1、1 营养学基础 第一节第一节 营养学概论营养学概论 一、营养学的基本概念 营养：指机体从外界摄取食物，经过体内的消化、吸收和/或代谢后，或参与构成机体组织，或满足生理功能和体力活动需要的生物学过程。营养学：研究机体营养规律以及改善措施的科学。2 营养素：机体为了维持生存、生长发育、体力活动和健康以食物的形式摄入的物质。营养素分类：蛋白质、脂类、碳水化合物、维生素、矿物质。宏量营养素与微量营养素 常量元素与微量元素 3 食物、营养与人体健康关系食物、营养与人体健康关系 4（营养学）（营养学）（食品卫生学）（食品卫生学）有利因素有利因素 有害因素有害因素 食物食物 健康健康 营养学的基本知识营养学
2、的基本知识 5 人体 食物 能量与营养素能量与营养素 食物营养价值食物营养价值 平平衡衡膳膳食食 营养与营养与疾病疾病 特殊人特殊人群营养群营养 营养素的需要量与供给量营养素的需要量与供给量 营养素需要量 维持正常生理功能所要的营养素的量。最低需要量：能维持生理平衡或不致发生缺乏症的量。适宜需要量：能维持健康，促进生长，保证最高劳动能力，使机体协调发展，并能最大限度利用营养素的量。营养素供给量 营养素供给量（recommended dietary allowance RDA)是 在 生理需要量的基础上考虑了人群的安全率、饮食习惯、食物生产、社会条件及经济条件等因素而制定的适宜数值。6 中国居民
3、每日膳食营养素参考摄入量中国居民每日膳食营养素参考摄入量 每日膳食营养素参考摄入量（daily dietary reference intakes,DRIs）是在每日膳食营养素供给量的基础上发展起来的一组每日平均膳食营养素摄入量的参考值，包括四项指标：平均需要量(estimated average requirement,EAR)、推荐摄入量(recommended nutrient intake,RNI)、适宜摄入量(adequate intake,AI)和可耐受最高摄入量(tolerable upper intake level,UL)。返回 7 8 摄入水平与随机个体摄入不足或过多的概率
4、摄入水平与随机个体摄入不足或过多的概率 二、营养与健康的关系二、营养与健康的关系 营养是维持健康的基础 维持人体组织的构成维持人体组织的构成 维持生理功能维持生理功能 维持心理健康维持心理健康 预防疾病发生预防疾病发生 9 二、营养与健康的关系二、营养与健康的关系 营养对人群健康的影响 保证儿童的正常生长发育和心理发育保证儿童的正常生长发育和心理发育 满足各类人群的营养需要满足各类人群的营养需要 增强特殊环境下人群的抵抗力增强特殊环境下人群的抵抗力、耐受性和适应性耐受性和适应性 预防营养素缺乏与过多及相关疾病预防营养素缺乏与过多及相关疾病 辅助各种疾病的治疗辅助各种疾病的治疗 10 三、营养学
5、发展的历史与展望（一）古代营养学发展的历史 早在3000多年前，即公元前1100年公元前771年的西周时期，官方的医政制度将医生分为四大类：食医、疾医、疡医和兽医，其中食医排在诸医之首，是专事饮食营养的医生，也可以说是世界上最早的营养师。皇帝内经素问：“五谷为养，五果为助，五畜为益，五菜为充，气味合而服之，以补精益气”，对平衡膳食作了精辟论述，可以认为是世界上最早的“膳食指南”。11（二）国外现代营养学的发展 现代营养学始于18世纪中叶，“营养学之父”法国化学家Lavoisier(拉 瓦 锡)（1743-1794）于1783年发现了“氧”，“呼吸”“氧化燃烧”；1785年法国“化学革命”现代营
6、养学的标志。12 现代营养学分为三个时期：1.营养学的萌芽与形成期（17851945年）特点：（1）认识到食物与人体基本化学组成，逐渐形成了营养学的基本概念、理论；（2）建立了食物成分的化学分析方法和动物实验方法；（3）明确了一些营养缺乏病的病因；（4）分离和鉴定了食物中绝大多数营养素；（5）1934年美国营养学会成立。13 2.营养学的全面发展与成熟期（19451985年）特点：（1）继续发现新的营养素并进行系统研究；（2）不仅关注营养缺乏问题，而且关注营养过剩问题；（3）公共营养（public nutrition）的兴起。14 3.营养学发展的突破与孕育期（1985年）特点：（1）营养学研
7、究领域更加广泛：“植物化学物”（2）营养学研究内容更加深入：“分子营养学”、“营养基因组学”美国食物疗法协会杂志预言：“营养基因组学是在人类基因组学基础上崛起的下一个技术和商业前沿”。（3）营养学研究内容更加宏观：“新营养（科）学”15（三）我国现代营养学的发展 开始于20世纪初，主要做一些“食物成分分析”及“人群的膳食调查”；早期营养学工作者：吴宪、候祥川、郑集、苏祖斐等；1927年，中国生理杂志创刊，1928年发表了中国食物的营养价值，1937年发表了中国民众最低营养需要；1939年，中国医学会提出了中国历史上第一个营养素供给量建议；1941年，首次全国营养学会议召开，1945年，中国营养
8、学会成立并创办中国营养学杂志，1956年复刊后改名为营养学报；16 59年、82年、92年、2002年分别进行了第一、二、三、四次全国性营养调查；62年提出了建国后第一个营养素供给量建议；88年进行了修订，89年提出了中国居民膳食指南，97年修订了膳食指南，98年发布了中国居民平衡膳食宝塔；2000年提出了中国居民膳食营养素参考摄入量；2008年发布了中国居民膳食指南2007及中国居民平衡膳食宝塔。17（四）营养学未来发展趋势 1.进一步加强基础研究 2.植物化学物的研究 世纪末期，“植物化学物”植物性食物中存在的生物活性物质，成为新的研究热点。如茶叶中的茶多酚、大蒜中的含硫化合物、蔬菜中的类
9、胡萝卜素及异硫氰酸盐、大豆中的异黄酮、蔬菜水果中的酚酸类以及人参皂苷、枸杞多糖、灵芝多糖等。18 3.分子营养学研究 4.营养相关疾病的研究 5.新营养学的研究 6.现代营养学与祖国传统医学的融合研究 19 第二节第二节 蛋白质蛋白质（protein）生命是蛋白体的存在方式。20 恩格斯 第三章 营养学基础 本节主要内容本节主要内容 一、蛋白质的元素组成 二、氨基酸和必需氨基酸 三、蛋白质的分类 四、蛋白质的消化、吸收和代谢 五、蛋白质的功能 六、食物蛋白质的营养学评价 七、蛋白质的互补作用 八、蛋白质的膳食参考摄入量 九、蛋白质的食物来源 十、人体蛋白质营养状况评价 21 一、蛋白质的元素组
10、成一、蛋白质的元素组成 蛋白质是主要由碳、氢、氧、氮组成的高分子化合物。其中含碳50%56%、氢6%8%、氧19%24%、氮13%19%、硫04%、磷、铁、铜、锰、锌、钴、钼等。多数蛋白质的含氮量约16%，因此，可通过测定食物样品的氮含量，再乘以6.25（蛋白质换算系数）得出样品中的蛋白质含量。Page 67 22 二、氨基酸和必需氨基酸二、氨基酸和必需氨基酸 1.氨基酸（amino acid)是组成蛋白质的基本单位。多个不同氨基酸组成肽（peptide)，含10个以上氨基酸称多 肽 (polypeptide)；10 个 以 下 氨 基 酸 称 寡 肽(oligopeptide)；个 或 个
11、氨 基 酸 分 别 称 为 三 肽(tripeptide)或二肽(dipeptide)。构成人体蛋白质的氨基酸有20种。23 24 氨基酸分子式通式 氨基酸结构示意图 2.必需氨基酸(essential amino acid，EAA)是人体不能合成或合成速度不能满足机体需要，必须从食物中直接获得的氨基酸。共9种：异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、颉氨酸、组氨酸（婴儿）。半胱氨酸和酪氨酸在体内分别由蛋氨酸和苯丙氨酸转变而来，因此，被称为半必需氨基酸(semi-essential amino acid)。其它9种氨基酸在人体可以自身合成满足需要，故称为非必需氨基酸(non
12、-essential amino acid)。包括丙氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、天门冬酰胺、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、脯氨酸、丝氨酸。25 3.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。计算方法：以该种蛋白质中的色氨酸含量为1，分别计算出其它必需氨基酸的相应比值。当食物蛋白质的氨基酸模式越接近人体蛋白质的氨基酸模式时，必需氨基酸被机体利用的程度也越高，则食物蛋白质的营养价值越高。这样的蛋白质有鸡蛋、奶、肉、鱼等动物性蛋白质和大豆蛋白质，被称为优质蛋白质。其中氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式最接近的某种蛋白质常被作为参考蛋白，通常为鸡蛋蛋白质。26 食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸含量
13、相对较低，导致其它必需氨基酸在体内不能被充分利用，造成食物蛋白质营养价值降低，则这些含量较低的氨基酸称限制氨基酸。其中含量最低的称第一限制氨基酸。植物性蛋白质中的限制性氨基酸多为赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸。不同食物蛋白质和人体蛋白质氨基酸模式见表3-7。Page 69 27 28 桶板模型桶板模型 赖 三、蛋白质的分类三、蛋白质的分类 完全蛋白：必需氨基酸种类齐全、数量充足、比例恰当。半完全蛋白：必需氨基酸种类齐全、但有的数量不足、比例不恰当。不完全蛋白：必需氨基酸种类不全。29 四、蛋白质的消化、吸收和代谢四、蛋白质的消化、吸收和代谢 1.消化吸收 胃：胃酸使蛋白质变性，激活胃蛋白酶分解
14、蛋白质。小肠：蛋白质被胰蛋白酶、糜蛋白酶分解为氨基酸、二肽、三肽，被小肠粘膜细胞吸收。小肠粘膜细胞：二肽、三肽被酞酶分解为氨基酸，入肝门静脉至肝脏。30 2.蛋白质的分解与必要氮损失 机体每天由于皮肤、毛发、粘膜脱落，经期失血，及肠道菌体死亡排出，损失的氮量，成人平均为53mg/kg体重，相当于每人每天丢失20g蛋白质。此种氮损失是不可避免的。因此，相当于必要氮损失的蛋白质量是人体最低生理需要量。31 3.氮平衡 是反映机体摄入氮和排出氮的关系。关系式：I=U+F+S （I：摄入氮，U：尿氮，F：粪氮，S：皮肤等氮损失）零氮平衡：摄入氮=排出氮（正常人）正氮平衡：摄入氮排出氮（儿童，青少年，孕
15、妇，疾病恢复期等）负氮平衡：摄入氮排出氮（饥饿，疾病，老年）32 33 氮平衡（氮平衡（Nitrogen balance）(1)必要的氮损失（必要的氮损失（obligatory nitrogen losses）(2)氮平衡：氮平衡：BI（UFS）Positive nitrogen balance N in N out N in =N out Nitrogen equillibrium Negativenitrogen balance N in N out 五、蛋白质的功能五、蛋白质的功能 1.构成人体成分：人体内蛋白质占体重的1619%，约为干重的45%，参与构成人体的任何组织和器官。2.调节
16、生理功能：蛋白质构成各类生命活性物质，如酶、激素、抗体、载体、多种介质等。3.供给能量：1克食物蛋白质在体内被代谢分解，可释放出16.7kJ(4kcal)的能量。34 35 2构成各种 重要生理物质 1组织 构成成分 瘦体组织*酶 抗体 激素等 3供能 约16.7 kJ (4.0 kcal)/g 一、体内蛋白质功能 lean tissue 六、食物蛋白质的营养学评价六、食物蛋白质的营养学评价 食物蛋白质营养价值的优劣可从三方面评价：蛋白质含量 蛋白质消化率 蛋白质利用率 36 1.蛋白质含量 用凯氏(Kjeldahl)定氮法，测定食物中的氮含量，乘以蛋白质换算系数(6.25),得出食物蛋白质的含量。不同食物的蛋白质含量见表1-2。37 不同食物的蛋白质含量 名称 含量(%)畜、禽、鱼 1020 鲜奶 1.54.0 奶粉 2527 蛋类 1214 大豆及豆类 2040 硬果类 1525 谷类 610 薯类 23 蔬菜水果类 1 38 2.蛋白质消化率(digestibility)反映蛋白质在消化道内被分解的程度和消化后的氨基酸和肽被吸收的程度。计算公式：39 食物氮 食物氮(粪氮粪代谢氮