导图社区 营养学与食品卫生学
营养与食品卫生(定义)属于预防医学领域,主要研究饮食与身体的相互作用及其对健康的影响和机制,并提出预防疾病、保护和促进健康的措施、政策和法规。它分为营养学和食品卫生学两个学科。
编辑于2023-02-07 09:40:05 北京市营养与食品卫生学
绪论
营养与食品卫生学(定义)属于预防医学领域,主要研究膳食与机体的相互作用及其对健康的影响、作用机制以及据此提出预防疾病,保护和促进健康的措施、政策和法规等
分为两个学科,即营养学与食品卫生学
营养学与食品卫生学的定义、联系与区别
(一)营养学定义
营养(定义)是指机体从外界摄取食物,经过体内的消化、吸收和(或)代谢后,或参与构建组织器官,或满足生理功能和体力活动需要的必要的生物学过程(人体摄入,消化,吸收和利用食物中有效成分的过程)
营养学(定义)是指研究机体营养规律以及改善措施的科学,即研究食物中对人体有益的成分及人体摄取和利用这些成分以维持、促进健康的规律和机制。在此基础上采取具体的、宏观的、社会性措施改善人类健康,提高生命质量。 (有益过程)
(二)食品卫生学定义
食品:是指各种供人食用或者饮用的成品和原料,以及按照传统既是食品又是中药材的物品。但是不包括以治疗为目的的物品
食品卫生学是指研究食品中可能存在的、危害人体健康的有害因素及其对机体的作用规律和机制,在此基础上提出具体、宏观的预防措施,以提高食品卫生质量,保护使用者安全的科学。(有害)
(三)两者的联系与区别
从广义上讲,两者有共同的研究对象:食物和人体
即研究食物(饮食)与健康的关系
区别在于,从狭义上讲,两者在具体研究目标、研究目的、研究方法,理论体系等方面各不相同。
营养学是研究食物中有益成分与健康的关系
食品卫生学是研究食物中有害成分与健康的关系
营养学发展的历史及展望(选择)
(一)古代营养学发展的历史
1⃣️《黄帝内经·素问》提出了“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”的原则,这是最早提出的膳食平衡理念(公认世界上最早的膳食指南)
2⃣️东晋葛洪撰写的《肘后备急方》记载了用豆鼓,大豆,小豆,胡麻,牛乳,鲫鱼等六种方法治疗和预防脚气病
唐代医学家孙思邈在饮食养生方面,强调顺应自然,特别要避免“太过和不足”的危害。另外,他还明确提出了“食疗”的概念和药食同源的观点,认为就食物功能而言,“用之充饥者谓之食,以其疗病则谓之药”
公元659年,孙思邈的弟子孟诜撰写了我国第一部食疗专著《食疗本草》
宋,金,元时期,食疗学及其应用有了较全面的发展,如宋朝的王怀隐等编写的《太平圣惠方》记载了28种疾病的食疗方法。
古希腊名医希波克拉底提出了“食物即药”的观点
(二)现代营养学的发展
直到1785年的法国发生“化学革命”,鉴定了一些主要化学元素,并建立了一些化学分析方法,才开始了现代意义的营养学研究(标志着现代营养学的开端)
现代营养学从开始至现在,可大致分为以下三个时期
1、营养学的萌芽与形成期(1785—1945年)
这一时期是营养学历史上突破最大、最多的时期,代表性成果有:(选择)
(1)1778年,法国化学家Lavoisier鉴定并命名了氧和氢
(2)1780年,Lavoiser用自制的冰量热计测量豚鼠产生的热量与呼出的二氧化碳,并将这些结果与点燃的蜡烛或木炭产生的热量进行比较,首次提出“呼吸是氧化燃烧”的理论
🌟(3)1839年,荷兰科学家Mulder首次提出“蛋白质”的概念,并认识到各种蛋白质均大约含有16%的氮
(4)1842年,德国有机化学家Liebig提出机体营养过程是对蛋白质,脂肪和碳水化合物的氧化过程,并指出碳水化合物可在体内转化为脂肪,同时还建立了碳、氢、氮定量测定方法,由此明确了食物组成及物质代谢概念
(5)1860年,德国生理学家Voit建立氮平衡学说
🌟(6)1886年,荷兰细菌学家Eijkman建立了研究脚气病的鸡模型
(7)1810年,Wollastor发现了第一种氨基酸—亮氨酸
🌟(8)1912年,Funk将抗脚气病(维B1)、抗坏血酸(维C)、抗癞皮病(维B3)、抗佝偻病(维D)的四种物质统称为“生命胺”,1920年命名为维生素,1913年发现维生素A
1934年美国营养学会的成立,标志着现代营养学的基本框架已经形成
2、营养学的全面发展与成熟期(1945—1985年)
不仅关注营养缺乏问题,而且关注营养过剩问题
公共营养的兴起,是该时期营养学发展的显著特点
1996年,Mason等提出、并经1997年第十六届国际营养大会讨论同意将“公共营养”的定义最终明确下来,他标志着公共营养的发展已经成熟
3、营养学发展的新的突破与孕育期(1985—)
2005年5月发布的吉森宣言及同年9月第十八届国际营养学大会均提出了营养学的新定义
新营养学(定义):是一门研究食品体系,食品和饮品及其营养成分与其他组分和他们在生物体系、社会和环境体系之间及之内的相互作用的科学。新营养学特别强调营养学不仅是一门生物学,而且还是一门社会学和环境科学,是三位一体的综合性学科
(三)我国现代营养学的发展
1⃣️1939年,中华医学会参照国联建议提出了我国历史上第一个营养素供给量建议
2⃣️ 1955年,提出新中国成立后第一个营养素供给量建议(RDA)
3⃣️ 1959年,开展了我国历史上第一次全国性营养调查
4⃣️根据社会发展和居民膳食结构的改变,1997年、2007年和2016年,中国营养学会先后修订了《中国居民膳食指南》(目前还在用),并发布了《中国居民平衡膳食宝塔》
5⃣️ 2000年,中国营养学会发布了我国第一部《中国居民膳食营养素参考摄入量(DRIs)》
(四)营养学未来发展趋势(选择)
1、进一步加强营养学的基础研究
2、植物化学物的研究
3、分子营养学的研究
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
(五)我国营养学面临的问题(掌握)🐵
1、营养缺乏和营养不良的人群大量存在
2、营养相关性慢性疾病呈“井喷状”发展
3、营养学研究中诸多相互矛盾和结论不一致的现象
食品卫生学发展的历史及展望
(一)古代食品卫生学
过剩的食物需要储藏,从而出现了食品腐败变质和食物中毒问题
(二)现代食品卫生学
1、现代食品卫生学的形成期
1860年巴斯德第一次用加热的方法杀死了葡萄酒和啤酒中的有害微生物(该方法即所谓的“巴氏消毒法”)巴斯德的发现为现代食品微生物的发展奠定了基础
此期食品伪造,掺假,掺杂行为相当猖獗
这一时期存在的主要卫生学问题是细菌污染和食品腐败变质、食物中毒、食品的伪造、掺假、掺杂等问题
2、现代食品卫生学的快速发展期
工业的盲目,无节制,无秩序扩张与发展,导致工厂排放的“三废”(废水,气,渣)造成环境污染,如在日本出现的“水俣病、痛痛病”等一类的公害病
在腌制、发酵、烧烤、熏制等食品中发现了具有“三致”毒性(致突变,致畸,致癌),如在20世纪50-80年代,陆续发现了N—亚硝基化合物、真菌毒素、多环芳烃、杂环胺等四大致癌物
1960年发现黄曲霉毒素 目前为止,可引起人类健康危害的真菌毒素主要有:黄曲霉毒素,赭曲霉毒素、单端孢霉烯族化合物,玉米赤霉烯酮,桔青霉素,杂色曲霉素A,展青霉素,伏马菌素
(三)我国现代食品卫生学的发展
1,食品卫生法制管理
1982年11月五届全国人大常委会第二十五次会议通过了《中国人民共和国食品卫生法(试行)》
2015年10月实施了修订后的 《中华人民共和国食品卫生法》(简称《食品卫生法》)
2,食品卫生标准和检验方法的建立及不断地更新,修订和完善
3,一些重要食品卫生问题的研究与解决
4,食品安全监测体系和食品安全控制技术的建立
5,参与国际事务并与国际接轨
(四)食品安全面临的主要问题及对公共卫生的挑战
1、食品安全的主要问题
(1)微生物污染(主要)
(2)新的化学性污染物的出现
(3)食品新技术的应用带来的食品安全问题
2、食品安全对公共卫生的挑战
(1)食源性疾病引发的公共卫生问题
(2)食品安全在国际贸易中引发的公共卫生问题
3、食品安全监督管理所面临和有待解决的主要问题
国际食品安全的管理模式强调“从农田(或养殖场)到餐桌”的全过程管理,即以预防为主的原则来减少食源性危害,尤其在全过程中要全面贯彻和建立食品良好生产规范(GMP)和HACCP系统
营养学与食品卫生学的研究方法:人群研究和实验室研究
营养与食品卫生学的研究内容与方法
1、食物营养
2、人体营养
3、公共营养
公共营养主要包括膳食营养素参考摄入量;膳食结构与膳食指南,营养调查与评价;营养监测;营养教育;食物营养规划与营养改善;社区营养;饮食行为与营养;食物与营养的政策和法规
第一章 营养学基础
第一节 概述
一、食物成分
(一)营养素种类及分类
营养素(nutrient)为维持机体繁殖、生长发育和生存等一切生命活动和过程,需要从外界环境中摄取的物质
根据其化学性质和生理功能分为五大类
蛋白质(protein)
脂类(lipids)
碳水化合物(carbohydrate)
矿物质(mineral)
维生素(vitamin)
根据人体的需要量或体内含量多少,可将营养素分为
宏量营养素
微量营养素
水也可以看作是一种营养素,为第六类 (膳食纤维为第七大营养素)
评价食物的营养,建立在六大营养素的含量上,而不是价格,食物的营养价格和价值不成比例
1、宏量营养素
人体对宏量营养素需要量较大
包括碳水化合物、脂类和蛋白质,这三种营养素经体内氧化可以释放能量,又称为产能营养素(calorigenic nutrients)
碳水化合物、脂类和蛋白质又称为三大能量营养素
碳水化合物是机体的重要能量来源,成年人所需能量50~65%(我国)应由食物中的碳水化合物提供
脂肪作为能源物质在体内氧化时释放的能量较多,可在机体内大量储存
儿童青少年蛋白质供能:12%~14% 成人:10~12%
一般情况,人体主要利用碳水化合物和脂类氧化供能,在机体所需能源物质供能不足时,可将蛋白质氧化分解获得能量
2、微量营养素
相对宏量营养素来说,人体对微量营养素需要量较少
包括矿物质和维生素
根据在体内的含量不同
矿物质又可分为
常量元素
微量元素
维生素可分为
脂溶性维生素
水溶性维生素
(二)水及其他膳食成分
1、水
水不仅构成身体成分,还具备调节生理功能的作用
人体离不开水,一旦失去体内水分的10%,生理功能即会发生严重紊乱;失去体内水分的20%,人很快就会死亡
由于水在自然界中的广泛分布,一般无缺乏的危险,所以营养学专著不把水列为必需营养素
水的生理功能
(1)构成细胞和体液的重要组成部分
(2)参与新陈代谢
(3)调节体温
(4)润滑作用
体内水的来源包括饮水,食物中的水及内生水三部分
一般来说,健康成人每天需要水2500ml左右 在温和气候条件生活的轻体力活动的成年人,每日至少饮水1500~1700ml 在高温或强体力劳动的条件下,应适当增加饮水量
2、食物中的生物活性成分
在植物性食物中还有一些生物活性成分,他们具有保护人体、预防心血管病和癌症等慢性非传染性疾病的作用,这些生物活性成分现已统称为植物化学物
天然食物中还存在一些在人类营养过程中具有特定作用的有机化合物,如肉碱、半胱氨酸、牛磺酸、谷氨酰胺等,这些物质中有的合成原料是必需营养素
这些有机物大多数可以在人体内合成,但在某些特殊条件下,其合成的数量和速度不能满足人体需要,仍需要从食物中得以补充
二、人体营养需要
(一)营养素的代谢及生理功能
1.营养素的代谢
物质代谢的主要形式是营养素代谢,是指生物体与外界环境之间物质的交换和生物体内物质的转变过程
生物在生命活动中不断从外界环境中摄取营养素,转化为机体的组织成分,称为同化作用(吸收)
同时机体本身的物质也在不断分解成代谢产物,排出体外,称为异化作用(排泄)
营养素代谢可分为三个阶段
1⃣️消化吸收
2⃣️中间代谢
3⃣️排泄
2.营养素的生理功能🌟
(1)提供能量
(2)构成细胞组织,供给生长、发育和自我更新所需的材料
(3)调节机体生理功能
(二)营养对人体构成的影响
人体内含有的元素有六十多种,氧、碳、氢、氮占了人体总重量的96%,其中氧含量约为65%,碳约为18%,氢约为10%,氮约为3%,钙约为2%,磷约为1%,其他元素虽然在人体内所占的比例很小,但在体内也具有重要的生理功能
人体组成是一个非常复杂的生物工程,各种物质组成有一定的比例
水占人体的60-70%
蛋白质占15-18%
脂类占10-20%
糖类占1-2%
矿物质占3-4%
(三)人群的营养需要
🌟1、合理营养(rational nutrition):
合理营养:是指人体每天从食物中摄入的能量和各种营养素的数量及其相互间的比例,能满足在不同生理阶段、不同劳动环境及不同劳动强度下的需要,并使机体处于良好的健康状态
因为各种不同的营养素在机体代谢过程中均有其独特的功能,一般不能互相替代,因此,营养素的种类应该齐全
同时,在数量上要充足,能满足机体对各种营养素及能量的需要
另一方面,各种营养素彼此间有着密切的联系,起着相辅相成的作用,因此,各种营养素之间还要有一个适宜的比例
2、营养不良(malnutrition)
营养不良是指由于一种或一种以上营养素的缺乏或过剩所造成的机体健康异常或疾病状态
营养不良包括
营养缺乏(nutrition deficiency)
营养过剩(nutrition excess)
3、膳食营养素参考摄入量🌟🌟 八个名解(重要的DRIs、RNI、AI、UL、AMDR)
❤️膳食营养素参考摄入量(dietary reference intakes,DRIs):是为了保证人体合理摄入营养素,避免缺乏或过量,在推荐膳食营养素供给量(RDA)的基础上发展起来的每日平均膳食营养素摄入量的一组参考值
2013版中国营养学会修订的DRIs增加了与慢性非传染性疾病有关的三个参考摄入量
宏量营养素可接受范围(AMDR)
预防非传染性慢性病的建议摄入量(PI—NCD,简称建议摄入量,PI)
特定建议值(SPL)
结合notability,图像一起记🌟
(1)🪐平均需要量:EAR是指某一特定性别、年龄及生理状况群体中的所有个体对某营养素需要量的平均值
评价群体
按照EAR水平摄入营养素,根据某些指标判断可以满足这一群体中50%个体需要量的水平
EAR是制定RNI的基础,其用途:
1⃣️可用于评价或计划群体的膳食摄入量
2⃣️判断个体某营养素摄入量不足的可能性
针对人群,EAR可用于评估群体中摄入不足的发生率,针对个体,可检查其摄入不足的可能性
EAR不是计划个体膳食的目标和推荐量,当用EAR评价个体摄入量时,如某个体的摄入量远高于EAR,则此人的摄入量有可能是充足的;如某个体的摄入量远低于EAR,则此个体的摄入量很可能为不足
(2)🌹推荐摄入量:RNI是指可以满足某一特定性别、年龄及生理状况群体中绝大多数个体(97%-98%)需要量的某种营养素摄入水平
只针对个体
长期摄入RNI水平,可以满足机体对该营养素的需要,维持组织中有适当的营养素储备和机体健康
RNI相当于传统意义上的RDA(推荐膳食营养素摄入量)
RNI的主要用途是 作为个体每日摄入营养素的目标值(推荐值)
如果已知某种营养素的EAR及其标准差,则其RNI值为EAR加两个标准差,即RNI=EAR+2SD 如果资料不充分,不能计算某营养素EAR的标准差时,一般认定EAR的变异系数为10%,RNI定为EAR+20%EAR,即RNI=1.2EAR
RNI的意义
作为个体每日摄入该营养素的推荐值,是健康个体膳食摄入营养素的目标
RNI在评价个体营养素摄入量方面的作用有限,当某个体的日常摄入量达到或超过RNI水平,则可认为该个体没有摄入不足的危险,但当个体的营养素摄入量低于RNI时,并不一定表明该个体未达到适宜营养状态
能量摄入量(EER):是指能长期保持良好的健康状态、维持良好的体型、机体构成以及理想活动水平的人或人群,达到能量平衡时所需要的膳食能量摄入量
针对群体
能量:摄入多就储存
群体的能量推荐摄入量直接等同于该群体的能量EAR,而不是像蛋白质等其他营养素那样等于EAR加2倍标准差,所以能量的推荐摄入量不用RNI表示,而直接使用EER来描述
(3)❤️🔥适宜摄入量:AI是通过观察或实验获得的健康人群某种营养素的摄入量 当某种营养素的个体需要量研究资料不足而不能计算出EAR,从而无法推断RNI时,可通过设定AI来代替RNI
用于婴幼儿
AI和RNI相似之处是两者都可以作为目标人群中个体营养素摄入量的目标值,可以满足该群体几乎所有个体的需要
AI的准确性远不如RNI,可能高于RNI,因此,使用AI作为推荐标准时要比使用RNI更加注意
AI主要用作个体的营养素摄入目标,当某群体的营养素平均摄入量达到或超过AI水平,则该群体中摄入不足者的危险性很小
AI是营养素的一个安全摄入水平,不是通过研究营养素的个体需要量得到的
(4)👊可耐受最高摄入量:UL是营养素或食物成分的每日摄入量的安全上限,是一个健康人群中几乎所有个体都不会产生毒副作用的最高摄入量
UL的主要用途是检查摄入量过高的可能,避免对机体造成危害
低于这个值不会有害
对一般群体来说,摄入量达到UL水平对几乎所有个体均不致损害健康,但不表示达到此摄入水平对健康是有益的
对大多数营养素而言,健康个体的摄入量超过RNI或AI水平并不会产生益处,因此UL并不是一个建议的摄入水平
(5)宏量营养素可接受范围:AMDR是指脂肪、蛋白质和碳水化合物理想的摄入量范围,该范围可以提供这些必需营养素的需要,并且有利于降低慢性病的发生危险,常用占能量摄入量的百分比表示
其显著特点是具有上限和下限
对比natability
(6)预防非传染性慢性病的建议摄入量(PI-NCD或PI):是以NCD(慢性病)的一级预防为目标,提出的必需营养素的每日摄入量
某些营养素(如维生素C、钾等)的PI是预防疾病的最低需要量,人群摄入量高于PI时可降低NCD发生的风险
某些营养素(如钠)的PI是需要量的高限,每日摄入量应低于PI,以利于降低NCD的风险
(7)特定建议值:SPL是指某些疾病易感人群膳食中某些生物活性成分的摄入量达到或接近这个建议水平时,有利于维护人体健康
专用于营养素以外的其他食物成分而建议的有利于人体健康的每日摄入量
如黄酮类植物化合物
如果人体长期摄入某种营养素不足就有发生该营养素缺乏的危险
当日常摄入量为0时,摄入不足的概率为1.0
当摄入量达到EAR水平时,发生营养素缺乏的概率为0.5,即有50%的机会缺乏该营养素
摄入量达到RNI水平时,摄入不足的概率变得很小,也就是绝大多数的个体都没有发生缺乏症的危害
摄入量达到UL水平后,若再继续增加就可能开始出现毒副作用
RNI和UL之间是一个“安全范围”
图见notability
4、个体化营养
一些营养代谢相关基因的多态性可引起营养代谢的改变,导致不同个体对营养素吸收、代谢与利用的差异,并最终引起个体对营养素需要量的不同,所以要倡导个体化营养(基因水平上有待探讨)
(四)合理膳食🌟🌟 (大题)
1、合理膳食的概念🌟
🌟合理膳食(rational diet)又称为平衡膳食,是指能满足合理营养要求的膳食,从食物中摄入的能量和营养素在一个动态过程中,能提供机体一个合适的量,避免出现某些营养素的缺乏或过多而引起机体对营养素需要和利用的不平衡
合理膳食是合理营养的物质基础,是达到合理营养的唯一途径,也是反映现代人类生活质量的一个重要标志
2、合理膳食要求🌟
(1)食物种类齐全、数量充足、比例合适🌟
人类需要的基本食物一般可分为谷薯类、蔬菜水果类、畜禽鱼蛋奶类、大豆坚果类和油脂类五大类
食物多样是平衡膳食模式的基本原则。 每日膳食应包含5大类食物,平均每天摄入12种以上食物,每周25种以上食物,而且在数量上要满足各类食物适宜的摄入量
(2)保证食物安全
食物不得含有对人体造成危害的各种有害因素且应保持食物的新鲜卫生,以确保居民的生命安全
(3)科学的烹饪加工
食物经科学的加工与烹调的目的在于消除食物中的抗营养因子和有害微生物、提高食物的消化率、改变食物的感官性状和促进食欲
因此,加工与烹调时,应最大限度地减少营养素的损失,提高食物的消化吸收率,改善食物的感官性状,增进食欲,消除食物中的抗营养因子、有害化学物质和微生物
(4)合理的进餐制度和良好的饮食习惯
成年人应采用一日三餐制
并养成不挑食、不偏食、不暴饮暴食等良好的饮食习惯
(5)遵循《中国居民膳食指南》的原则🌟🌟 必背(六条)
1⃣️食物多样,谷类为主
2⃣️吃动平衡,健康体重
3⃣️多吃蔬菜、奶类、大豆
4⃣️适量吃鱼、禽、蛋、瘦肉
5⃣️少盐少油,控糖限酒
6⃣️杜绝浪费、兴新食尚🌟
第二节 蛋白质
概念(名词)
㊙️蛋白质(protein)是机体细胞、组织和器官的重要组成成分,是一切生命的物质基础;而一切生命的表现形式,本质都是蛋白质功能的体现,没有蛋白质就没有生命
一般来说,成人体内每天约有3%的蛋白质被更新,肠道和骨髓内的蛋白质更新速度较快
人体每天更新20g左右
一、氨基酸
蛋白质分子是生物大分子,其基本构成单位是氨基酸,各氨基酸按一定的排列顺序由肽键(酰胺键)连接
(一)氨基酸及其分类
自然界存在的氨基酸有300余种,但构成人体蛋白质的氨基酸只有20种
🌟必需氨基酸(记住)
笨蛋来宿(色)舍,晾一晾鞋
1、异亮氨酸(Ile)
2、亮氨酸(Leu)
3、赖氨酸(Lys)
4、蛋氨酸(Met)
5、苯丙氨酸(Phe)
6、苏氨酸🆕(Thr)
7、色氨酸(Trp)
8、缬氨酸(Val)
9、组氨酸(His)
婴儿必需氨基酸
1、必需氨基酸(essential amino acid)
必需氨基酸是指人体内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
构成人体蛋白质的氨基酸有20种,其中9种氨基酸为必需氨基酸(包含了婴儿必需的组氨酸)
组氨酸是婴儿的必需氨基酸
2、非必需氨基酸(nonesential amino acid)
非必需氨基酸是指人体可以自身合成,不一定需要从食物中直接供给的氨基酸
3、条件必需氨基酸(conditional essential amino acid)
某些氨基酸在正常情况下能在体内合成,为非必需氨基酸;但在某些特定条件下,由于合成能力有限或需要量增加,不能满足机体需要,必须从食物中获取,变成必需氨基酸,即条件必需氨基酸
如正常情况下谷氨酰胺和精氨酸是非必需氨基酸;但在创伤或患病期间谷氨酰胺为必需氨基酸,肠道代谢功能异常或严重生理应激条件下,精氨酸也成为必需氨基酸
此外,🌟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成
如果食物中能直接提供半胱氨酸和酪氨酸,则人体对蛋氨酸和苯丙氨酸的需要可分别减少30%-50%
因此,在计算食物必需氨基酸组成时,往往将半胱氨酸和蛋氨酸,苯丙氨酸和酪氨酸合并计算
蛋氨酸➡️半胱氨酸 苯丙氨酸➡️酪氨酸
(二)氨基酸模式和限制氨基酸
人体蛋白质以及各种食物蛋白质在必需氨基酸的种类和含量上存在着差异,在营养学上用氨基酸模式(amino acid pattern)来反映这种差异
所谓氨基酸模式,就是蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例(反映必需氨基酸) 其计算方法是将该种蛋白质中的色氨酸含量定为1,分别计算出其他必需氨基酸的相应比值,这一系列的比值就是该种蛋白的氨基酸模式(名词)
课本p24表1-2,各物质的氨基酸模式
食物蛋白质氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式越接近,必需氨基酸被机体利用的程度就越高,食物蛋白质的营养价值也相对较高
这类含必需氨基酸种类齐全,氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式接近,营养价值较高,不仅可维持成人的健康,也可促进儿童生长、发育的蛋白质被称为优质蛋白质(或称完全蛋白质) 名
如蛋、奶、肉、鱼等动物性蛋白质以及大豆蛋白等
其中鸡蛋蛋白质与人体蛋白质氨基酸模式最接近,在实验中常以它作为参考蛋白🌟(reference protein)
参考蛋白是指可用来测定其他蛋白质质量的标准蛋白
有些食物蛋白质中虽然含有种类齐全的必需氨基酸,但是氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式差异较大,其中一种或几种必需氨基酸相对含量较低,导致其他的必需氨基酸在体内不能被充分利用而浪费,造成蛋白质营养价值降低,虽可维持生命,但不能促进生长发育,这类蛋白质被称为半完全蛋白
名解
大多数植物蛋白都是半完全蛋白
而这些含量相对较低的必需氨基酸称为限制氨基酸(limiting amino acid),其中含量最低的称为第一限制氨基酸,余者以此类推
植物性蛋白往往相对缺少下列必需氨基酸:(赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸)所以其营养价值相对较低
如大米和面粉蛋白质中赖氨酸含量相对较少
豆类缺乏蛋氨酸
蛋白质互补作用(protein complementary action)
将富含某种必需氨基酸的食物与缺乏该种必需氨基酸的食物相互搭配而混合食用,使混合蛋白质的必需氨基酸成分更接近适合比值,从而提高蛋白质的生物学价值,称为蛋白质的互补作用
用于:主要用于提高植物性蛋白质的营养价值
机制:利用各种植物性蛋白质中的EAA(必需氨基酸)的含量和比值均不同的特点
如将小麦、小米、大豆、牛肉混合食用
肉类和大豆蛋白可弥补面、米蛋白质中赖氨酸的不足
种属远、种类多、食用时间近
那些含必需氨基酸种类不全、既不能维持生命又不能促进生长发育的食物蛋白质称不完全蛋白(名词)
如玉米胶蛋白、动物结缔组织中的胶原蛋白等
二、蛋白质的功能🌟🌟 掌握 大条
(一)人体组织的构成成分
人体的瘦组织
(二)构成体内各种重要的生理活性物质,调节生 理功能
1、构成酶
2、构成激素
3、构成抗体
4、构成转运体
5、维持体液渗透压和酸碱度
(三)供给能量
1g食物蛋白质在体内产生约16.7kJ(4kcal)的能量🌟🌟
(四)肽类的特殊生理功能
活性肽具有许多重要的功能,他们不仅能作为氨基酸的供体,而且也是一类生理调节物
1、参与机体的免疫调节
2、促进矿物质吸收
3、降血压
4、清除自由基
三、蛋白质的消化、吸收和代谢
(一)蛋白质的消化、吸收
膳食中蛋白质消化从胃开始
蛋白质消化吸收的主要场所在小肠
(选择)单一饮食中蛋白质的消化速度和氨基酸在消化道的吸收速度与食物中蛋白质的类型有关,并影响到餐后蛋白质的合成、分解和沉积
根据它们对餐后氨基酸、蛋白质代谢快慢的不同,将它们分为
1、快膳食蛋白(fast dietary protein)
2、慢膳食蛋白(slow dietary protein)
乳清蛋白的消化速度快于酪蛋白,因此乳清蛋白即为快膳食蛋白,酪蛋白为慢膳食蛋白
(二)蛋白质代谢
吸收的氨基酸先储存于人体各组织、器官和体液中,这些游离氨基酸称为氨基酸池(amino acid pool)
氨基酸池中游离氨基酸除了来自食物外,大部分来自体内蛋白质水解
机体每天由于皮肤、毛发和黏膜的脱落,妇女月经期的失血及肠道菌体死亡排出等损失约20g左右(以上)得蛋白质,这种氮排出是机体不可避免的氮消耗,称为必要的氮损失🌟(ONL,obligatory nitrogen losses)
因此,理论上只要从膳食中获得相当于必要的氮损失量的蛋白质,既可满足人体对蛋白质的需要
(三)氮平衡
营养学上将摄入蛋白质的量和排出蛋白质的量之间的关系称为氮平衡(nitrogen balance)
氮平衡关系式如下: B=I-(U+F+S) B:氮平衡 I:摄入量 U:尿氮 F:粪氮 S:皮肤等氮损失
当摄入氮和排出氮相等时为零氮平衡🌟,即B=0,健康的成人应该维持在零氮平衡并富裕5%
zero nitrogen balance
如摄入量的氮多于排出氮则为正氮平衡🌟,即B>0,儿童处于生长发育阶段、妇女怀孕时、疾病恢复时以及运动和劳动需要增加肌肉时等均应保持适当的正氮平衡,以满足机体对蛋白质额外的需要
Positive nitrogen balance
而摄入氮少于排出氮时为负氮平衡🌟,即B<0,人在饥饿、疾病及老年时往往处于这种情况,应注意尽可能减轻或改变负氮平衡,以保持健康、促进疾病康复和延缓衰老
Negative nitrogen balance
四、食物蛋白质营养学评价🌟
(一)蛋白质的含量
蛋白质含量是食物蛋白质营养价值的基础
食物中蛋白质含量测定一般使用凯氏(Kjeldahl)定氮法🌟
先测定食物中的氮含量,再乘由氮换算成蛋白质的换算系数
一般来说,食物中含氮量占蛋白质的16%,其倒数即为6.25,由氮计算蛋白质的换算系数即是6.25
大豆最高:30-40% 鲜肉类:10-20% 粮谷类低于10%
(二)蛋白质消化率
蛋白质消化率(digestibility)不仅反映了蛋白质在消化道内被分解的程度,同时还反映消化后的氨基酸和肽被吸收的程度
大豆整粒食用时,消化率仅60%,而加工成豆腐后,消化率提高到90%以上,这是因为加工后的制品中去除了大豆中的纤维素和其他不利于蛋白质消化吸收的影响因素
粪代谢氮,是指肠道内源性氮,是在实验对象完全不摄入蛋白质时,粪中的含氮量
蛋白质真消化率(%)=【食物氮-(粪氮-粪代谢氮)/食物氮】✖️100%
上述计算结果是食物蛋白质的真消化率(true digestibilty),在实际应用中,往往不考虑粪代谢氮,这样不仅实验方法简单,而且因所测得的结果比真消化率要低,具有一定安全性,这种消化率叫做表观消化率(apparent digestibility)
notability食物蛋白质评价
蛋白质表观消化率(%)=【(食物氮-粪氮)/食物氮】✖️100%
(三)蛋白质利用率
各指标分别从不同角度反映蛋白质被利用的程度,下面是几种常用的指标
1.生物价🌟(bilogical value,BV)
生物学价值 由氨基酸模式决定
蛋白质生物价是反映食物蛋白质消化吸收后,被机体利用程度的指标,生物价的值越高,表明其被机体利用程度越高,最大值为100%
notability
生物价对指导肝、肾病病人的膳食有很多意义
生物价高,表明食物蛋白质中氨基酸主要用来合成人体蛋白🌟,避免有过多的氨基酸经肝、肾代谢而释放能量或由尿排出多余的氮,从而大大减少肝肾负担(生物价低,则代谢掉,增加肝肾负荷)
2、蛋白质净利用率🌟(net protein utilization,NPU)
蛋白质净利用率是反映食物蛋白质被利用的程度,包括食物蛋白质的消化和利用两方面,因此更为安全
notability
3、蛋白质功效比值(protein efficiency ratio,PER)🌟
蛋白质功效比值是用处于生长阶段中的幼年动物(一般用刚断奶的雄性大白鼠),在实验期内,其体重增加(g)和摄入蛋白质的量(g)的比值来反映蛋白质营养价值的指标,显然,动物摄食持续时间、年龄、试验开始的体重和所用动物的种类都是很重要的变量
由于所测蛋白质主要被用来提供生长的需要,所以该指标被广泛用来作为婴幼儿食品中蛋白质的评价
notability
4、氨基酸评分(amino acid score,AAS)和经消化率修正的氨基酸评分(protein digestibility corrected amino acid score,PDCAAS)🌟
氨基酸评分又叫蛋白质化学评分(chemical score),是目前被广为采用的一种评价方法
氨基酸评分是最简单的评估蛋白质质量的方法,通过氨基酸的组成,并将各组分与参考蛋白相比较,可以很容易发现与参考蛋白比较最缺乏的氨基酸即限制性氨基酸
此方法是用被测食物蛋白质的必需氨基酸评分模式和推荐的理想模式或参考蛋白模式进行比较,因此是反映蛋白质构成和利用率的关系
公式见notability
确定某一食物蛋白质氨基酸评分分两步: 第一步计算被测蛋白质每种必需氨基酸的评分值; 第二步在上述的计算过程中,找出最低的必需氨基酸(第一限制氨基酸)评分值,即为该蛋白质的氨基酸评分
氨基酸评分的方法比较简单,缺点是没有考虑食物蛋白质的消化率
得到经消化率修正的氨基酸评分,在实际应用中,可用食物PDCAAS计算出估算的PER(PDCAAS✖️2.5=估算PER),要得到PDCAAS,需将AAS乘食物蛋白质的真消化率,共识见notability
五、蛋白质营养不良及营养状况评价
(一)蛋白质营养不良 PEM
蛋白质-热能营养不良(protein-energy malnutrition,PEM) 营养不良和摄入不足
PEM有两种:
一种称Kwashiorkor,指能量摄入基本满足而蛋白质严重不足的儿童营养性疾病(纯蛋白质营养不良)
主要表现为腹腿部水肿,虚弱、表情淡漠、生长滞缓、头发变色、变脆和易脱落、易感染其他疾病等
另一种称Marasmus(更危险) 指蛋白质和能量摄入均严重不足的儿童营养性疾病
患儿消瘦无力,易感染其他疾病而死亡
这两种情况可以单独存在,也可并存,也有人认为此两种营养不良症是PEM的两种不同阶段,对成人来说,蛋白质摄入不足,同样可引起体力下降、水肿、抗病力减弱等症状🌟
原因
1、蛋白质供应不足
2、疾病和衰老
3、创伤、手术等
notability表
(二)蛋白质摄入过多
蛋白质,尤其是动物性蛋白摄入过多,对人体同样有害
蛋白质摄入过多的危害:🌟
1、伴有较多脂肪和胆固醇的摄入
2、蛋白质代谢需要大量水分,加大肾脏负荷
正常情况,人体不储存蛋白质,必须将过多的蛋白质脱氨分解,氮则由尿排出体外,若肾功能已经受损,则危害更大
3、含硫氨基酸摄入过多,加速骨钙流失
过多的动物性蛋白摄入,也造成含硫氨基酸摄入过多,这样可加速骨骼中钙的流失,易产生骨质疏松症
4、同型半胱氨酸可能是心脏疾病的危险因素
摄入较多同型半胱氨酸的男性,发生心脏疾患的风险是对照组的3倍
5、脱水、痛风易引起泌尿系统结石和便秘
摄入蛋白质过多可能与一些癌症有关🌟,尤其是结肠癌、乳腺癌、肾癌、胰腺癌和前列腺癌
(三)蛋白质营养状况评价
评价蛋白质营养状况的指标主要有以下几种:
1.血清蛋白质
血清蛋白质常用于评估人体营养水平
2.上臂肌围🌟(arm muscle circumference,AMC)和上臂肌区(arm muscle area,AMA)
上臂肌围和上臂肌区是评价总体蛋白质储存的较可靠指标
AMC评价标准:🌟国际标准25.3cm(男)、23.2cm(女)测定值>90%标准值为正常🌟
3.血清氨基酸比值(serum amino acid ratios,SAAR)
评价标准:SAAR<2为正常,>3为蛋白质营养不良🌟
上述指标,种类虽然很多,但各有不足之处,实际应用还须结合膳食史和临床观察进行综合评价
六、蛋白质的参考摄入量及食物来源🌟
理论上成人每天摄入约30g蛋白质就可满足零氮平衡,但从安全性和消化吸收等其他因素考虑,成人按0.8g/(kg•d)摄入蛋白质为宜
蛋白质的食物来源——植物和动物
蛋白质的分类 (根据蛋白质中必需氨基酸的组成)
完全蛋白质(优质蛋白) 含有的必需氨基酸种类齐全,数量充足,比例适当的蛋白质
半完全蛋白质 含有的必需氨基酸种类齐全,但含量低,相互间比例不适宜
不完全蛋白质 含有的必需氨基酸种类不全
我国由于以植物性食物为主,所以成人蛋白质推荐量为1.16g/(kg•d)
中国营养学会DRIS推荐成人蛋白质的RNI为: 男性65g/d,女性55g/d 🌟🌟
蛋白质广泛存在于动植物性食物中 动物性蛋白质质量好,利用率高,但同时富含饱和脂肪酸和胆固醇。而植物性蛋白质利用率较低
因此,注意蛋白质互补,适当搭配
🌟🌟优质蛋白质来源:蛋类含蛋白质11%~14%,奶类3.0 ~3.5%,是婴幼儿蛋白质的最佳来源。新鲜肌肉蛋白质15% ~22%,大豆蛋白质35% ~40%,是优质蛋白质
知优质蛋白
应大力倡导我国各类人群增加牛奶和大豆及其制品的消费🌟
第三节 脂类
脂类分类见notability
概述
脂类包括脂肪(fat)和类脂(lipoids),是一类化学结构相似或完全不同的有机化合物
人类脂质总量约占体重的10%-20%🌟
脂肪又称甘油三酯(triglycerides),是体内重要的储能和供能物质,约占体内脂类总量的95%(脂肪组织)
类脂主要包括磷脂(phospholipids)和固醇类(sterols),约占全身脂类总量的5%,是细胞膜、机体组织器官尤其是神经组织的重要组成部分
脂类也是膳食中重要的营养素,烹调时赋予食物特殊的色、香、味,增进食欲,适量摄入对满足机体生理需要,促进维生素A、维生素E等脂溶性维生素的吸收和利用,维持人体健康发挥着重要作用
一、脂肪及其功能
食物中脂类主要由甘油三酯构成,三分子脂肪酸(fatty acid,FA)与一分子的甘油(glycerol)形成甘油三酯
通常,来自动物性食物的甘油三酯由于碳链长、饱和程度高、熔点高,常温下呈固态,故称为脂 来自植物性食物中的甘油三酯由于不饱和程度高,熔点低,故称为油
(一)体内脂肪的生理功能❤️(记大标题)
1、储存和提供能量
1g脂肪可产生能量约39.7kJ(9.46kcal)🌟9千卡(1g蛋白约4千卡)
安静状态下空腹的成年人,所需的能量大约25%来自游离脂肪酸,15%来自葡萄糖,其余由内源性脂肪提供
至今还未发现脂肪细胞吸收脂肪的上限
2、保温及润滑作用
3、节约蛋白质作用🌟
脂肪在体内代谢分解的产物,可以促进碳水化合物的能量代谢,使其更有效地释放能量
充足的脂肪可保护体内蛋白质(包括食物蛋白质)不被用来作为能源物质,而使其有效地发挥其他生理功能,脂肪的这种功能被称为节约蛋白质作用
4、机体构成成分
细胞膜中含有大量脂质,是细胞维持正常的结构和功能的重要成分
5、脂肪组织内分泌功能
现已发现由脂肪组织所分泌因子有瘦素,白细胞介素-6
(二)食物中脂肪的作用
脂肪摄入:
摄入不足
1、影响脂溶性维生素的吸收
2、影响皮肤的光泽和弹性
摄入过多
1、肝脏的危害
2、引起肥胖
3、冠心病的危险因素
4、恶性肿瘤的危险因素(不引起痛风)
食物中的脂肪除了为人体提供能量和作为人体脂肪的合成材料以外,还有一些特殊的营养学功能
1.增加饱腹感
食物脂肪由胃进入十二指肠时,可刺激十二指肠产生肠抑胃素,使胃蠕动受到抑制,造成食物由胃进入十二指肠的速度相对缓慢
食物中脂肪含量越多,胃排空的速度越慢,所需时间越长,从而增加饱腹感
2.改善食物的感官性状
色、香、味、形
3、提供脂溶性维生素
食物脂肪中同时含有各类脂溶性维生素,如维生素A、维生素D、维生素E、维生素K等,脂肪不仅是这类脂溶性维生素的食物来源,也可促进他们在肠道中的吸收
二、脂肪酸的分类及功能
(一)脂肪酸的分类 Notability
1.按碳链长度分类
脂肪酸按其碳链长度可分为:
1、长链脂肪酸(long-chain fatty acid) 含14~24碳
2、中链脂肪酸(medium-chain fatty acid,MCFA)含8 ~12碳
3、短链脂肪酸(short-chain fatty acid,SCFA)含6碳以下
另外还有一些极长链脂肪酸(very long- chain fatty acid)主要分布在大脑和一些特殊的组织中,如视网膜和精子
脂肪组织中含有各种长度的脂肪酸(食物中主要以18碳脂肪酸为主,并且具有重要的营养学价值)
2.按饱和程度分类
脂肪酸分为 饱和脂肪酸(saturated fatty acid,SCFA)和 不饱和脂肪酸(unsaturated fatty acid,USFA)
饱和脂肪酸的碳链中没有不饱和键,如棕榈油(C16:0):不饱和脂肪酸含有一个或多个不饱和双键
饱和脂肪酸—油脂—熔点高
根据不饱和双键的数量可将含有一个不饱和双键的脂肪酸称为单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,MUFA),含有两个及以上不饱和双键的脂肪酸称为多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)
不饱和脂肪酸健康
🌟最多见的单不饱和脂肪酸是油酸(oleic acid) 膳食中最主要的多不饱和脂肪酸为亚油酸(linoleic acid)和a-亚麻酸(linolenic acid)🌟主要存在于植物油中
一般植物油中含不饱和脂肪酸多,茶油含不饱和脂肪酸多,但可可籽油、椰子油和棕榈油中含有较多的饱和脂肪酸,但因其碳链较短,所以熔点低于大多数动物脂肪
3.按空间结构分类
脂肪酸空间结构不同可分为顺式脂肪酸(cis-fatty acid)和反式脂肪酸(trans-fatty acid)在自然条件下,大多数的不饱和脂肪酸为顺式脂肪酸,只有少数的是反式脂肪酸(主要存在于牛奶和奶油中)
科学家利用氢化的过程,将不饱和脂肪酸的不饱和双键与氢结合变成饱和键,随着饱和程度增加,油态可由液态变为固态,这一过程称为氢化
法国科学家以镍为催化剂,将氢加成到脂肪酸链的双键上。德国化学家利用此技术建立了食物油氢化工艺
使富含多不饱和脂肪酸的天然植物油转变为以单不饱和脂肪酸为主的氢化油,使得油脂的熔、沸点升高、氧化稳定性增强、货架期延长、风味独特、口感更好
植物油氢化过程中,其中有一些未被饱和的不饱和脂肪酸的空间结构发生变化,由顺式转化为反式,称为反式脂肪酸🌟(而反式脂肪酸不具有必需脂肪酸的生物活性)
天然的反式脂肪酸主要来自于反刍chú动物的肉和乳品,但含量很低
近年来,关于反式脂肪酸对人体的危害越来越引起人们的重视
1.有些研究发现反式脂肪酸可升高 低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C),降低高密度脂蛋白胆固醇(HDL—C)水平,从而增加冠心病的风险🌟
对心血管系统影响
干扰正常的脂质代谢
增加总胆固醇和低密度脂蛋白的含量
影响脂肪酸脱氢酶活性,从而使体内多不饱和脂肪酸生成受到抑制,影响婴儿的正常生长
反式脂肪酸摄入过多会增加女性患糖尿病的概率
2.人造奶油中的反式脂肪酸可诱发肿瘤、2型糖尿病等疾病;但这些对人体不利的影响还需要更多的证据
世界卫生组织和联合国粮农组织在《膳食营养与慢性疾病》(2003年版)中建议“为了增进心血管健康,应该尽量控制膳食中的反式脂肪酸🌟,最大摄取量不超过总能量的1%”
《中国居民膳食营养素参考摄入量》(2003年版)将我国2岁以上儿童及成人膳食中来源于食品工业加工产生的反式脂肪酸的UL定为小于总能量的1%,大致相当于2g
美国反式脂肪酸平均摄入量较多
常见含反式脂肪酸的加工食品有: 牛奶糖果、珍珠奶茶、薯条、薯片、蛋黄派或草莓派、大部分饼干、方便面、泡芙、薄脆饼、油酥饼、麻花、巧克力、部分沙拉酱、冰激凌、咖啡伴侣或速溶咖啡、植物牛油等
4.按双键位置分类
脂肪酸碳原子位置的排列一般从CH3-的碳(为ω碳)起计算不饱和脂肪酸中不饱和键的位置(notability)
(二)必需脂肪酸与其他多不饱和脂肪酸
1.必需脂肪酸(essential fatty acid,EFA)🌟名
概念:人体不可缺少且自身不能合成,必须通过食物供给的脂肪酸,称为必需脂肪酸
EFA有亚油酸和a- 亚麻酸 🌟(多不饱和脂肪酸)
EFA主要有以下功能:
🌟(1)构成磷脂的组成成分
磷脂是细胞膜的主要结构成分,它是膜磷脂具有流动性的物质基础,所以EFA与细胞膜的结构和功能直接相关
🌟(2)前列腺素合成的前体
前列腺素(PG)存在于许多器官中,有多种生理功能,如使血管扩张和收缩、神经传导、影响肾脏对水的排泄,奶中的前列腺素可以防止婴儿消化道损伤等
研究认为EFA有减少血栓形成和血小板聚集的趋势,可能与必需脂肪酸作为前列腺素和凝血素的前体有关
二十烷酸,如二十碳三烯酸、二十碳四烯酸、二十碳五烯酸,在环氧化酶和脂氧合酶作用下生成一系列类二十烷酸,包括前列腺素(PG)、血栓素(TXA)以及白三烯(LT)等
二十碳五烯酸EPA:n-3系;DHA:n-3系 深海鱼
(3)参与胆固醇代谢
体内大约70%的胆固醇与脂肪酸酯化成酯,在低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)中,胆固醇与亚油酸形成亚油酸胆固醇,然后被转运和代谢,HDL可将胆固醇运往肝脏而被代谢分解
其他n-3系列和n-6系列的多不饱和脂肪酸,如二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)也被认为具有降血脂作用
EFA的摄入量每天应不少于总能量的3%。EFA的缺乏可以引起生长迟缓、生殖障碍、皮肤损伤(出现皮疹)以及肾脏、肝脏、神经和视觉疾病
这些情况多发生在婴儿、以脱脂奶或低脂膳食喂养的幼儿、长期全胃肠外营养的病人,也可出现在患有慢性肠道疾病的病人中
EFA的缺乏也可能是由类二十烷酸化合物代谢的改变而引起
此外,由于EFA对心血管疾病、炎症、肿瘤等多方面影响引起广泛关注;但过多摄入多不饱和脂肪酸,也可使体内有害的氧化物、过氧化物以及能量等增加,对机体可产生多种慢性危害
2.其他多不饱和脂肪酸
该脂肪酸在体内可由EFA转化而来,机体可以利用母体脂肪酸合成更长链的脂肪酸,在利用EFA合成同系列的其他多不饱和脂肪酸时,使用同一系列的酶,由于竞争抑制作用,这一过程的速度较为缓慢
因此,从食物中直接获得长链多不饱和脂肪酸是最有效的途径
notability🌟
(1)n-6多不饱和脂肪酸:🌟
亚油酸🌟和花生四烯酸🌟是n-6系列多不饱和脂肪酸中重要的脂肪酸,对于哺乳动物来说是必需的
这类脂肪酸完全来自植物,主要是植物油
功能🌟
1⃣️n-6系列多不饱和脂肪酸可用于调节血脂和参与磷脂组成(其中花生四烯酸还是形成类二十烷酸的重要前体物质)
花生四烯酸缺乏时皮肤易感染,伤口愈合减慢
2⃣️n-6系列多不饱和脂肪酸具有促进生长、发育和妊娠作用,这与类二十烷酸调节下丘脑和脑垂体激素释放有关
(2)n-3系列多不饱和脂肪酸:
a-亚麻酸是n-3系列脂肪酸的母体,它的碳链能被延长为更长链的多不饱和脂肪酸,如EPA和DHA
植物油(含有亚麻酸)和鱼油(主要包含EPA、DHA)是n-3系列多不饱和脂肪酸的主要来源
DHA(二十二碳六烯酸)功能🌟:
1⃣️DHA是视网膜光受体中最丰富的多不饱和脂肪酸🌟,是维持紫红质正常功能所必需的
2⃣️DHA还具有促进胎儿大脑发育的作用
EPA具有降低胆固醇和甘油三酯的作用,降低血液黏度,预防动脉粥样硬化等心血管疾病
此外,n-3系列脂肪酸在冠心病、高血压、关节炎其他炎症性和自身免疫性疾病及肿瘤防治中具有一定生物活性
n-3系列脂肪酸主要来源于植物
哺乳动物组织中n-3系列脂肪酸的水平比n-6系列脂肪酸低,这两种脂肪酸在体内代谢和组织分布是不同的
n-6系列中的二十碳四烯酸和二十碳三烯酸主要分布在肝脏和血小板
长链n-3系列多不饱和脂肪酸在视网膜、睾丸和中枢神经系统中的分布较多
(三)中、短链脂肪酸
1.中链脂肪酸(MCFA)
是指碳原子数在8-12个之间的脂肪酸
食物中含有一定量的中链脂肪酸
作用:
中链脂肪酸可直接与甘油酯化形成甘油三酯,不需要催化剂
由于其水溶性较好,不需要胆汁乳化,可直接被小肠吸收,而吸收后无需形成乳糜微粒,可由门静脉直接进入肝脏,并在细胞内可快速氧化产生能量
所以此类脂肪在特殊食品生产(如运动员食品)和临床上(如用来治疗高脂蛋白血症、急性和慢性肾功能不全等)开始得到重视
缺点
中链脂肪酸不可过量使用
MCFA可很快被氧化产生较多的酮体,引起恶心、面部潮红、血栓性静脉炎、脑电图改变等
糖尿病、酮中毒、酸中毒及肝硬化等病人也不宜大量使用
目前,含中链脂肪酸的油脂在美国只限于特殊食品的使用
2.短链脂肪酸(SCFA)
为碳原子数载6个以下的脂肪酸,主要包括乙酸、丙酸、丁酸等,其中,丁酸的作用最重要,其次是丙酸
短链脂肪酸主要生理功能:
1⃣️提供机体能量
2⃣️促进细胞膜脂类物质合成
3⃣️预防和治疗溃疡性结肠炎
4⃣️预防结肠肿瘤
5⃣️对内源性胆固醇的合成有抑制作用
目前,短链脂肪酸在临床上已有应用
三、类脂及其功能
概述
类脂(lipoids)包括磷脂和固醇类
前者主要有磷酸甘油酯和神经鞘脂(在脑、神经组织和肝脏中含量丰富)
后者主要为胆固醇和植物固醇(动物内脏、蛋黄等食物中富含胆固醇,而植物固醇主要来自植物油、种子、坚果等食物)
(一)磷脂(phospholipid)
含有磷酸的脂类称为磷脂,具有亲水性和亲脂性的双重特性
磷脂的功能:
1.提供能量
2.细胞膜成分
3.乳化剂作用
磷脂可以使体液中的脂肪悬浮在体液中,有利于其吸收、转运和代谢,由于磷脂的乳化作用,在食物中也被广泛应用(卵磷脂)
4.改善心血管作用
磷脂能改善脂肪的吸收和利用,防止胆固醇在血管内沉积、降低血液的黏度、促进血液循环,对预防心血管疾病具有一定作用
5.改善神经系统功能
食物磷脂被机体消化吸收后释放出胆碱,进而合成神经递质乙酰胆碱,可促进和改善大脑组织和神经系统的功能
(二)固醇类(sterols)
不氧化供能
固醇类是一类含有多个环状结构的脂类化合物,因其环外基因不同而不同。固醇类广泛存在于动物和植物食物中
胆固醇(cholesterol)是最重要的一种固醇
是细胞膜的重要成分,人体内90%的胆固醇存在于细胞中
是人体内许多重要的活性物质的合成材料 如胆汁、性激素(如睾酮)、肾上腺素(如皮质醇)等,因此肾上腺皮质中胆固醇含量很高,主要作为激素合成的原料
🌟胆固醇还可在体内转变成7-脱氢胆固醇,后者在皮肤中经紫外线照射可转变为维生素D3
人体自身可以合成内源性胆固醇
体内胆固醇增多时可负反馈抑制肝及其他组织中胆固醇合成限速酶的活性,使胆固醇的合成降低
🌟目前对健康人群胆固醇的摄入不再严格限制,而且适量的胆固醇被认为是人体必需的可以帮助修复受损的血管壁;对膳食胆固醇敏感的人群和代谢障碍的人群(糖尿病、高血脂、动脉粥样硬化、冠心病等),必须强调严格控制膳食胆固醇和饱和脂肪的摄入
四、脂类的消化、吸收及转运
唾液腺分泌的脂肪酸可水解部分食物脂肪,但消化能力较弱
脂肪在胃里的消化有限,主要消化场所是小肠
五、膳食脂肪的营养学评价🌟
膳食脂肪的营养价值可从 脂肪消化率、必需脂肪酸含量、各种脂肪酸比例、脂溶性维生素含量、脂类稳定性(脂类稳定性与双键含量成反比)等方面进行评价
1.脂肪的消化率
食物脂肪的消化率与其熔点密切相关
饱和程度高,消化率低
熔点低于体温的脂肪消化率可高达97%-98%; 高于体温的脂肪消化率约90%
熔点高于50°C的脂肪较难消化,多见于动物脂肪
含不饱和脂肪酸和短链脂肪酸越多的脂肪,熔点越低,越容易消化,多见于植物脂肪
一般植物脂肪的消化率要高于动物脂肪
2.必需脂肪酸含量
一般植物油中亚油酸和a-亚麻酸含量高于动物脂肪,其营养价值优于动物脂肪。但椰子油中亚油酸含量很低,其不饱和脂肪酸含量也少
3.各种脂肪酸的比例
有研究推荐饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸的比例应为1:1:1,日本学者则建议为3:4:3比例更适宜,所以三者间的比例仍需要进一步的研究
4.脂溶性维生素含量
脂溶性维生素含量高的脂类其营养价值也高
植物油中富含维生素E,特别是谷类种子的胚油(如麦胚油)维生素E的含量非常丰富
动物皮下脂肪几乎不含维生素,而器官脂肪如肝脏脂肪中中含有丰富的维生素A、维生素D(鱼肝油🌟),某些海产鱼肝脏脂肪中维生素A、维生素D含量更高
六、脂类参考摄入量及食物来源
🌟🌟中国营养学会推荐成人脂肪摄入量应占总能量的20%-30%(AMDR)
关于n-6系列和n-3系列脂肪酸的推荐摄入量,《中国居民膳食营养素参考摄入量》(2013版)提出
成年人亚油酸的适宜摄入量为占总能量的4%,AMDR为占总能量的2.5%-9%🌟
a-亚麻酸的适宜摄入量为占总能量的0.6%,AMDR为占总能量的0.5%-2%
婴幼儿DHA的适宜摄入量为100mg/L,孕妇和乳母EPA和DHA的AI值为250mg/d,其中DHA200mg/d
一般来说,只要注意摄入一定量的植物油,便不会造成必需脂肪酸的缺乏
饱和脂肪酸多存在于动物脂肪和乳脂中,虽然可使血中LDL-C水平升高,与心血管疾病的发生有关,但因为其不易被氧化而产生有害的氧化物、过氧化物等,且一定量的饱和脂肪酸有助于HDL的形成,因此人体不应完全限制饱和脂肪酸的摄入
单不饱和脂肪酸的代表是油酸,茶油和橄榄油含量丰富,有利于健康
单不饱和脂肪酸降低血胆固醇、甘油三酯和LDL-C的作用与多不饱和脂肪酸相近,但大量摄入亚油酸在降低LDL-C的同时HDL-C也降低,而大量摄入油酸则无此情况
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,所以可用单不饱和脂肪酸取代部分膳食饱和脂肪酸
人类膳食脂肪主要来源于动物脂肪组织、肉类及植物的种子
水产品富含不饱和脂肪酸,如深海鱼、贝类食物含二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)相对较多
植物脂肪主要富含不饱和脂肪酸
🌟磷脂含量较多的食物为蛋黄、肝脏、大豆、麦胚和花生等
含胆固醇丰富的食物是动物脑、肝、肾等内脏和蛋类🌟🌟,肉类和奶类也含有一定量的胆固醇
第四节 碳水化合物carbs
概述
碳水化合物是由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物
碳水化合物是人类膳食能量的主要来源50%-60% 最廉价 最重要 最基本
一、碳水化合物的分类
(一)根据化学结构和生理作用分类
Notability
1.糖
糖类包括单糖、双糖和糖醇
(1)单糖:
单糖是不能被水解的最简单的碳水化合物
分子中碳原子数>=3的单糖因含有不对称碳原子,所以有D-及L-两种构型,天然存在的单糖多为D-型,食物中最常见的单糖是葡萄糖和果糖,它们都含有6个碳原子(己糖)
葡萄糖是一类具有右旋性和还原性的醛醣,因而在工业上常称为右旋糖
在人类禁食情况下,它是体内唯一的游离存在的单糖
大脑能量的唯一来源
在糖果中果糖最甜(不受胰岛素调节)
(2)双糖:
蔗糖是最具有商业意义的双糖,主要来源于甘蔗和甜菜
蔗糖由一分子的葡萄糖和一分子的果糖结合而成,无还原性
乳糖是仅存在于乳品中的双糖,它由葡萄糖和β-半乳糖结合,有还原性
麦芽糖是由两个分子的葡萄糖结合构成,无还原性
(3)糖醇:
是单糖还原后的产物,广泛存在于生物界特别是在植物中。因为糖醇的代谢不需要胰岛素,常用于糖尿病人膳食
在食品工业上,糖醇也是重要的甜味剂和湿润剂,目前常使用的有甘露糖醇、麦芽糖醇、乳糖醇、木糖醇和混合糖醇等
2.寡糖
又称低聚糖,是由3个以上10个以下的单糖分子通过糖苷键构成的聚合物,根据糖苷键的不同而有不同名称
目前已知的几种重要的功能性低聚糖有低聚果糖、异麦芽低聚糖、海藻糖、低聚木糖及大豆低聚糖等棉子糖,水苏糖
一些低聚糖存在于水果和蔬菜中,多数低聚糖不能或只能部分被吸收,能被结肠益生菌利用,产生短链脂肪酸
益生元,促进肠道菌群生长;不能消化的化合物
3.多糖
指带有10个或以上单糖分子通过1,4-或1,6-糖苷键相连而成的聚合物,其性质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,可水解成单糖残基数不等的片段,最后成为单糖
糖原、淀粉、膳食纤维
淀粉存在于谷类、根茎类等植物中,由葡萄糖聚合而成,因聚合方式不同分为直链和支链淀粉
直链淀粉
直链淀粉是D-葡萄糖残基以α-1,4糖苷键连接而成的线性结构,其相对分子质量为3.2✖️10❹~1.6✖️10❺甚至更大,相当于200~980个葡萄糖残基
天然直链淀粉为弯曲成螺旋形,遇碘产生蓝色反应,且易“老化”,形成难消化的抗性淀粉
支链淀粉
支链淀粉是枝杈状结构,相对分子质量在1✖️10❺~1✖️10❻,相当于600 ~6000个葡萄糖残基
支链淀粉遇碘产生棕色反应,易使食物糊化,从而提高消化率
食物中直链和支链淀粉的含量不同,其含量变化常取决于淀粉的来源或加工方式
🌟抗性淀粉(resistant starch,RS)是膳食纤维的一种,是在人类小肠内不能吸收、在大肠内被发酵的淀粉及其分解产物
RS可分为以下三类
notability
🌟膳食纤维主要包括(纤维素、木质素、抗性低聚糖、果胶、抗性淀粉等,以及其他不可消化的碳水化合物) 木质素虽然不是碳水化合物,但因检测时不能排除木质素,故仍将她它纳入膳食纤维中
纤维素是植物细胞壁的主要成分,它是由数千个葡萄糖通过β-1,4糖苷键连接起来的直链聚合物,属于不可溶性膳食纤维,在人胃肠中不被消化酶水解
半纤维素是由五碳糖和六碳糖连接而成的多聚糖 在谷类中可溶性的半纤维素称为“戊聚糖”
可溶性和不可溶性半纤维素在食品中均有重要作用,如可增大食物体积
膳食纤维的功能: 增强肠道功能
1⃣️刺激肠道蠕动,增加结肠内发酵
2⃣️发酵产生的短链脂肪酸和肠道菌群增殖,有助于正常消化
3⃣️增加排便量
(二)其他术语
1.可消化的和不消化的碳水化合物
可消化的和不可消化的碳水化合物是由“可利用的碳水化合物和不可利用的碳水化合物”演变而来
可利用的碳水化合物是指可被人体消化吸收的碳水化合物,因其吸收入血并能引起血糖水平升高,也被称为升血糖碳水化合物(glycaemic carbohydrate)
可利用碳水化合物主要包括糖、淀粉(抗性淀粉除外)和部分具有升血糖作用的糖醇
不可利用碳水化合物主要指“半纤维素和纤维素”
不能直接提供可在小肠消化且直接吸收入血的碳水化合物,也被称为 非升糖碳水化合物
2.益生元🌟🥹
🌟“益生元”的概念是由不消化的碳水化合物派生出来的,是指不被人体消化系统消化和吸收,能够选择性地促进宿主肠道内原有的一种或几种有益细菌(益生菌)生长繁殖的物质,通过有益菌的繁殖增多,抑制有害细菌生长,从而达到调整肠道菌群,促进机体健康的目的😮💨
这类物质最具代表性的有乳果糖(lactulose)、异麦芽低聚糖(isomalto-oligosaccharides)等
3.食物血糖生成指数🌟名
食物血糖生成指数(glycemic index,GI) 简称升糖指数,是反映食物引起血糖升高程度的指标,是人体进食后机体血糖生成的应答状况
某种食物升高血糖效应与标准食品(通常为葡萄糖)升高血糖效应之比。GI越高,说明这种食物升高血糖效应越强,消化吸收的快慢与碳水化合物本身的结构(如支链和直链淀粉)、类型(淀粉或非淀粉多糖)有关
此外,食物的其他化学组成和含量,加工方式,如颗粒大小、软硬、生熟、加工时间都会对GI产生影响
定义:GI表示当食用了含50g有价值的碳水化合物某食物后,在一定时间内体内血糖水平应答和食用相当量的葡萄糖或面包相比的比值
GI=某食物在食后2小时血糖曲线下面积/相当含量葡萄糖在食后2小时曲线下面积✖️100%
它是Jenkins在1981年提出
意义:可以衡量某种食物或某种膳食组成对血糖浓度的影响
一般GI大于70为高升糖指数
70~55为中升糖指数
小于等于55为低升糖指数食物
GI高的食物或膳食,进入胃肠后消化快、吸收完全,葡萄糖迅速进入血液;反之则在胃肠内停留时间长,释放缓慢,葡萄糖进入血液后峰值低,下降速度慢
食物升糖指数可作为糖尿病病人选择糖类食物的参考依据(GI越低越好),也可广泛用于高血压病人和肥胖者的膳食管理、居民营养教育等(运动员)
Notability
餐后血糖水平除了与碳水化合物的血糖指数高低有关外,还与食物中碳水化合物的含量密切相关
GI高的食物,如果碳水化合物含量很少(例如水很多),尽管其容易转化为血糖,但对血糖总体水平的影响并不大
因此在GI的基础上提出血糖负荷(glycemic load,GL)的概念,用来评价某种食物摄入量对人体血糖影响的幅度
其计算公式为:GL=摄入食品中碳水化合物的重量✖️食品的GI值/100
一般认为GL小于10为低GL食物(西瓜)
10 ~20为中GL食物
大于20为高GL食物
提示食用相应重量的食物对血糖的影响是明显不同的
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