异亮氨酸生成乙酰辅酶A 及乙酰乙酰辅酶A。所以,这三种氨基酸分别是生糖氨基酸、生酮氨基酸及生糖兼生酮氨基酸。支链氨基酸的分解代谢主要在骨骼肌中进行,而其他氨基酸多在肝脏代谢,这对外科手术、创伤应激等状态下肌肉蛋白质的合成与分解具有特殊重要作用。支链氨基酸可以作为合成肌肉蛋白质的原料;可被肌肉用作能源物质氧化供能;还发现亮氨酸可以刺激蛋白质合成,并抑制分解,在临床营养中有重要意义。 2.氨基酸代谢的调节必需氨基酸的分解代谢主要受下列四种因素的影响。
(1)膳食中蛋白质的氨基酸模式与机体氨基酸需要相符的程度:这直接反映某种蛋白质在生长过程(如生长、哺乳)中的利用率,并且是造成膳食蛋白质生物价不同的主要因
26
素。对这种因素变异的适应,要求机体单独调节个别必需氨基酸的分解代谢。
(2)个体总氮摄人量与总氮需要量的接近程度:此因素一般影响氨基酸的代谢,并反映对尿素合成的适应性。
(3)必需和非必需氨基酸之间的平衡:膳食必需氨基酸占蛋白质贮存所需氨基酸总量的45%,以及占维持所需氨基酸总量的30%,其他则由非必需氨基酸组成。虽然非必需氨基酸在膳食中可有可无,但机体对这些氨基酸仍有代谢上的需要,如果膳食不提供这些非必需氨基酸,则必须由内源合成来提供。如果食物中必需氨基酸与非必需氨基酸之间不平衡,则需要分解必需氨基酸提供氮,来合成非必需氨基酸。
(4)能量摄人要与能量需要匹配:机体最终必须维持ATP 的合成,氨基酸的分解也是机体能量供应的一部分。最明显的例子是禁食时的氮平衡[约为150mg/(kg·d)]和膳食中蛋白质为零时的氮平衡[约为50mg/(kg·d)]差别。此外,非蛋白质能量摄入量的变化对总的氨基酸分解代谢有迅速和显著的影响。同样,在营养上的变异会影响全面的氨基酸分解代谢。
3.氨基酸代谢的器官特异性氨基酸代谢的主要部位是小肠、肝、肌肉和肾。全身的谷氨酰胺和肠道(膳食)中的谷氨酸主要在小肠中代谢。肝脏对调节来自门静脉血的氨基酸并将其分配到身体其他部位的量和比例起重要作用。肝脏是惟一能够分解所有氨基酸的器官,尽管肝分解支链氨基酸比分解其他必需氨基酸慢,但仍有部分支链氨基酸在肝脏分解代谢。
第五节 食物蛋白质的营养评价
食物蛋白质由于氨基酸组成的差别,营养价值不完全相同,一般来说动物蛋白质的营养价值优于植物蛋白质。评价食物蛋白质营养价值主要从“量”和“质”两个方面。总的评价方法,可概括为生物学法和化学分析法。
一、食物蛋白质含量
食物蛋白质含量是评价食物蛋白质营养价值的一个重要方面。蛋白质含氮量比较恒定,故测定食物中的总氮乘以蛋白质折算系数6.25,即得蛋白质含量。
二、食物蛋白质消化率
食物蛋白质消化率(digestibility)是反映食物蛋白质在消化道内被分解和吸收的程度的一项指标;是指在消化道内被吸收的蛋白质占摄入蛋白质的百分数;是评价食物蛋白质营养价值的生物学方法之一。一般采用动物或人体实验测定,根据是否考虑内源粪代谢氮因素,可分为表观消化率和真消化率两种方法。
(一)蛋白质(N)表观消化率[apparent protein(N)digestibilitvl
即不计内源粪氮的蛋白质消化率。通常以动物或人体为实验对象,在实验期内,测定实验对象摄人的食物氮(摄入氮)和从粪便中排出的氮(粪氮),然后按下式计算:
蛋白质(N)表观消化率(%)=(I-F)/I×100 式中l 代表摄入氮,F代表粪氮
(二)蛋白质(N)真消化率[true protein(N)digestibility]
考虑粪代谢时的消化率。粪中排出的氮实际上有两个来源。一是来自未被消化吸收的食物蛋白质;二是来自脱落的肠粘膜细胞以及肠道细菌等所含的氮。通常以动物或人体为实验对象,首先设置无氮膳食期,即在实验期内给予无氮膳食,并收集无氮膳食期内的粪便,测定氮含量,无氮膳食期内的粪氮即粪代谢氮。成人24 小时内粪代谢氮一般为0.9~1.2g;然后再设置被测食物蛋白质实验期,实验期内摄取被测食物,再分别测定摄人氮和粪氮。从被测食物蛋白质实验期的粪氮中减去无氮膳食期的粪代谢氮,才是摄人食物蛋白质中真正未被消化吸收的部分,故称蛋白质(N)真消化率。计算公式如下:
蛋白质(N)真消化率(%)=I-(F-Fk)/I×100
式中I 代表摄入氮,F代表粪氮,Fk 代表粪代谢氮 由于粪代谢氮测定十分繁琐,且难以准确测定,故在实际工作中常不考虑粪代谢氮,特别是当膳食中的膳食纤维含量很少时,可不必计算Fk;当膳食中含有多量膳食纤维时,成年男子的Fk 值,可按每天12mgN/kg 体重计算。
食物蛋白质消化率受到蛋白质性质、膳食纤维、多酚类物质和酶反应等因素影响。一般来说,动物性食物的消化率高于植物性食物。如鸡蛋、牛奶蛋白质的消化率分别为97%、95%,而玉米和大米蛋白质的消化率分别为85%和88%。
三、食物蛋白质的利用率
指食物蛋白质被消化吸收后在体内被利用的程度,是食物蛋白质营养评价常用的生物学方法。测定食物蛋白质利用率的方法很多,大体上可以分为两大类。一类是以体重增加为基础的方法;一类是以氮在体内储留为基础的方法。以下介绍两种常用方法。
(一)蛋白质功效比值
蛋白质功效比值(protein efficiency ratio,PER)是以体重增加为基础的方法;是指实验期内,动物平均每摄人1g 蛋白质时所增加的体重克数。例如,常作为参考蛋白质的酪蛋白的PER 2.5,即指每摄人1g 酪蛋白,可使动物体重增加2.5g。一般选择初断乳的雄性大鼠,用含10%被测蛋白质饲料喂养28 天,逐日记录进食量,每周称量体重,然后按下式计算蛋白质功效比值。 实验期内动物体重增加量(g)PER= 实验期内蛋白质摄入量(g) 由于同一种食物蛋白质,在不同实验室所测得的PER 值重复性常不佳,故通常设酪蛋白(参考蛋白质)对照组,并将酪蛋白对照组PER 值换
27
算为2.5,然后校正被测蛋白质(实验组)PER。 实验组蛋白质功效比值被测蛋白质PER= 对照组蛋白质功效比值× 2.5
参考蛋白质每克氮或蛋白质氨基酸含量(mg)
参考蛋白质可采用FAO/WHO 专家委员会(1973)制订的 几种常见食物蛋白质PER:全鸡蛋3.92、牛奶3.09、鱼4.55、牛肉2.30、大豆2.32、
精制面粉0.60、大米2.16。
(二)生物价
生物价(biological value,BV)是反映食物蛋白质消化吸收后,被机体利用程度的一项指标;生物价越高,说明蛋白质被机体利用率越高,即蛋白质的营养价值越高,最高值为100。通常采用动物或人体实验。实验期内动物食用含被测蛋白质的合成饲料,收集实验期内动物饲料和粪、尿样品,测定氮含量;另在实验前给实验动物无氮饲料,收集无氮饲料期粪、尿样品,测定氮含量,得粪代谢氮和尿内源氮数据(人体实验时可按成人全日尿内源氮2~2.5g,粪代谢氮0.91~1.2g 计);然后按下式计算被测食物蛋白质的生物价。
BV= 氮储留良×100 = I .(F . FK).(U .Um)×100 氮吸收量I .(F . FK)
I、F、U 分别为摄人氮、粪氮、尿氮 Fk 为无氮饲料期粪代谢氮 Um 为无氮饲料期尿内源氮
生物价是评价食物蛋白质营养价值较常用的方法。常见食物蛋白质生物价,见表1-3-4。
表1-3-4 常见食物蛋白质的生物价
蛋白质 生物价 蛋白质 生物价 蛋白质 生物价 鸡蛋蛋白质 94 大米 77 小米 57 鸡蛋白 83 小麦 67 玉米 60 鸡蛋黄 96 生大豆 57 白菜 76 脱脂牛奶 85 熟大豆 64 红薯 72 鱼 83 牛肉 76 猪肉 74
扁豆 蚕豆 白面粉 72 58 52 马铃薯 67 花生 59
四、氨基酸分
氨基酸分(amino acid score,AAS)亦称蛋白质化学分(chemical score,CS),是目前广为应用的一种食物蛋白质营养价值评价方法,不仅适用于单一食物蛋白质的评价,还可用于混合食物蛋白质的评价,该法的基本操作步骤是将被测食物蛋白质的必需氨基酸组与推荐的理想蛋白质或参考蛋白质氨基酸模式进行比较,并按下式计算氨基酸分。
AAS = 被测食物蛋白质每克氮或蛋白质氨基酸含量(mg)×100
“暂定氨基酸分模式”见表1-3-5)。在实际计算某种氨基酸评分时,首先将被测食物蛋白中必需氨基酸与参考蛋白质中的必需氨基酸进行比较,比值较低者,为限制氨基酸。由于限制氨基酸的存柱,使食物蛋白质的烈照受烈限就j被涮I食物蛋白质的第一限黼氨基酸与参考蛋白质中同种必需氨基酸的比值乘以100,即为该种蛋白质的氨基酸分。 例如,小麦粉蛋白质必需氨基酸与FAO/WHO 1973 暂定氨基酸分模式相比较,限制氨基酸为异亮氨酸、赖氨酸、苏氨酸和缬氨酸,其中赖氨酸的比值最低,为第一限制氨基酸,故小麦蛋白质的氨基酸分为46.7,表l-3-5。 氨基酸分有许多可取之处,因为它可以明确其限制氨基酸,也可以看出其他氨基酸的不足,对于应当补充或强化的氨基酸也比较清楚。
表1-3-5 氨基酸分计算举例
氨基酸 小麦粉(标准粉)FAO/WHO,1973 氨基酸AAS (mg/g 蛋白)分模式(mg/g蛋白) 异亮氨酸 37.5 40 92.5 亮氨酸 70.5 70 100.7
赖氨酸(1) 25.7 55 46.7(2) 蛋氨酸+胱氨酸 36.1 35 103.1 苯丙氨酸+酪氨酸 78.3 60 130.5 苏氨酸 28.3 40 70.8 色氨酸 12.4 10 124.0 缬氨酸 47.2 50 94.4 组氨酸 ---
第六节 蛋白质的互补作用
两种或两种以上食物蛋白质混合食用,其中所含有的必需氨基酸取长补短,相互补充,达到较好的比例,从而提高蛋白质利用率的作用,称为蛋白质互补作用(proteincomplementary action)。例如,玉米、小米、大豆单独食用时,其生物价分别为60、57、4,如按23%、25%、52%的比例混合食用,生物价可提高到73;如将玉米、面粉、干豆混合食用,蛋白质的生物价也会提高。这是因为玉米、面粉、小米、大米蛋白质中负氨酸含量较低,蛋氨酸相对较高;而大豆中的蛋白质恰恰相反,混合食用时赖氨酸和呈氨酸两者可相互补充;若在植物性食物的基础上再添加少量动物性食物,蛋白质的生物价还会提高,如面粉、小米、大豆、牛肉单独食用时,其蛋白质的生物价分别为67、57、64、76,若按39%、13%、22%、26%的比例混合食用,其蛋白质的生物价可提高到89,可见动、植物性混合食用比单纯植物混合还要好,见表l-3-15。
几种食物混合后蛋白质的生物价,见表1-3-6。
28
表1-3-6 几种食物混合后蛋白质的生物价
食物名称单独食用BV 混合食用所占比例(%) 小麦 67 37 ? 31 大米 57 32 40 46 大豆 64 16 20 8 豌豆 48 15 ? ? 玉米 60 ? 40 ? 牛肉干 76 ? ? 15 混合食用BV 74 73 89
若以氨基酸分为指标,亦明显可见蛋白质的互补作用。例如,谷类、豆类氨基酸分为44、68,若按谷类67%、豆类22%、奶粉11%的比例混合评分,氨基酸分可达88,见表1-3-7。
表1-3-7 几种食物混合后蛋白质的氨基酸分 蛋白质来源 蛋白质氨基酸含量(%) 氨基酸分
赖氨酸 含硫氨基酸 苏氨酸 色氨酸 (限制氨基酸) WHO/FAO 标准 5.5 3.5 4.0 1.0 100 谷类 2.4 3.8 3.0 1.1 44(赖氨酸) 豆类 7.2 2.4 4.2 1.4 68(含硫氨基酸) 奶粉 8.0 2.9 3.7 1.3 83(含硫氨基酸) 混合食用 5.1 3.2 3.5 1.2 88(苏氨酸)
我国北方居民许多食物的传统食用方法,从理论和实践上都证明是合理和科学的。为充分发挥食物蛋白质的互补作用,在调配膳食时,应遵循三个原则:①食物的生物学种属愈远愈好,如动物性和植物性食物之间的混合比单纯植物性食物之间的混合要好;②搭配的种类愈多愈好;③食用时间愈近愈好,同时食用最好,因为单个氨基酸在血液中的停留时间约4小时,然后到达组织器官,再合成组织器官的蛋A 质,而合成组织器官蛋白质的氨基酸必须同时到达才能发挥互补作用,合成组织器官蛋白质。
第七节 蛋白质需要量及膳食参考摄入量
一、蛋白质需要量
研究蛋白质需要量的方法主要有两种:一是要因加算法;二是氮平衡法。
(一)要因加算法
要因加算法(factorial approach method)的基本原理是以补偿从尿、粪便、皮肤,以及其他方面不可避免或必要氮损失(obligatory nitrogen loss)为基础,再加上诸多因素来确定蛋白质需要量的方法。
例如:
(1)不可避免丢失氮: 58mg/kg 体重 (2)成人对鸡蛋蛋白质利用率: 55% (3)应激因素安全率: 10%
(4)混合膳食蛋白质利用率(相当于卵蛋白质利用率的百分比): 80%
(5)个体差异: 30%
则蛋白质需要量=58×100/55×100/80×1.1×1.3 =189mgN/kg×6.25
=1.18g 蛋白质/kg体重 (二)氮平衡法
氮平衡(nitrogen balance)是指氮的摄入量和排出量的关系。通常采用测定氮的方去,推算蛋白质量。氮平衡常用于蛋白质代谢、机体蛋白质营养状况评价和蛋白质需要量研究。氮的摄入量和排出量的关系可用下式表示:B=I一(U+F+S) B:氮平衡;I:摄人氮;排出氮(U:尿氮;F:粪氮;S:皮肤氮) 通常以健康人为实验对象,给予不同水平蛋白质膳食,收集每日排出氮;根据摄人氮与排出氮数据,求出直线回归方程式;该回归方程式的斜率与氮平衡为零时的交叉点(截距)即为蛋白质需要量。
二、膳食参考摄人量
2000 年,中国营养学会在RDA 的基础上,重新修订了推荐的膳食营养素摄入量,并采用了DRIs 新概念。新修订的蛋白质推荐摄人量(RNIs),成年男、女轻体力活动分别为75g/d 和60g/d;中体力活动分别为80g/d 和70g/d;重体力活动分别为90g/d 和80g/d。
三、氨基酸需要量
1985 年FAO/WHO/UNU 专家委员会对不同研究资料进行了归纳,提出了不同年龄组人群对必需氨基酸需要量的估计值(表1-3-8)。关于组氨酸,过去认为只是婴幼儿的必需氨基酸,但近年研究认为组氨酸也是成人的必需氨基酸,而且经实验证实,其需要量为8~12mg/(kg·d)。
表1-3-8 必需氨基酸需要量的估计值[mg/(kg·d)] 必需氨基酸 婴儿 2 岁幼儿 10~12 岁 成人 组氨酸 28 ? ? (8~12) 异亮氨酸 70 31 30 10 亮氨酸 161 73 45 14 赖氨酸 103 64 60 12
蛋氨酸+胱氨酸 58 27 27 13 苯丙氨酸+酪氨酸 125 69 27 14 苏氨酸 87 37 35 7 色氨酸 17 12.5 4 3.5 缬氨酸 93 38 33 10 合计 714 352 261 84
第八节 蛋白质的营养状况评价
一、膳食蛋白质摄人量
膳食蛋白质摄人量,是评价机体蛋白质营养状况的背景材料或参考材料,与机体蛋白质营养状况评价指标结合起来,有助于正确判断机体蛋白质营养状况。
29
二、身体测量
是鉴定机体蛋白质营养状况的重要依据,评定生长发育状况所采用的身体测量指标主要包括体重、身高、上臂围、紫菜(干) 26.7 牛奶 3.0
第四章??????????脂 类
营养学上重要的脂类(1ipids)主要有甘油三酯上臂肌围、上臂肌面积、胸围以及生长发育指数等。
三、生化检验
(一)血液蛋白质(表1-3-9)
表1-3-9 血液蛋白质评价指标及正常参考值 血液蛋白质 正常参考值
血清白蛋白(Bel'UlII albumin) 35~55g/L
前白蛋白(prealbumin,transthyretin) 200~500mg/L
血清运铁蛋白(serum transferrin) 2~4g/L 纤维结合蛋白(fibronectin) 200~280mg/L
视黄醇结合蛋白(retl-binding protein) 40~70μg/l (二)尿液指标
常用指标有尿肌酐、尿三甲基组氨酸、尿羟脯氨酸。
第九节蛋白质的食物来源
蛋白质的食物来源可分为植物性蛋白质和动物性蛋白质两大类。植物蛋白质中,谷类含蛋白质lO%左右,蛋白质含量不算高,但由于是人们的主食,所以仍然是膳食蛋白质的主要来源。豆类含有丰富的蛋白质,特别是大豆含蛋白质高达36%~40%,氨基酸组成也比较合理,在体内的利用率较高,是植物蛋白质中非常好的蛋白质来源。
蛋类含蛋白质11%~14%,是优质蛋白质的重要来源。奶类(牛奶)一般含蛋白质3.0%~3.5%,是婴幼儿蛋白质的最佳来源。 肉类包括禽、畜和鱼的肌肉。新鲜肌肉含蛋白质15%~22%,肌肉蛋白质营养价值优于植物蛋白质,是人体蛋白质的重要来源。 为改善膳食蛋白质质量,在膳食中应保证有一定数量的优质蛋白质。一般要求动物性蛋白质和大豆蛋白质应占膳食蛋白质总量的30%~50%。
常见食物蛋白质含量见表1-3—10。
表l-3-10 常见食物蛋白质含量(g/lOOg) 食 物 蛋白质
小麦粉(标准粉) 11.2 黄豆 35.0 梗米(标一) 7.7 绿豆 21.6 籼米(标一) 7.7 赤小豆 20.2 玉米(干) 8.7 花生仁 24.8 玉米面 8.1 猪肉(肥瘦) 13.2 小米 9.0 牛肉(肥瘦) 19.9 高粱米 10.4 羊肉(肥瘦) 19.0 马铃薯 2.0 鸡 19.3 甘薯 0.2 鸡蛋 13.3
蘑菇(干) 21.1 草鱼 16.6
(triglycerides)、磷脂(phospholipid。) 和固醇类(sterols)物质。食物中的脂类95%是甘油三酯,5%是其他脂类。人体贮存的脂类中甘油三酯高达99%。脂类是人体必需的一类营养素,是人体的重要成分,包括脂肪和类脂。通常所说的脂肪包括脂和油,常温情况下呈固体状态的称“脂”;呈液体状态的叫作“油”。脂和油都是由碳、氢、氧三种元素组成的,先组成甘油和脂肪酸,再由甘油和脂肪酸组成甘油三酯,也称“中性脂肪”。日常食用的动、植物油,如猪油、菜油、豆油、芝麻油等均属于脂肪和油,也就是说,日常的食用油就是脂肪。类脂是与脂和油很类似的物质,种类很多,主要有:卵磷脂、神经磷脂、胆固醇和脂蛋白等。
第一节 脂类的分类
脂类(1ipids)包括脂肪(fat,oil)和类脂(1ipoids)。 一、脂 肪
脂肪又称甘油三酯(triacylglycer01),是由一分子甘油和三分子脂肪酸结合而成。膳食脂肪主要为甘油三酯。组成天然脂肪的脂肪酸种类很多,所以由不同脂肪酸组成的脂肪对人体的作用也有所不同。通常4~12 碳的脂肪酸都是饱和脂肪酸,碳链更长时可出现1 个甚至多个双键,称为不饱和脂肪酸。
不饱和脂肪酸中由于双键的存在可出现顺式及反式的立体异构体。天然的不饱和脂肪酸几乎都是以不稳定的顺式异构体形式存在。脂肪酸中顺反构型对熔点有一定的影响,如顺式油酸熔点为14℃,而反式则为44℃。
人体组织中的脂肪皆以软脂酸(棕榈酸C16:0)和油酸(C18:1)为其主要组成成分,其他动物也类似,但牛、羊脂肪中则硬脂酸(C~s:o)含量高,而油酸和亚油酸含量少。
二、类 脂
类脂包括磷脂(phospholipids)和固醇类(sterols)。 (一)磷脂
磷脂按其组成结构可以分为两类:一类是磷酸甘油酯,包括:磷脂酸(phosphatidicacid)、磷脂酰胆碱(卵磷脂,lecithin)、磷脂酰乙醇胺(脑磷脂,cephalin)、磷脂酰丝氨酸(phosphatidyline serine)和磷脂酰肌醇(phosphatidyl inosit01);另一类是神经鞘脂。
机体主要的神经鞘脂是神经鞘磷脂(sphingomyelin),其分子结构中不含甘油,但含有脂肪酰基、磷酸胆碱和神经鞘氨醇。
(二)固醇类
固醇类为一些类固醇激素的前体,如7-脱氢胆固醇即为维生素D3 的前体。胆固醇(cholesterol)是人体中主要的固醇类化合物。人体内的胆固醇有些已酯化,即形成胆固醇酯。
30
动物性食物所含的胆固醇,有些也是以胆固醇酯的形式存在的,所以,膳食中的总胆固醇是胆固醇和胆固醇酯的混合物。
人体脂类的分布受年龄和性别影响较显著。例如,中枢神经系统的脂类含量,由胚胎时期到成年时期可增加一倍 胆固醇酯中的脂肪酸通常含有16~20 个碳原子,且多属单烯酸或多烯酸。人体组织内最常见的胆固醇酯为胆固醇的油酸酯和胆固醇的亚油酸酯。这些酯类在血浆脂蛋白、肾上腺皮质和肝中都大量存在。低密度脂蛋白(LDL)中约有80%的总胆固醇是以胆固醇酯的形式存在;高密度脂蛋白(HDL)中则含90%。在动脉粥样硬化病灶中,堆积在动脉壁的脂类以胆固醇酯最多。胆固醇酯作为体内固醇类物质的一种贮存形式,也是人体组织中非极性最大的脂类。胆固醇酯在细胞膜和血浆脂蛋白之间,或在各种血浆脂蛋白之间,都不容易进行交换,与游离的胆固醇不同。
植物中不含胆固醇,所含有的其他固醇类物质统称为植物固醇,其固醇的环状结构和胆
固醇完全一样,仅侧链有所不同。
第二节 脂类的生理功能
脂类是人体必需营养素之一,它与蛋白质、碳水化合物是产能的三大营养素,在供给人体能量方面起着重要作用;脂类也是构成人体细胞的重要成分,如细胞膜、神经髓鞘膜都必须有脂类参与构成。其主要生理功能如下:
一、供给能量
一般合理膳食的总能量有20%~30%由脂肪提供。储存脂肪常处于分解(供能)与合成(储能)的动态平衡中。哺乳类动物一般含有两种脂肪组织,一种是含储存脂肪较多的白色脂肪组织,另一种是含线粒体、细胞色素较多的褐色脂肪组织,后者较前者更容易分解供能。初生婴儿上躯干和颈部含褐色脂肪组织较多,故呈褐色。由于婴儿体表面积与体脂之比值较高,体温散失较快,褐色脂肪组织即可及时分解生热以补偿体温的散失。在体脂逐渐增加后,白色脂肪组织也随之增多。lg脂肪在体内氧化可产能37.56kJ,相当于9kcal 的能量。
二、构成身体成分
正常人按体重计算含脂类约14%~19%,胖人约含32%,过胖人可高达60%左右。绝大部分是以甘油三酯形式储存于脂肪组织内。脂肪组织所含脂肪细胞,多分布于腹腔、皮下、肌纤维间。这一部分脂肪常称为储存脂肪(stored fat),因受营养状况和机体活动的影响而增减,故又称之为可变脂。一般储脂在正常体温下多为液态或半液态。皮下脂肪因含不饱和脂肪酸较多,故熔点低而流动度大,有利于在较冷的体表温度下仍能保持液态,从而进行各种代谢。机体深处储脂的熔点较高,常处于半固体状态,有利于保护内脏器官,防止体温丧失。类脂包括磷脂和固醇类物质,是组织结构的组成成分,约占总脂的5%,这类脂类比较稳定不太受营养和机体活动状况影响故称为定脂。类脂的组成因组织不同而有差异。
以上。又如,女性的皮下脂类高于男性,而男性皮肤的总胆固醇含量则高于女性。
细胞膜、内质网膜、线粒体膜、核膜、神经髓鞘膜以及红细胞膜是机体主要的生物膜。脂类,特别是磷脂和胆固醇,是所有生物膜的重要组成成分。生物膜按重量计,一般含蛋白质约20%,含磷脂50%~70%,含胆固醇20%~30%,糖脂和甘油三酯的含量甚低或无。由于功能不同,各种膜的脂类含量也有显著差异。亚细胞结构的膜含磷脂较高,因而胆固醇与磷脂之比值较低,细胞膜及红细胞膜含胆固醇较高,故比值较高。神经髓鞘膜除含较多的胆固醇、磷脂和脑苷脂外,尚含一定量的糖脂。磷脂中的不饱和脂肪酸有利于膜的流动性,饱和脂肪酸和胆固醇则有利于膜的坚性。所有生物膜的结构和功能与所含脂类成分有密切关系,膜上许多酶蛋白均与脂类结合而存在并发挥作用。
三、供给必需脂肪酸
必需脂肪酸是磷脂的重要成分,而磷脂又是细胞膜的主要结构成分,故必需氨基酸与细胞的结构和功能密切相关;亚油酸是合成前列腺素的前体,前列腺素在体内有多种生理功能;必需脂肪酸还与胆固醇代谢有密切关系。必需脂肪酸缺乏,可引起生长迟缓、生殖障碍、皮肤受损(出现皮疹)等;另外,还可引起肝脏、肾脏、神经和视觉等多种疾病。
此外,脂肪还可提供脂溶性维生素并促进脂溶性维生素的吸收;保护脏器和维持体温;节约蛋白质;脂肪还可增加膳食的美味和增加饱腹感;脂肪具有内分泌作用,构成参与某些内分泌激素。
第三节脂肪的消化吸收
脂肪的消化
膳食中的脂类主要为甘油三酯,少量磷脂及胆固醇。胃液酸性强,含脂肪酶甚少,故脂肪在胃内几乎不能被消化。胃的蠕动能促使食入的脂肪被磷脂乳化成分散在水相内的细小油珠而排入小肠腔内,即与肝脏分泌的磷脂胆固醇复合体结合成胆汁酸盐微团。小肠蠕动可使微团中的脂肪油珠乳化成脂肪小滴,增加了酶与脂肪分子的接触面,然后被激活的胰脂肪酶水解为甘油和脂肪酸。食入的甘油三酯约70%被水解为单酰甘油和两分子脂肪酸;其余约20%的甘油三酯被小肠粘膜细胞分泌的肠脂肪酶继续水解为脂肪酸及甘油,未被消化的少量脂肪则随胆汁酸盐由粪便排出。单酰甘油和脂肪酸均是表面活性剂.故能促进乳化作用。
二、脂肪的吸收
通常食物中的油脂皆为由长链脂肪酸组成的甘油三酯,主要为含16C 和18C 的脂肪酸。16C 和18C 以及其他
31
长链脂肪酸代谢时必须在小肠粘膜细胞内重新合成甘油三酯,然后以乳糜微粒的形式,少量以极低密度脂蛋白的形式经淋巴从胸导管进入血循环。而中链脂肪酸(6C~12C)组成的甘油三酯则可不经消化,不需胆盐即可完整地被吸收到小肠粘膜细胞的绒毛上皮或进入细胞内,催化其分解的是细胞内的脂酶,而不是分泌到肠腔的胰脂酶。最后,产生的中链脂肪酸不重新酯化,亦不以乳糜微粒形式分泌入淋巴,而是以脂肪酸形式直接扩散入门静脉,与血浆清蛋白呈物理性结合,并以脂肪酸形式由门脉循环直接输送到肝脏。
第四节脂肪酸
脂肪酸的分类与命名
脂肪酸的化学式为R-C00H,式中的R 为由碳原子所组成的烷基链。脂肪酸的分类方法之一是按其链的长短,即按链上所含碳原子数目来分类。碳原子数2~5 为短链脂肪酸;6~12 为中链脂肪酸;14以上为长链脂肪酸。人体血液和组织中的脂肪酸大多数是各种长链脂肪酸。
自然界中的脂肪酸几乎都是含双数碳原子的脂肪酸。脂肪酸从结构形式上可分为饱和脂肪酸(saturated fatty acid,SFA)和不饱和脂肪酸(unsaturated fatty acid,USFA),不饱和脂肪酸又分为单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,MUFA)和多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)。饱和脂肪酸不含双键,即每个碳原子价数是满的,不饱和脂肪酸含有一个或多个双键,含有一个不饱和键的称为单不饱和脂肪酸,具有两个或多个不饱和键的称为多不饱和脂肪酸。多不饱和脂肪酸的双键为每相隔三个碳原子一个双键,这使其对自动氧化作用或过氧化作用有较大的防护能力。一般植物和鱼类的脂肪含多不饱和脂肪酸比畜、禽类脂肪含量高。
脂肪酸命名规则:脂肪酸分子上的碳原子用阿拉伯数字编号定位通常有两种系统。△编号系统从羧基碳原子算起;n或ω编号系统则从离羧基最远的碳原子算起。
示例: CH3一CH2一CH2一CH2一CH2一CH2一CH2一CH2一CH2—C00H
△编号系统 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 n 或ω编号系统 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 不饱和脂肪酸按n 或ω 编号系统分为 四类(表1-4—1)
每一类都是由一系列脂肪酸组成。该系 表1-4-1 不饱和脂肪酸类别列的各个脂肪酸均能在生物体内从母体脂肪 母体脂肪酸 类别 酸合成,例如花生四烯酸(C20:4 ,n-6 )由n-6 类母体亚油酸(C18:2 ,n-6)合成。然而生物体 棕榈油 n-7(ω-7) 不能把某一类脂肪酸转变为另一类脂肪酸。 油酸 n-9(ω-9) 就是说,油酸类(n-9)的脂肪酸没有一个能够 亚油酸 n-6(ω-6) 亚麻酸 n-3(ω-3)转变为亚油酸或n-6 类任何一种脂肪酸(表1-4-2)。
表1-4-2 脂肪酸的去饱和转变 n-7系n-9系 n-6系n-3系 棕榈酸C16:0 ↓△9去饱和 棕榈油酸
(16:1 n-7) ↓△9去饱和 十六碳二烯酸 (16:2 n-7) ↓延长
(18:2 n-7) 十八碳二烯酸 ↓△5去饱和 十八碳三烯酸 (18:2 n-7) ↓延长
(20:3 n-7) 二十碳三烯酸
硬脂酸(C18或C18:0) ↓△9去饱和 油酸
(△9 C18或C18:1 n-9) ↓△9去饱和 十八碳二烯酸
(△6,9C18或C18:2 n-9) ↓羧基端延长 二十碳二烯酸 (△8,11 C20或C20:2 n-9) ↓去饱和 二十碳三烯酸
(△5,8,11 C20 或C20:3 n-9)↓羧基端延长二十二碳三烯酸 (C22:3 n-9) 亚油酸
(△9,12 C18或C18:2 n-6) ↓△9去饱和 γ-亚麻酸
(△6,9,12 C18或C18:3 n-6)↓羧基端延长 二十碳三烯酸
(△8,11,14C20或C20:3 n-6) ↓去饱和 花生四烯酸
(△5,8,11,14 C20或C20:4
n-6)
↓羧基端延长 二十二碳四烯酸
32
(C22:4 n-6) ↓去饱和
二十二碳五烯酸 (C22:5 n-6)
α-亚麻酸
(△9,12,15 C18或C18:3 n-3) ↓△9去饱和 十八碳四烯酸
(△6,9,12,15C18或C18:4 n-3)
↓羧基端延长 二十碳四烯酸
(△8,11,14,17 C20 或C20:5
n-3)
↓去饱和 二十碳五烯酸
(△5,8,11,14 C20或C20:4 n-3)
↓羧基端延长 二十二碳五烯酸
(△5,8,11,14,17 C22或C22:5 n-3) ↓去饱和 二十二碳六烯酸 (C22:6 n-3)
一般来说,人体细胞中不饱和脂肪酸的含量至少是饱和脂肪酸的两倍,但各种组织中二者的组成有很大差异,并在一定程度上与膳食中脂肪的种类有关。
二、必需脂肪酸
人体除了从食物得到脂肪酸外,还能自身合成多种脂肪酸,包括饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸。有些脂肪酸是人体不能自身合成的,如亚油酸(1inoleic acid,C18:2 ,n-6)和α-亚麻酸(1inolenic acid,C18:3 ,n-3),而植物能合成。亚油酸是维持人体健康所必需,它的衍生物是某些前列腺素的前体,而且只要能供给足够量的亚油酸,人体就能合成所需要的其他n-6 类脂肪酸,但亚油酸必需通过食物供给人体,因此称为“必需脂肪酸”;α-亚麻酸也属必需脂肪酸,其可衍生为二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA, C20:5,n-3)和二十二碳六烯酸(docasa hexaenoic acid,DHA,C22:6 ,n-3);花生四烯酸(arachidonic acid,AAC20:4 ,n-6)是由亚油酸衍生而来,但在合成数量不足时,也必须由食物供给,故花生四烯酸也曾被称为必需脂肪酸。
动物长期摄取不含必需脂肪酸的膳食,就会发生必需
脂肪酸缺乏症。在人体尚未发生过缺乏症的全部症候群,但婴儿缺乏亚油酸可出现湿疹,长期摄人不含脂肪膳食的人会发生皮炎和伤口难于愈合,通过口服或静脉滴注给予病人多不饱和脂肪酸,可使症状消失。某些由亚油酸衍生物合成的前列腺素由于缺乏亚油酸而合成不足会出现有关的临床表现。亚油酸缺乏对维持膜的正常功能和氧化磷酸化的正常偶联均会发生一定影响。
二十二碳六烯酸(DHA,C22:6 ,n-3)是视网膜光受体中最丰富的多不饱和脂肪酸,它由食物中的α-亚麻酸衍生而来。DHA 是维持视紫红质正常功能所必需,大鼠饲料缺乏亚麻酸(n-3)时,可引起大鼠杆状细胞外段盘破坏,光激发盘散射减弱以及光线诱导的光感受器细胞死亡,所以亚麻酸对增强视力有良好作用。此外,长期缺乏亚麻酸(n-3)时对调节注意力和认知过程有不良影响,这可能与大脑皮质额叶中的多巴胺和5-羟色胺发生改变有关。DHA、EPA在体内具有降血脂、改善血液循环、抑制血小板凝集、阻抑动脉粥样硬化斑块和血栓形成等功效,对心脑血管病有良好的防治效果等等。DHA亦可提高儿童的学习机能,增强记忆。 花生四烯酸(AA,C20:4 ,n-6)是合成前列腺素的主要成分。前列腺素D,是花生四烯酸在脑中的主要代谢产物,它在脑内涉及有关睡眠、热调节和疼痛反应等功能。DHA和AA 是大脑中最丰富的两种长链多不饱和脂肪酸,从出生前至出生后两岁在婴儿前脑中持续增加,从妊娠第26 周开始在胎儿大脑中积累,到妊娠末期3 个月中持续增加,但早产儿由于缩短了积累时间,故胎龄小于28 周的早产儿脑组织中的DHA 和AA 的总量和累积量都远远低于足月JL;同时由于早产儿体内△-4去饱和酶活力较低,自身由亚麻酸和亚油酸合成DHA 和AA 的能力下降,又因早产儿生长发育快使必需脂肪酸多数氧化用于供能,所以早产儿应及时补充DHA 和AA。一般母乳中AA 的含量为0.5%~0.7%,DHA 为0.3%。 必需脂肪酸的供给量通过研究得出,膳食亚油酸占膳食能量的3%~5%,亚麻酸(C18:3, n-3)占0.5%~l%时,可使组织中DHA 达最高水平和避免产生任何明显的缺乏症。至于二者比例不当时是否可产生不良的生理学作用尚待研究。
三、多不饱和脂肪酸
n-3、n-6和n-9 系统都有多不饱和脂肪酸(PUFA),但有重要生物学意义的是n-3 和n-6PUFA。其中的亚油酸和仅一亚麻酸是人类必需脂肪酸,它们分别是n-3 和n-6 高不饱和脂肪酸的前体。30年代以来对亚油酸降血脂等生物学功能研究甚多,直至20 世纪80 年代始对n-3 PUFA 引起重视,研究进展飞速。20世纪90 年代对PUFA 在体内平衡的重要生理意义研究进展很快并用于实践。 多不饱和脂肪酸的另一重要生理作用即形成类二十烷酸(eicosanoids)。20:3,n-6、20:4,n-6和20:5,n-3 脂肪酸经环氧化酶和脂氧合酶的酶代谢作用可生成一系列的类二十烷酸。这些类二十烷酸为很多生化过程的重要调节剂,在协调细胞间生理的相互
33
作用中起着重要作用。 不饱和脂肪酸对人体健康虽然有很多益处,但易产生脂质过氧化反应,因而产生自由基和活性氧等物质,对细胞和组织可造成一定的损伤;此外,n-3 多不饱和脂肪酸还有抑制免疫功能的作用。因此在考虑脂肪需要量时,必须同时考虑饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸和单不饱和脂肪三者间的合适比例。
四、单不饱和脂肪酸
Keys 等在七国心血管病的流行病学调查中发现,在地中海地区的一些国家居民,其冠心病发病率和血胆固醇水平皆远低于欧美国家,但其每日摄人的脂肪量很高,供热比 橄榄油 10 83 7
菜子油 13 20 16 9 42 * 花生油 19 41 38 0.4 1 茶油 10 79 10 1 1 葵花子油 14 19 63 5 豆油 16 22 52 7 3 棉子油 24 25 44 0.4 3 大麻油 15 39 45 0.5 1 芝麻油 15 38 46 0.3 1 玉米油 15 27 56 0.6 1 40%。究其原因,主要是该地区居民以橄榄油为主要食用油脂,而橄榄油富含单不饱和脂肪酸(MUFA),由此引起了人们对单不饱和脂肪酸的重视。食用油脂中所含单不饱和脂肪酸主要为油酸(C18:1),茶油和橄榄油油酸含量达80%以上,棕榈油中含量也较高,约40%以上。
据多数研究报道,单不饱和脂肪酸降低血胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的作用与多不饱和脂肪酸相近,但大量摄人亚油酸在降低LDL—C 的同时,高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)也降低,而大量摄人油酸则无此种情况。同时单不饱和脂肪酸不具有多不饱和脂肪酸潜在的不良作用,如促进机体脂质过氧化、促进化学致癌作用和抑制机体的免疫功能等。所以在膳食中降低饱和脂肪酸的前提下,以单不饱和脂肪酸取代部分饱和脂肪酸有重要意义。
五、食物中的脂肪酸
天然食物中含有各种脂肪酸,多以甘油三酯的形式存在。一般来说,动物性脂肪如牛油、奶油和猪油比植物性脂肪含饱和脂肪酸多。但椰子油主要由含12C和14C的饱和脂肪酸组成,仅含有5%的单不饱和脂肪酸和l%~2%的多不饱和脂肪酸,但这种情况较少。总的来说,动物性脂肪一般约含40%~60%的饱和脂肪酸,30%~50%的单不饱和脂肪酸,多不饱和脂肪酸含量极少。相反,植物性脂肪约含10%~20%的饱和脂肪酸和80%~90%的不饱和脂肪酸,而多数含多不饱和脂肪酸较多,也有少数含单不饱和脂肪酸较多,如茶油和橄榄油中油酸(C18:1 )含量达79%~83%,红花油含亚油酸(C18:2 )75%,葵花籽油、豆油、玉米油中的亚油酸含量也达50%以上。但一般食用油中亚麻酸(C18:3 )的含量很少。常用食用油脂中主要脂肪酸组成见表1-4-3。
表1-4-3 常用食用油脂中主要脂肪酸的组成(食物中脂肪总量的百分数)
食用油脂 饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸 其他脂肪酸
油酸(C18:1) 亚油酸(C18:2) 亚麻酸(C18:3) 可可油 93 6 1 椰子油 92 0 6 2
棕榈油 42 44 12 米糠油 20 43 33 3 文冠果油 8 31 48 14 猪油 43 44 9 3 牛油 62 29 2 1 7 羊油 57 33 3 2 3 黄油 56 32 4 1.3 4 注:主要为芥酸
n-3 系多不饱和脂肪酸由寒冷地区的水生植物合成,以这些食物为生的鱼类组织中含有大量的n-3 系多不饱和脂肪酸,如鲱鱼油和鲑鱼油富含二十碳五烯酸(C20:5,n-3)和二十二碳六烯酸(C22:6 ,n-3)。N-3 系多不饱和脂肪酸具有降低血脂和预防血栓形成的作用。 反式脂肪酸:按空间结构,即H 在不饱和键的同侧或两侧.脂肪酸又可分为顺式脂肪酸(cis-fatty acid)和反式脂肪酸(trans—fatty acid),H 在不饱和键两侧的脂肪酸为反式脂肪酸。反式脂肪酸不是天然产物,通常食用西餐的人其组织中有反式脂肪酸。反式脂肪酸是氢化脂肪产生的,如人造黄油,在氢化过程中某些天然存在的顺式双键转变为反式构型。人体摄人这些食物后,其中的反式脂肪酸或被氧化掉,或掺合到结构脂类中去。近期有报道,反式脂肪酸摄人量多时可使血浆LDL-C 上升,HDL-C 下降,增加了冠心病的危险性。
第五节磷脂及胆固醇
一、磷 脂
磷脂不仅是生物膜的重要组成成分,而且对脂肪的吸收和运转以及储存脂肪酸、特别是不饱和脂肪酸起着重要作用。磷脂主要含于蛋黄、瘦肉、脑、肝和肾中,机体自身也能合成所需要的磷脂。磷脂按其组成结构可以分为两类:磷酸甘油酯和神经鞘磷脂。前者以甘油为基础,后者以神经鞘氨醇为基础。
(一)磷酸甘油酯
红细胞膜的脂类约40%为磷脂,线粒体膜的脂类约95%为磷脂。磷酸甘油酯通过磷脂酶水解为甘油、脂肪酸、
34
磷酸及含N碱物质。磷酸甘油酯的合成有两条途径:一为全程合成途径,是从葡萄糖起始经磷胳酸合成磷脂的整个途径。卵磷脂和脑磷脂主要经全程途径合成。另一个合成磷脂的途径称为磷脂酸途径或半程途径,这一途径是从糖代谢的中间产物磷脂酸开始的。磷脂酸途径主要是生成心磷脂和磷脂酰肌醇。
必需脂肪酸是合成磷脂的必要组分,缺乏时会引起肝细胞脂肪浸润。在大量进食胆固醇的情况下,由于胆固醇竞争性地与必需脂肪酸结合成胆固醇酯,从而影响了磷脂的合成,是诱发脂肪肝的原因之一。食物中缺乏卵磷脂、胆碱,②胆固醇在肠道中的吸收率随食物胆固醇含量增加而下降;
③膳食中含饱和脂肪酸过高,可使血浆胆固醇升高,摄入较多不饱和脂肪酸,如亚油酸,血浆胆固醇即降低,这是由于不饱和脂肪酸能促进卵磷脂的合成和提高卵磷脂胆固醇脂肪酰转移酶(LCAT)活性,生成较多胆固醇酯,由高密度脂蛋白转运至肝,再经肠道排出体外;④植物食物中的谷固醇和膳食纤维可减少胆固醇的吸收,从而可降低血胆固醇;⑧年龄、性别的影响:随着年龄的增长,血浆胆固醇有所增加。50 岁以前,男女之间差别不太明显,60岁后,女性显著升高,超过男性,在65 岁左右达到高峰,此与妇女绝经有关。或是甲基供体如蛋氨酸等,皆可引起脂肪肝。这是由于胆碱缺乏影响了肝细胞对卵磷脂的合成,而增加了甘油三酯的合成,因此促进了肝细胞的脂肪浸润。
(二)神经鞘磷脂
神经鞘磷脂的分子结构中含有脂肪酰基、磷酸胆碱和神经鞘氨醇,但不含甘油。神经鞘氨醇是由软脂酰CoA 和丝氨酸合成。神经鞘磷脂是膜结构的重要磷脂,它与卵磷脂并存于细胞膜外侧。神经髓鞘含脂类约为干重的97%,其中1 1%为卵磷脂,5%为神经鞘磷脂。人红细胞膜的磷脂中约20%~30%为神经鞘磷脂。
(三)食物中的磷脂
人体除自身能合成磷脂外,每天从食物中也可以得到一定量的磷脂,含磷脂丰富的食物有蛋黄、瘦肉、脑、肝、肾等动物内脏,尤其蛋黄含卵磷脂最多,达9.4%。除动物性食物外,植物性食物以大豆含量最丰富,磷脂含量可达1.5%~3%,其他植物种子如向日葵子、亚麻籽、芝麻籽等也含有一定量。大豆磷脂在保护细胞膜、延缓衰老、降血脂、防治脂肪肝等方面具有良好效果。
二、胆固醇
人体各组织中皆含有胆固醇,在细胞内除线粒体膜及内质网膜中含量较少外,它是许多生物膜的重要组成成分。
(一)胆固醇的消化吸收
胆固醇是机体内主要的固醇物质。它既是细胞膜的重要组分,又是类固醇激素、维生素D 及胆汁酸的前体。人体每千克体重含胆固醇2g。人们从每天膳食中可摄入约300~500mg的外源性胆固醇,主要来自肉类、肝、内脏、脑、蛋黄和奶油等。食物中胆固醇酯不溶于水,不易与胆汁酸形成微胶粒,不利于吸收,必须经胰液分泌的胆固醇酯酶将其水解为游离胆固醇后,方能吸收。未被吸收的胆固醇在小肠下段被细菌转化为粪固醇,由粪便排出。
影响胆固醇吸收的因素:①胆汁酸是促进胆固醇吸收的重要因素,胆汁酸缺乏时,明显降低胆固醇的吸收。食物中脂肪不足时,也会影响胆固醇的吸收;因为高脂肪膳食不仅具有促进胆汁分泌的作用,脂肪水解产物还有利于形成混合微胶粒,并能促进胆固醇在粘膜细胞中进一步参与形成乳糜微粒,转运入血,所以高脂肪膳食易于导致血胆固醇升高;
血浆胆固醇的变化主要取决于LDL,而脂蛋白代谢受性激素的影响。在男性和缺乏雌激素的女性中,给予雌激素则血中HDL 和VLDL 水平增高,而LDL浓度下降,女性绝经后雌性激素水平下降,致使血胆固醇升高。
(二)胆固醇的合成
胆固醇除来自食物外,还可由人体组织合成。人体组织合成胆固醇主要部位是肝脏和小肠。此外,产生类固醇激素的内分泌腺体,如肾上腺皮质、睾丸和卵巢,也能合成胆固醇。胆固醇合成的全部反应都在胞浆内进行,而所需的酶大多数是定位于内质网。 肝脏是胆固醇代谢的中心,合成胆固醇的能力很强,同时还有使胆固醇转化为胆汁酸的特殊作用,而且血浆胆固醇和多种脂蛋白所含的胆固醇的代谢,皆与肝脏有密切的关系。人体每天约可合成胆固醇1~1.2g,而肝脏占合成量的80%。
第六节膳食参考摄入量及食物来源
一、膳食参考摄人量
2000 年中国营养学会在制订《中国居民膳食营养素参考摄人量》时,参考各国不同人群脂肪RDA,结合我国膳食结构的实际,提出成人脂肪适宜摄入量(AI),见表1-4-4。
表1-4-4 中国成人膳食脂肪适宜摄入量(AI) (脂肪能量占总能量的百分比,%) 年龄(岁)脂肪 SFA MUFA PUFA n-6:n-3 胆固醇(mg) 成人 20~30 <10 10 10 4~6:1 <300
注:SFA饱和脂肪酸,MUFA单饱和脂肪酸,PUFA多饱和脂肪酸
二、食物来源
表1-4-5 部分食物的脂肪含量 食物名称 脂肪含量(g/lOOg) 猪肉(脖子) 60.5 猪肉(肥) 90.4 猪肉(肥瘦) 37.0 猪肉(后臀尖) 30.8 猪肉(后蹄膀) 28.0 猪肉(里脊) 7.9 猪肉(肋条肉) 59.0
35
猪肉(奶脯) 35.3 猪肉(瘦) 6.2 猪蹄爪尖 20.0 猪肝 3.5 猪大肠 18.7 牛肉(瘦) 2.3 牛肉(肥瘦) 13.4 牛肝 3.9 以单不饱和脂肪酸为多。 除动物性食物外,植物性食物中以坚果类(如花生、核桃、瓜子、榛子、葵花子等)含脂肪量较高,最高可达50%以上,不过其脂肪组成多以亚油酸为主,所以是多不饱和脂肪酸的重要来源。
第五章………………碳水化合物
第一节碳水化合物的分类
碳水化合物可分为糖、寡糖和多糖三类,如下表1-5-1。 羊肉(瘦) 3.9 羊肉(肥瘦) 14.1 羊肉(冻,山羊) 24.5 鹌鹑 9.4 鸡 2.3 鸡翅 11.8
食物名称 脂肪含量(g/100g) 鸡腿 13.0 鸭 19.7
鸭(北京填鸭) 41.3 鲅鱼 3.1 鳊鱼 6.3 草鱼 5.2 带鱼 4.9 大马哈鱼 8.6 大黄鱼 2.5 海鳗 5.0 鲤鱼 4.1 鸡蛋 11.1 鸡蛋黄 28.2 鸭蛋 18.0 核桃 58.8 花生(炒) 48.0 葵花子(炒) 52.8 南瓜子仁 48.1 松子(炒) 58.5 西瓜子仁 45.9
除食用油脂含约100%的脂肪外,含脂肪丰富的食品为动物性食物和坚果类。动物性食物以畜肉类含脂肪最丰富,且多为饱和脂肪酸,猪肉含脂肪量在30%~90%之问,仅腿肉和瘦猪肉脂肪含量在10%左右;牛、羊肉含脂肪量比猪肉低很多,如牛肉(瘦)脂肪含量仅为2%~5%,羊肉(瘦)多数为2%~4%。一般动物内脏除大肠外含脂肪量皆较低,但蛋白质的含量较高。禽肉一般含脂肪量较低,多数在10%、以下,但北京烤鸭和肉鸡例外,其含量分别为38.4%和35.4%。鱼类脂肪含量基本在10%以下,多数在5%左右,且其脂肪含不饱和脂肪酸多,所以老年人宜多吃鱼少吃肉。蛋类以蛋黄含脂肪量高,约为30%,但全蛋仅为10%左右,其组成
分类(糖分子DP) 亚组 组成
糖(1~2) 单糖 葡萄糖、半乳糖、果糖 双糖 蔗糖、乳糖、麦芽糖、海藻糖 糖醇 山梨醇、甘露糖醇
寡糖(3~9) 异麦芽低聚寡糖 麦芽糊精 其他寡糖 棉子糖、水苏糖、低聚果糖
多糖≥ 淀粉 直链淀粉、支链淀粉、变性淀粉 非淀粉多糖 纤维素、半纤维素、果胶、亲水质物 表1-5-1 碳水化合物分类 注:引自FAO/WHO 1998 一、糖
包括单糖、双糖和糖醇。 (一)单糖
单糖是最简单的糖,通常条件下不能再被直接水解为分子更小的糖。具有醛基或酮基。有醛基者称为醛糖,有酮基者称为酮糖。常见单糖有:
1.D 一葡萄糖即通常所说的葡萄糖,又名右旋糖。D-葡萄糖不仅是最常见的糖,也是世界上最丰富的有机物。在血液、脑脊液、淋巴液、水果、蜂蜜以及多种植物液中都以游离形式存在,是构成多种寡糖和多糖的基本单位。
2.D-半乳糖 又名脑糖。此糖几乎全部以结合形式存在。它是乳糖、蜜二糖(melibiose)、水苏糖(stachyose)、棉子糖(raffinose)等的组成成分之一。某些植物多糖例如琼脂、阿拉
伯树胶、牧豆树树胶、落叶松树胶以及其他多种植物的树胶及粘浆液水解后都可得到D-半乳糖。
3.D-果糖又称左旋糖(1evulose),它是一种己酮糖。D-果糖通常与蔗糖共存在于水果汁及蜂蜜中,苹果及番茄中含量亦较多。D-果糖是天然碳水化合物中甜味最高的糖。如以蔗糖甜度为100,D-果糖的相对甜度可达110。
(二)双糖
双糖是由两个相同或不相同的单糖分子上的羟基脱水生成的糖苷。自然界最常见的双糖是蔗糖及乳糖。此外还有麦芽糖、海藻糖、异麦芽糖、纤维二糖、壳二糖等。
1.蔗糖蔗糖(sucrose)俗称白糖、砂糖或红糖。它是由一分子D-葡萄糖的半缩醛羟基与一分子D-果糖的半缩醛羟基彼此缩合脱水而成。蔗糖几乎普遍存在于植物界的叶、花、根、茎、种子及果实中。在甘蔗、甜菜及槭树汁中含量尤为
36
丰富。
2.乳糖乳糖(1actose)由一分子D-葡萄糖与一分子D-半乳糖以β1,4-糖苷键相连而成。乳糖只存在于各种哺乳动物的乳汁中,其浓度约为5%。人体消化液中乳糖酶可将乳糖水解为其相应的单糖。
3.麦芽糖麦芽糖(maltose)由二分子葡萄糖借α-l,4-糖苷键相连而成,大量存在于发芽的谷粒,特别是麦芽中。糖。
(一)淀粉
淀粉(starch)是人类的主要食物,存在于谷类、根茎类等植物中。淀粉由葡萄糖聚合而成,因聚合方式不同分为直链淀粉和支链淀粉。为了增加淀粉的用途,淀粉经改性处理后获得了各种各样的变性淀粉。
1.直链淀粉 直链淀粉(amylose)又称糖淀粉,由几十个麦芽糖是淀粉和糖原的结构成分。
(三)糖醇
糖醇是单糖的重要衍生物,常见有山梨醇、甘露醇、木糖醇、麦芽糖醇等。
1.山梨醇和甘露醇二者互为同分异构体。山梨醇存在于许多植物的果实中,甘露醇在海藻、蘑菇中含量丰富。山梨醇可氢化葡萄糖制得,由于它含有多个醇羟基,亲水性强,所以临床上常用20%或25%的山梨醇溶液作脱水剂,使周围组织及脑实质脱水,从而降低颅内压,消除水肿。
2.木糖醇存在于多种水果、蔬菜中的五碳醇,其甜度与蔗糖相等。其代谢不受胰岛素调节,故木糖醇常作为甜味剂用于糖尿病人的专用食品及许多药品中。
3.麦芽糖醇由麦芽糖氢化制得,可作为功能性甜味剂用于心血管病、糖尿病等患者的保健食品中。不能被I:1腔中的微生物利用,有防龋齿作用。
二、寡 糖
寡糖又称低聚糖。FAO根据专家建议,定义糖单位≥3和<10聚合度为寡糖和糖的分界点。目前已知的几种重要寡糖有棉籽糖、水苏糖、异麦芽低聚糖、低聚果糖、低聚甘露糖、大豆低聚糖等。其甜度通常只有蔗糖的30%~60%。
(一)低聚果糖
低聚果糖(fructo oligosaccharide)又称寡果糖或蔗果三糖族低聚糖,是由蔗糖分子的果糖残基上结合1~3 个果糖而组成。低聚果糖主要存在于日常食用的水果、蔬菜中,如洋葱、大蒜、香蕉等。低聚果糖的甜度约为蔗糖的30%~60%,难以被人体消化吸收,被认为是一种水溶性膳食纤维,但易被大肠双歧杆菌利用,是双歧杆菌的增殖因子。
(二)大豆低聚糖
大豆低聚糖(soybean oligosaccharide)是存在于大豆中的可溶性糖的总称,主要成分是水苏糖、棉籽糖和蔗糖。大豆低聚糖也是肠道双歧杆菌的增殖因子,可作为功能性食品的基料,能部分代替蔗糖应用于清凉饮料、酸奶、乳酸菌饮料、冰淇淋、面包、糕点、糖果和巧克力等食品中。
三、多 糖
多糖是由≥10个单糖分子脱水缩合并借糖苷键彼此连接而成的高分子聚合物。多糖在性质上与单糖和低聚糖不同,一般不溶于水,无甜味,不形成结晶,无还原性。在酶或酸的作用下,水解成单糖残基不等的片段,最后成为单糖。根据营养学上新的分类方法,多糖可分为淀粉和非淀粉多
至几百个葡萄糖分子残基以α-1,4-糖苷键相连而成的一条直链,并卷曲成螺旋状二级结构,分子量为1 万至10 万。直链淀粉在热水中可以溶解,与碘产生蓝色反应,一般不显还原性。天然食品中,直链淀粉含量较少,一般仅占淀粉成分的19%~35%。
2.支链淀粉 支链淀粉(amylopectin)又称胶淀粉,分子相对较大,一般由几千个葡萄糖残基组成,其中每25~30 个葡萄糖残基以α-1,4-糖苷键相连而形成许多个短链,每两个短链之间又以α-1,6-糖苷键连接,如此则使整个支链淀粉分子形成许多分支再分支的树冠样的复杂结构。支链淀粉难溶于水,其分子中有许多个非还原性末端,但却只有一个还原性末端,故不显现还原性。支链淀粉遇碘产生棕色反应。在食物淀粉中,支链淀粉含量较高,一般占65%~81%。
3.糖原 糖原(glycogen)是多聚D-葡萄糖,几乎全部存在于动物组织,故又称动物淀粉。糖原结构与支链淀粉相似,分子中各葡萄糖残基间通过α-1,4-糖苷键相连,链与链之间以α-1,6-糖苷键连接。糖原的分支多,支链比较短。每个支链平均长度相当于12~18个葡萄糖分子。糖原的分子很大,一般由几千个至几万个葡萄糖残基组成。
(二)非淀粉多糖
80%~90%的非淀粉多糖(non starch polysaccharides,NSP)由植物细胞壁成分组成,包括纤维素、半纤维素、果胶等,即以前概念中的膳食纤维。其他是非细胞壁物质如植物胶质、海藻胶类等。
1.纤维素纤维素(cellulose)一般由一千个至一万个葡萄糖残基借β-1,4-糖苷键相连,形成一条线状长链。分子量约为20 万一200 万。纤维素在植物界无处不在,是各种植物细胞壁的主要成分。人体缺乏能水解纤维素的酶,故纤维素不能被人体消化吸收,但它可刺激和促进胃肠道的蠕动,有利用于其他食物的消化吸收及粪便的排泄。
2.半纤维素绝大多数的半纤维素(hemicellulose)都是由2~4 种不同的单糖或衍生单糖构成的杂多糖。半纤维素也是组成植物细胞壁的主要成分,一般与纤维素共存。半纤维素既不是纤维素的前体或衍生物,也不是其生物合成的中间产物。
3.果胶类果胶类(pectins)亦称果胶物质。一般指D-半乳糖醛酸为主要成分的复合多糖之总称。果胶类普遍存在于陆地植物的原始细胞壁和细胞间质层,在一些植物的软组织中含量特别丰富,例如在柑桔类水果的皮中约含30%,甜菜
37
中约含25%,苹果中约含15%。 果胶物质均溶于水,与糖、酸在适当的条件下能形成凝冻,一般用作果酱、果冻及果胶糖果等的凝冻剂,也可用作果汁、饮料、冰淇淋等食品的稳五、解毒作用
经糖醛酸途径生成的葡萄糖醛酸,是体内一种重要的结合解毒剂,在肝脏中能与许多有害物质如细菌毒素、酒精、定剂。
4.其他多糖动物和植物中含有多种类型的多糖,有些多糖具有调节生理功能的活性,如香菇多糖、茶多糖、银耳多糖、壳聚糖等。
第二节碳水化合物的生理功能
碳水化合物是生命细胞结构的主要成分及主要供能物质,并且有调节细胞活动的重要功能。
一、供给和储存能量
膳食碳水化合物是人类获取能量的最经济和最主要的来源。每克葡萄糖在体内氧化可以产生16.7kJ(4kcal)的能量。维持人体健康所需要的能量中,55%~65%由碳水化合物提供。糖原是肌肉和肝脏碳水化合物的储存形式,肝脏约储存机体内1/3 的糖原。一旦机体需要,肝脏中的糖原即将分解为葡萄糖以提供能量。碳水化合物在体内释放能量较快,供能也快,是神经系统和心肌的主要能源,也是肌肉活动时的主要燃料,对维持神经系统和心脏的正常供能,增强耐力,提高工作效率都有重要意义。
二、构成组织及重要生命物质
碳水化合物是构成机体组织的重要物质,并参与细胞的组成和多种活动。每个细胞都有碳水化合物,其含量约为2%~10%,主要以糖脂、糖蛋白和蛋白多糖的形式存在。核糖核酸和脱氧核糖核酸两种重要生命物质均含有D-核糖,即5 碳醛糖;一些具有重要生理功能的物质,如抗体、酶和激素的组成成分,也需碳水化合物参与。
三、节约蛋白质作用
机体需要的能量,主要由碳水化合物提供,当膳食中碳水化合物供应不足时,机体为了满足自身对葡萄糖的需要,则通过糖原异生(gluconeogenesis)作用动用蛋白质以产生葡萄糖,供给能量;而当摄入足够量的碳水化合物时则能预防体内或膳食蛋白质消耗,不需要动用蛋白质来供能,即碳水化合物具有节约蛋白质作用(sparing proteinaction)。
四、抗生酮作用
脂肪酸被分解所产生的乙酰基需要与草酰乙酸结合进入三羧酸循环,而最终被彻底氧化和分解产生能量。当膳食中碳水化合物供应不足时,草酰乙酸供应相应减少;而体内脂肪或食物脂肪被动员并加速分解为脂肪酸来供应能量。这一代谢过程中,由于草酰乙酸不足,脂肪酸不能彻底氧化而产生过多的酮体,酮体不能及时被氧化而在体内蓄积,以致产生酮血症和酮尿症。膳食中充足的碳水化合物可以防止上述现象的发生,因此称为碳水化合物的抗生酮作用(antiketogenesis)。
砷等结合,以消除或减轻这些物质的毒性或生物活性,从而起到解毒作用。
六、增强肠道功能
非淀粉多糖类如纤维素和果胶、抗性淀粉、功能性低聚糖等抗消化的碳水化合物,虽不能在小肠消化吸收,但刺激肠道蠕动,增加了结肠内的发酵,发酵产生的短链脂肪酸和肠道菌群增殖,有助于正常消化和增加排便量。
第三节碳水化合物的代谢
碳水化合物的消化 (一)口腔内消化
碳水化合物的消化自口腔开始。口腔分泌的唾液中含有α-淀粉酶(α-amylase),又称唾液淀粉酶(ptyalin),唾液中还含此酶的激动剂氯离子,而且还具有此酶最合适pH6~7的环境。α-淀粉酶能催化直链淀粉、支链淀粉及糖原分子中α-1,4-糖苷键的水解,但不能水解这些分子中分支点上的α-1,6-糖苷键及紧邻的两个α-1,4-糖苷键。水解后的产物可有葡萄糖、麦芽糖、异麦芽糖、麦芽寡糖以及糊精等的混合物。
(二)胃内消化
由于食物在口腔停留时间短暂,以致唾液淀粉酶的消化作用不大。当口腔内的碳水化合物食物被唾液所含的粘蛋白粘合成团,并被吞咽而进人胃后,其中所包藏的唾液淀粉酶仍可使淀粉短时继续水解,但当胃酸及胃蛋白酶渗入食团或食团散开后,pH 下降至1~2 时,不再适合唾液淀粉酶的作用,同时该淀粉酶本身亦被胃蛋白酶水解破坏而完全失去活性。胃液不含任何能水解碳水化合物的酶,其所含的胃酸虽然很强,但对碳水化合物也只可能有微少或极局限的水解,故碳水化合物在胃中几乎完全没有什么消化。
(三)肠内消化
碳水化合物的消化主要是在小肠中进行。小肠内消化分肠腔消化和小肠粘膜上皮细胞表面上的消化。极少部分非淀粉多糖可在结肠内通过发酵消化。
1. 肠腔内消化 肠腔中的主要水解酶是来自胰液的α-淀粉酶,称胰淀粉酶(amylopsin),其作用和性质与唾液淀粉酶一样,最适pH 为6.3~7.2,也需要氯离子作激动剂。胰淀粉酶对末端α-1,4-糖苷键和邻近α-1,6-糖苷键的α-1,4-糖苷键不起作用,但可随意水解淀粉分子内部的其他α-1,4-糖苷键。消化结果可使淀粉变成麦芽糖、麦芽三糖(约占65%)、异麦芽糖、α-临界糊精及少量葡萄糖等。α-临界糊精是由4~9 个葡萄糖基构成。
2.小肠粘膜上皮细胞表面上的消化 淀粉在口腔及肠腔中消化后的上述各种中间产物,可以在小肠粘膜上皮细胞表
38
面进一步彻底消化。小肠粘膜上皮细胞刷状缘上含有丰富的α糊精酶(α-dextrinase)、糖淀粉酶(glycoamylase)、麦芽糖酶(mahase)、异麦芽糖酶(isomahase)、蔗糖酶(sucrase)缺氧状态,这时需要通过糖酵解作用补充急需的能量。
(二)有氧氧化
葡萄糖的有氧氧化反应过程可归纳为三个阶段:第一及乳糖酶(|actase),它们彼此分工协作,最后把食物中可消化的多糖及寡糖完全消化成大量的葡萄糖及少量的果糖及半乳糖。生成的这些单糖分子均可被小肠粘膜上皮细胞吸收。
3.结肠内消化 小肠内不被消化的碳水化合物到达结肠后,被结肠菌群分解,产生氢气、甲烷气、二氧化碳和短链脂肪酸等,这一系列过程称为发酵。发酵也是消化的一种方式。所产生的气体经体循环转运经呼气和直肠排出体外,其他产物如短链脂肪酸被肠壁吸收并被机体代谢。碳水化合物在结肠发酵时,促进了肠道一些特定菌群的生长繁殖,如双歧杆菌、乳酸杆菌等。
二、碳水化合物的吸收
碳水化合物经过消化变成单糖后才能被细胞吸收。糖吸收的主要部位是在小肠的空肠。单糖首先进入肠粘膜上皮细胞,再进入小肠壁的毛细血管,并汇合于门静脉而进入肝脏,最后进入大循环,运送到全身各个器官。在吸收过程中也可能有少量单糖经淋巴系统而进人大循环。
单糖的吸收过程不单是被动扩散吸收,而是一种耗能的主动吸收。目前普遍认为,在肠粘膜上皮细胞刷状缘上有一特异的运糖载体蛋白,不同的载体蛋白对各种单糖的结合能力不同,有的单糖甚至完全不能与之结合,故各种单糖的相对吸收速率也就各异。
三、碳水化合物的代谢
碳水化合物在体内分解过程中,首先经糖酵解途径降解为丙酮酸,在无氧情况下,丙酮酸在胞浆内还原为乳酸,这一过程称为碳水化合物的无氧氧化。由于缺氧时葡萄糖降解为乳酸的情况与酵母菌内葡萄糖“发酵”生成乙酸的过程相似,因而碳水化合物的无氧分解也称为“糖酵解”。在有氧的情况下,丙酮酸进入线粒体,氧化脱羧后进入三羧酸循环,最终被彻底氧化成二氧化碳及水,这个过程称为碳水化合物的有氧氧化。
(一)无氧分解
1.糖酵解过程 由于葡萄糖降解到丙酮酸阶段的反应过程对于有氧氧化和糖酵解是共同的,因此把葡萄糖降解成丙酮酸阶段的具体反应过程单独地称为糖酵解途径。整个过程可分为两个阶段。第一阶段由1 分子葡萄糖转变为2 分子磷酸丙糖,第二阶段由磷酸丙糖生成丙酮酸。第一阶段反应是一个耗能过程,消耗2 分子ATP;第二阶段反应是产能过程,一分子葡萄糖可生成4 分子的ATP,整个过程净生成2 分子ATP。
2.糖酵解作用的生理意义糖酵解产生的可利用能量虽然有限,但在某些特殊情况下具有重要的生理意义。例如重体力劳动或剧烈运动时,肌肉可因氧供应不足处于严重相对
阶段是葡萄糖降解为丙酮酸,此阶段的化学反应与糖酵解途径完全相同。第二阶段是丙酮酸转变成乙酰辅酶A。第三阶段是乙酰辅酶A 进入三羧酸循环被彻底氧化成CO2和H20,并释放出能量。
三羧酸循环由一连串的反应组成。这些反应从有4 个碳原子的草酰乙酸与2 个碳原子的乙酰CoA 的乙酰基缩合成6 个碳原子的柠檬酸开始,反复地脱氢氧化。通过三羧酸循环,葡萄糖被完全彻底分解。
糖有氧氧化的生理意义:有氧氧化是机体获取能量的主要方式。1分子葡萄糖彻底氧化可净生成36~38 个ATP,是无氧酵解生成量的18~19 倍。有氧氧化不但释放能量的效率高,而且逐步释放的能量储存于ATP 分子中,因此能量的利用率也很高。
糖的氧化过程中生成的CO2并非都是代谢废物,有相当部分被固定于体内某些物质上,进行许多重要物质的合成代谢。例如在丙酮酸羧化酶及其辅酶生物素的催化下,丙酮酸分子可以固定CO2生成草酰乙酸。其他一些重要物质,如嘌呤、嘧啶、脂肪酸、尿素等化合物的合成,均需以CO2作为必不可少的原料之一。
有氧氧化过程中的多种中间产物可以使糖、脂类、蛋白质及其他许多物质发生广泛的代谢联系和互变。例如有氧氧化第一阶段生成的磷酸丙糖可转变成仅一磷酸甘油;第二阶段生成的乙酰CoA 可以合成脂肪酸,二者可进一步合成脂肪。有氧氧化反应过程中生成的丙酮酸、脂酰CoA、仅一酮戊二酸、草酰乙酸,通过氨基酸的转氨基作用或联合脱氨基的逆行,可分别生成丙氨酸、谷氨酸及天冬氨酸,这些氨基酸又可转变成为其他多种非必需氨基酸,合成各种蛋白质。
四、糖原的合成与分解
消化吸收的葡萄糖或体内其他物质转变而来的葡萄糖进入肝脏和肌肉后,可分别合成肝
糖原和肌糖原,此种过程称为糖原的合成作用。肝糖原可在肝脏分解为葡萄糖,此种过程称为糖原的分解作用。
糖原的合成和分解作用在维持血糖相对恒定方面具有重要作用。例如当机体处于暂时饥饿时,血糖趋于低下,这时肝糖原分解加速,及时使血糖升高恢复正常;反之,当机体饱餐后,消化吸收的葡萄糖大量进入血循环,血糖趋于升高,这时可通过糖原合成酶的活化及磷酸化酶的活性降低,使血糖水平下降而恢复正常。
五、糖异生
由非碳水化合物转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生。非碳水化合物主要是乳酸、丙酮酸、甘油、丙酸盐及生糖氨基酸。糖异生的主要场所是肝脏。糖异生具有重要生理意义。
39
(一)保持饥饿时血糖相对稳定
饥饿时,血糖趋于下降,此时除了肝糖原大量分解外,糖异生作用开始加强。当肝糖原耗尽时,机体组织蛋白质分解而来的大量氨基酸以及由体脂分解而来的甘油等非糖物质加速转变成葡萄糖使血糖保持相对稳定,这对于主要依赖葡萄糖供能的组织维持其生理功能十分重要。如人体大脑、籼米(标一) 77.3 甘薯 23.1 西瓜 7.9 芹菜 3.3 挂面(标准粉) 74.4 香蕉 20.8 杏 7.8 带鱼 3.1 小米 73.5 黄豆 18.6 梨 7.3 白菜 3.1
小麦粉(标粉) 71.5 柿 17.1 花生仁 5.5 鲜贝 2.5 莜麦面 67.8 马铃薯 16.5 南瓜 4.5 猪肉 2.4 玉米 66.7 苹果 12.3 萝卜 4.0 黄瓜 2.4 肾髓质、血细胞、视网膜等。
(二)促进肌乳酸的充分利用
当人体剧烈运动时,肌肉经糖酵解作用生成大量的乳酸,通过骨骼肌细胞扩散至血液,并被运送到肝脏。通过肝中强大的糖异生能力,乳酸转变为葡萄糖,又返回肌肉供肌肉糖酵解产生能量。如果糖异生途径障碍,则乳酸利用受限,可使得人体运动能力明显下降。
(三)有利于肾脏排H+保Na+
在长期禁食或糖尿病晚期可出现代谢性酸中毒,使血液pH降低,促使肾小管细胞中磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成加速,从而促进了糖异生作用,由此可引起谷氨酰胺脱氨。脱下的氨由肾小管细胞分泌进入管腔的肾小球滤液中,与H+结合形成NH+,随尿排出,从而降低了肾小球滤液中H+浓度,同时替回了Na+,如此则有助于缓解酸中毒。
第四节膳食参考摄入量与食物来源
一、碳水化合物的膳食参考摄人量
人体对碳水化合物的需要量,常以可提供能量的百分比来表示。由于体内其他营养素可转变为碳水化合物,因此其需要量尚难确定。
在1988年,中国营养学会曾建议我国健康人群的碳水化合物供给量为总能量摄人的60%~70%。根据目前我国膳食碳水化合物的实际摄人量和FAO/WHO的建议,于2000年制订的中国居民膳食营养素参考摄入量中的碳水化合物适宜摄入量(AI)为占总能量的55%~65%。
对碳水化合物的来源也作出要求,即应包括复合碳水化合物淀粉、不消化的抗性淀粉、非淀粉多糖和低聚糖等碳水化合物;限制纯能量食物如糖的摄入量,提倡摄入营养素/能量密度高的食物,以保障人体能量和营养素的需要及改善胃肠道环境和预防龋齿的需要。
碳水化合物的食物来源
膳食中淀粉的来源主要是粮谷类和薯类食物。粮谷类一般含碳水化合物60%~80%,薯类中含量为15%~29%,豆类中为40%~60%。单糖和双糖的来源主要是蔗糖、糖果、甜食、糕点、甜味水果、含糖饮料和蜂蜜等。
表1-5-2常见食物碳水化合物含量(g/100g)
食物名称 含量 食物名称 含量 食物名称 含量 食物名称 含量
粉条 83.6 木耳 35.7 葡萄 9.9 番茄 3.5
粳米(标二) 77.7 鲜枣 28.6 酸奶 9.3 牛乳 3.4
方便面 60.9 辣椒 11.0 鲫鱼 3.8 冬瓜 1.9 小豆 55.7 桃 10.9 豆腐 3.8 鸡蛋 1.5 绿豆 55.6 橙 10.5 茄子 3.6 鸡肉 1.3
第六章………………常量元素
人体内含有的60多种元素中,对维持机体正常生理功能所必需的元素,称为必需元素,计有20多种。体内含量较多的有氢、碳、氧、氮、磷、硫、氯、钠、镁、钾、钙等,约占体重的99.95%。这些生命必需元素中,除碳、氢、氧、氮主要以有机物质形式存在外,其余各元素均为无机的矿物质。矿物质中,人体含量大于体重的0.01%的各种元素,称为常量元素,有钙、磷、钾、钠、硫、氯、镁等7种。
第一节 钙
钙是构成人体的重要组分,正常人体内含有1000~1200g的钙。其中99.3%集中于骨、齿组织,只有0.1%的钙存在于细胞外液,全身软组织含钙量总共占0.6%~0.9%(大部分被隔绝在细胞内的钙储存小囊内)。
在骨骼和牙齿中的钙以矿物质形式存在;而在软组织和体液中的钙则以游离或结合形式存在,这部分钙统称为混溶钙池。机体内的钙,一方面构成骨骼和牙齿,另一方面则参与各种生理功能和代谢过程。
一、生理功能与缺乏 (一)生理功能
1.构成机体的骨骼和牙齿 钙是构成骨骼的重要组分,骨骼中的钙占瘦体重的25%和总灰分的40%,钙对保证骨骼的正常生长发育和维持骨健康起着至关重要的作用。
骨的结构:骨的结构包括两种类型,外部的皮质骨和内部的松质骨。皮质骨为板层结构,特性坚韧;松质骨为网状结构,既坚硬又有弹性。骨骼组织由骨细胞(约占2%~3%的体积)和钙化的骨基质组成。骨基质中65%为矿物质,35%为有机物质。有机物中95%为胶原蛋白,其余为非胶原蛋白。骨矿物质决定骨的硬度而有机基质决定骨的韧性,被骨基质包围起来的是骨细胞(osteocytes),细胞之间有许多突起互相连接。占骨重2/3的矿物质,其中钙占39.9%。钙在矿物质中以两种形式存在,一为晶状的羟磷灰石Ca10(PO4)6(OH)2,呈六角形管状,另一种为无定形的磷酸钙Ca3(P04)2,也是磷灰石的前体。在成熟骨中,晶状羟磷灰石含量较多,而新沉积的骨矿物质中,则无定形磷酸钙含
40
量较多。
骨骼通过成骨作用(osteogenesis)即新骨不断生成和溶骨作用(osteolysis)即旧骨不断吸收,使其各种组分与血液间保持动态平衡,这一过程称为骨的重建(remodeling)。
这种骨钙的更新速率,因年龄而变化。妊娠早期,胎儿仅有少量钙沉积,以后钙浓度很快升高至胎儿体重的0.5%。妊娠后期,胎儿从母体约取得20g的钙,足月新生儿钙相当于其体重的l%。1岁以前婴儿每年转换100%,以后逐渐降低,每年可转换50%,即每2年骨钙可更新一次。转变成纤维蛋白。
(二)缺乏
就我国现有膳食结构的营养调查表明,居民钙摄人量普遍偏低。仅达推荐摄入量的50%左右。因此钙缺乏症是较常见的营养性疾病。主要表现为骨骼的病变,即儿童时期的佝偻病(rickets);成年人的骨质疏松症(osteoporosis)。
二、吸收与代谢 (一)吸收
1.吸收的途径与机制在食物的消化过程中,钙通常由儿童阶段每年转换10%,由于儿童时期生长发育旺盛,对钙需要量大,如长期摄钙不足,并常伴随蛋白质和维生素D缺乏,可引起生长迟缓,新骨结构异常,骨钙化不良,骨骼变形,发生佝偻病(rickets)。健康年轻成人骨吸收与形成维持平衡,每年转变5%。40岁以后骨形成明显减弱,转换速率为每年0.7%,绝经后妇女和老年男女其吸收更占优势。
人在20岁以前,主要为骨的生长阶段,其后的10余年骨质继续增加,约在35~40岁左右,单位体积内的骨质达到顶峰,称为峰值骨度。此后骨质逐渐丢失。妇女绝经以后,骨质丢失速度加快,骨度(质)降低到一定程度时,就不能保持骨骼结构的完整,甚至压缩变形,以至在很小外力下即可发生骨折,即为骨质疏松症(osteoporosis)。骨骼成熟时所达到的骨骼峰值,是防止骨质疏松危险性的主要因素。
牙齿的结构:牙本质是牙的主体,化学组成类似骨,但组织结构和骨差别很大,牙本质没有细胞、血管和神经,因此牙齿中的矿物质则无此更新转换过程。
2.维持多种正常生理功能分布在体液和其他组织中的钙,虽然还不到体内总钙量的1%,但在机体内多方面的生理活动和生物化学过程中起着重要的调节作用。细胞外液的钙约1g,占总钙的0.1%;细胞内的钙约7g,占总钙的0.6%。血钙较稳定,正常浓度为2.25~2.75mmol(90~110mg)/L, 占总钙的0.03%。血液中的钙可分为扩散性和非扩散性钙两部分。非扩散性钙是指与血浆蛋白(主要是白蛋白)结合的钙,它们不易透过毛细血管壁,也不具有生理活性。在扩散性钙中,一部分是与有机酸或无机酸结合的复合钙,另一部分则是游离状态的钙离子。只有离子钙才具有生理作用。
离子钙的生理功能涉及诸多方面:ca2+参与调节神经、肌肉兴奋性,并介导和调节肌肉以及细胞内微丝、微管等的收缩;Ca2+影响毛细血管通透性,并参与调节生物膜的完整性和质膜的通透性及其转换过程;Ca2+参与调节多种激素和神经递质的释放,ca2+的重要作用之一是作为细胞内第二信使,介导激素的调节作用,ca2+能直接参与脂肪酶、ATP酶等的活性调节。还能激活多种酶(腺苷酸环化酶、鸟苷酸环化酶及钙调蛋白等)调节代谢过程及一系列细胞内生命活动;Ca2+与细胞的吞噬、分泌、分裂等活动密切相关;Ca2+是血液凝固过程所必需的凝血因子,可使可溶性纤维蛋白原
复合物中游离出来,被释放成为一种可溶性的和离子化状态,以便于吸收,但是低分子量的复合物,可被原样完整吸收。钙的吸收有两种途径。吸收的机制因摄入量多少与需要量的高低而有所不同。
(1)主动吸收:当机体对钙的需要量高,或摄入量较低时,肠道对钙的主动吸收机制最活跃。这是一个逆浓度梯度的运载过程,所以是一个需要能量的主动吸收过程。这一过程需要钙结合蛋白的参与,也需要1,25-(OH)2D3作为调节剂。
(2)被动吸收:当钙摄人量较高时,则大部分由被动的离子扩散方式吸收。这一过程可能也需要1,25-(OH) 2D3的作用,但更主要取决于肠腔与浆膜间钙浓度的梯度。
2.影响钙吸收的因素影响钙吸收的因素很多,主要包括机体与膳食两个方面。
(1)机体因素:因钙的吸收与机体的需要程度密切相关。故而生命周期的各个阶段钙的吸收情况不同。婴儿时期因需要量大,吸收率可高达60%,儿童约为40%。年轻成人保持在25%上下,成年人仅为20%左右。钙吸收率随年龄增加而渐减。
(2)膳食因素:首先是膳食中钙的摄入量,摄人量高,吸收量相应也高,但吸收量与摄人量并不成正比,摄人量增加时,吸收率相对降低。其次,膳食中维生素D 的存在与量的多少,对钙的吸收有明显影响。乳糖与钙形成可溶性低分子物质,以及在糖被肠道菌分解发酵产酸时,肠道pH 降低,均有利于钙吸收。适量的蛋白质和一些氨基酸,如赖氨酸、精氨酸、色氨酸等可与钙结合成可溶性络合物,而有利于钙吸收,但当蛋白质超过推荐摄人量时,则未见进一步的有利影响。高脂膳食可延长钙与肠粘膜接触的时间,可使钙吸收有所增加,但脂肪酸与钙结合形成脂肪酸钙,则影响钙吸收。低磷膳食可提高钙的吸收率,而食物中碱性磷酸盐可与钙形成不溶解的钙盐而影响钙吸收。谷类中的植酸会在肠道中形成植酸钙而影响吸收。某些蔬菜如菠菜、苋菜、竹笋中的草酸与钙形成草酸钙亦可影响吸收。膳食纤维中的糖醛酸残基与钙螯合而干扰钙吸收。另报告一些药物如青霉素和新霉素能增加钙吸收,而一些碱性药物如抗酸药、肝素等可干扰钙吸收。
(二)排泄
41
钙的排泄主要通过肠道和泌尿系统,经汗液也有少量排出。人体每日摄人钙的10%~20%从肾脏排出,80%~90%经肠道排出。后者包括食物中及消化液中未被吸收的钙,上皮细胞脱落释出的钙,其排出量随食物含钙量及吸收状况的不同而有较大的波动。
三、过量危害与毒性 (一)过量危害
1.肾结石钙摄人量增多,与肾结石患病率增加有直接关系。肾结石病多见于西方社会居民,美国人约12%的人患有肾结石,可能与钙摄人过多有关。
2.奶碱综合征奶碱综合征的典型症候群包括高血钙症(hypercalcemia)、碱中毒(alkalosis)和肾功能障碍(renal dysfunction)。但症状表现可有很大差异。其严重程度决定于钙和碱摄人量的多少和持续时间。急性发作者呈现为高血钙和碱中毒的毒血症,在钙和碱摄入后发展很快(2~30 天之内),碳酸钙持续摄人量为20~60g/d,临床特征是易兴奋、头疼、眩晕、恶心和呕吐,虚弱、肌痛和冷漠,如再继续摄入钙和碱,则神经系统症状加重(记忆丧失、嗜睡和昏迷)。
3.钙和其他矿物质的相互干扰作用 高钙摄人能影响这些必需矿物质的生物利用率。
(1)铁:钙可明显抑制铁的吸收,并存在剂量一反应关系,只要增加过量的钙,就会对膳食铁的吸收产生很大的抑制作用。
(2)锌:一些代谢显示,高钙膳食对锌的吸收率和锌平衡有影响。认为钙与锌相互有拮抗作用。
(3)镁:有报告提出,膳食的钙/镁克分子比大于3.5(mg 比大于5),会导致镁缺乏。试验表明,高钙摄入时,镁吸收低,而尿镁显著增加。
(4)磷:已知醋酸钙和碳酸钙在肠腔中是有效的磷结合剂,高钙可减少膳食中磷的吸收,但尚未见有高钙引起磷耗竭或影响磷营养状况的证据。
(二)毒性
因无明显毒作用,其急、慢性等一般毒性资料缺乏,也无动物实验的结果可以利用作为安全性评价的证据。
四、营养状况评价 (一)生化指标
总的认为钙的生化指标不是反映机体营养状况的合适指标。因为血钙浓度受严格调控而相对稳定。一般血钙浓度变化往往小于测定误差。
(二)钙平衡测定
测定钙平衡的方法是目前实际用于评价人体钙营养状况,并据此制订人体钙需要量的方法。钙的摄人量与排出量(粪钙+尿钙+汗液钙)的差值为0时,则呈现平衡状态。为负值则为负平衡,为正值则为正平衡。
(三)骨质的测量
由于上述指标均受到某种局限,而骨骼是人体一个巨大的钙储备库,故测量骨质可直接反映机体的钙营养状况。骨质测量一般采用两种指标:
1.骨矿物质含量(BMC) 指在一特定骨骼部位中矿物质的含量,例如股骨颈、腰椎、或全身。
2.骨密度(BMD) 是BMC除以扫描部位的骨面积。单位应为g/cm。。
(四)流行病学方法
是采用流行病学方法,在人群中调查不同水平的钙摄入量,与骨质疏松和骨折发生率的关系。
五、需要量与膳食参考摄人量
中国营养学会2000年对成年人钙的DRIs 的制订,基本是参照国内外钙平衡试验及营养调查报告,将中国居民成年男子钙的适宜摄人量(AI)定为800mg/d。成年人及1 岁以上儿童钙的可耐受最高摄入量(UL)定为2000mg/d。
六、食物来源
奶和奶制品应是钙的重要来源,因为奶中含钙量丰富吸收率也高。另外,豆类、硬果类,
可连骨吃的小鱼小虾及一些绿色蔬菜类也是钙的较好来源。硬水中含有相当量的钙,也不失为一种钙的来源。
表1-6-1 常见食物中钙含量(mg/100g)
食物名称 含量 食物名称 含量 食物名称 含量 牛奶 104 豌豆(干) 67 蚌肉 190 干酪 799 花生仁 284 大豆 191 蛋黄 112 荠菜 294 豆腐 164 大米 13 苜蓿 713 黑豆 224 标准粉 31 油菜 108 青豆 200
猪肉(瘦) 6 海带(干) 348 雪里蕻 230 牛肉(瘦) 9 紫菜 264 苋菜 178 羊肉(瘦) 9 木耳 247 大白菜 45 鸡肉 9 虾皮 991 枣 80
第二节磷
正常人体内含磷600~700g,每千克无脂肪组织约含磷12g。体内磷的85.7%集中于骨和牙,其余散在分布于全身各组织及体液中,其中一半存在于肌肉组织中。
一、生理功能与缺乏 (一)生理功能
1.构成骨骼和牙齿磷在骨及牙齿中的存在形式主要是无机磷酸盐,主要成分是羟磷灰石
[ca10(PO4) 6 (OH) 2]。构成机体支架和承担负重作用,并作为磷的储存库,其重要性与骨、牙齿中钙盐作用相同。
2.组成生命的重要物质磷是组成核酸、磷蛋白、磷脂、环腺苷酸(cAMP)、环鸟苷酸(cGMP)、多种酶的成分。
3.参与能量代谢高能磷酸化合物如三磷酸腺苷及磷酸肌酸等为能量载体,在细胞内能量的转换、代谢中,以及作
42