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限制氨基酸：
食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸相对含量较低，导致其它的必需氨基酸在体内不能被充分利用而浪费，造成其蛋白质营养价值降低，这些含量相对较低的必需氨基酸称限制氨基酸。
其中含量最低的称第一限制氨基酸，余者以此类推。
四、蛋白质的消化、吸收和代谢
蛋白质消化的主要场所在小肠。
由胰腺分泌的胰蛋白酶和糜蛋白酶使蛋白质在小肠中被分解为氨基酸和部分2肽和3肽，再被小肠粘膜细胞吸收、代谢。
机体每天由于皮肤、毛发和粘膜的脱落，妇女月经期的失血等，以及肠道菌体死亡排出，损失约20g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。
理论上只要从膳食中获得相当于必要的氮损失的量，即可满足人体对蛋白质的需要，维持机体的氮平衡。
氮平衡：
是反应机体摄入氮和排出氮的关系。
其关系式：
B=I-（U+F+S）
B：
氮平衡；
I：
摄入氮；
U：
尿蛋；
F：
粪蛋；
S：
皮肤等氮损失。
当摄入氮和排出氮相等时，为零氮平衡。
如摄入氮多于排出氮，则为正氮平衡。
如:
婴儿、儿童、孕妇、乳母、恢复期的病人；
而摄入氮少于排出氮时，为负氮平衡。
如：
饥饿、慢性消耗性疾病。
五、食物蛋白质营养学评价
评价食物蛋白质的营养价值，对于食品品质的鉴定，新的食品资源的研究和开发，指导人群膳食等许多方面，都是十分重要的。
各种食物，其蛋白质的含量、氨基酸模式等都不一样，人体对不同的蛋白质的消化、吸收和利用程度也存在差异，所以营养学上主要从食物蛋白质含量、被消化吸收的程度和被人体利用程度三方面全面地进行评价。
常用的指标有：
（一）蛋白质的含量
虽然蛋白质的含量不等于质量，但是没有一定数量，再好的蛋白质其营养价值也有限。
所以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微量凯氏定氮法，测定食物中的氮含量，再乘以由氮换算成蛋白质的换算系数，就可得到食物蛋白质的含量。
（二）蛋白质消化率
蛋白质消化率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。
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。
蛋白质表观消化率（%）=（I-F）/I*100
（式中I代表摄入氮,F代表粪氮）
蛋白质真消化率（%）=I-（F-Fk）/I*100
（式中I为摄入氮,F代表粪氮,Fk代表粪代谢氮）
（三）蛋白质利用率
1.生物价：
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。
计算公式如下：
生物价=储留氮×
100/吸收氮
储留氮=吸收氮-（尿氮-尿内源性氮）
吸收氮=食物氮-（粪氮-粪代谢氮）
2.蛋白质净利用率：
蛋白质净利用率是反映食物中蛋白质被利用的程度，因此，它把食物蛋白质的消化和利用两个方面都包括了，因此更为全面。
蛋白质净利用率（%）=消化率×
生物价
3.蛋白质功效比值：
蛋白质功效比值是用处于生长阶段中的幼年动物在实验期内，其体重增加和摄入蛋白质的量的比值来反映蛋白质的营养价值的指标。
蛋白质功效比值=动物体重增加（g）/摄入蛋白质（g）。
4.氨基酸评分：
也叫蛋白质化学评分，该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的模式或参考蛋白质的模式进行比较，因此是反映蛋白质构成和利用率的关系。
氨基酸评分=被测蛋白质每克氮（或蛋白质）中氨基酸（mg）/理想模式或参考蛋白质中每克氮（或蛋白质）中氨基酸量（mg）
除上述方法和指标外，还有如相对蛋白质值；
净蛋白质比值；
氮平衡指数等。
（四）．蛋白质互补作用
为了提高植物性蛋白质的营养价值，往往将两种或两种以上的食物混合食用，以相互补充其必需氨基酸不足的作用叫蛋白质互补作用。
六、蛋白质参考摄入量及食物来源
蛋白质广泛存在于动植物性食物中如肉、乳、蛋。
动物性蛋白质质量好，植物性蛋白质利用率较低。
其中大豆蛋白质是较优质蛋白质。
因此，注意蛋白质互补，适当进行搭配是非常重要的。
我国由于以植物性食物为主，所以推荐的RNI值在1.0～1.2g/kg体重，平均1.16g/kg体重，蛋白质摄入占膳食总热能的10%～14%。
成人10～12%，儿童12～14%。
蛋白质广泛存在于动物性食物（畜、禽、鱼、蛋、奶）和植物性食物（豆类、谷类）中。
动物性蛋白质质量好，在人体内利用率高，但同时富含脂肪酸和胆固醇。
植物性蛋白质利用率较低。
我国膳食谷类蛋白为主。
大豆蛋白质量好，利用率高。
应注意膳食中蛋白质互补！
1.2脂
类
脂类的分类、功能及食物来源，必需脂肪酸。
一、脂类的分类及功能
（一）磷脂
磷脂，是指甘油三酯中一个或两个脂肪酸被含磷的其它基团所取代的一类脂类物质。
其中最重要的磷脂是卵磷脂。
磷脂的主要功能是细胞膜的构成成分。
（二）固醇类
（三）甘油三酯
1.甘油三酯：
甘油三酯也称脂肪或中性脂肪。
每个脂肪分子是由一个甘油分子和三个脂肪酸化合而成。
人体内的甘油三酯不仅是机体重要的构成成分、体内的能量贮存形式，也具有保护体温、保护内脏器官免受外力伤害等作用。
食物中的甘油三酯除了给人体提供热能和脂肪酸以外，还有增加饱腹感、改善食物的感官性状、提供脂溶性维生素等作用。
最重要的固醇是胆固醇，它是细胞膜和许多活性物质的重要成分及材料。
2.脂肪酸：
脂肪酸因其所含的脂肪酸的链的长短、饱和程度和空间结构不同，而呈现不同的特性和功能。
按其碳链长短可分为长链脂肪酸（14碳以上），中链脂肪酸（6～12碳）和短链脂肪酸（5碳以下）。
按其饱和度可分为饱和脂肪酸；
单不饱和脂肪酸；
多不饱和脂肪酸。
按其空间结构不同，可分为顺式脂肪酸和反式脂肪酸。
各种脂肪酸的结构不同，功能也不一样，对它们的一些特殊功能的研究，也是营养上一个重要研究开发领域。
目前认为，营养学上最具有价值的脂肪酸有两类即n-3系列和n-6系列不饱和脂肪酸。
3.必需脂肪酸：
必需脂肪酸是指人体不可缺少而自身又不能合成，必须通过食物供给的脂肪酸。
n-6系列中的亚油酸和n-3系列中的α-亚麻酸是人体必需的两种脂肪酸。
事实上，n-3和n-6系列中许多脂肪酸如花生四烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸等都是人体不可缺少的脂肪酸，但人体可以利用亚油酸和α-亚麻酸来合成这些脂肪酸。
必需脂肪酸主要有以下功能。
（1）是磷脂的重要组成成分：
磷脂是细胞膜的主要结构成分，所以必需脂肪酸与细胞膜的结构和功能直接相关。
（2）亚油酸是合成前列腺素的前体：
后者具有多种生理功能，如使血管扩张和收缩、神经刺激的传导等等。
（3）与胆固醇的代谢有关：
体内约70%的胆固醇与必需脂肪酸酯化成酯，被转运和代谢。
因此必需脂肪酸缺乏，可引起生长迟缓，生殖障碍，皮肤损伤以及肾脏、肝脏、神经和视觉方面的多种疾病。
而过多的多不饱和脂肪酸的摄入，也可是体内有害的氧化物、过氧化物等增加，同样对身体可产生多种慢性危害。
二、脂类的食物来源及参考摄入量
人类膳食脂肪主要来源于动物的脂肪组织和肉类以及植物的种子。
动物脂肪相对含饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸多。
植物油主要含不饱和脂肪酸。
亚油酸普遍存在于植物油中，亚麻酸在豆油和紫苏油中较多，鱼贝类食物相对含二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸较多。
含磷脂较多的食物为蛋黄、肝脏、大豆、麦胚和花生等。
脂肪的摄入量应占总热能的30%以下。
1.3碳水化合物
碳水化合物的分类、食物来源及功能，膳食纤维。
一．碳水化合物的分类
单糖：
葡萄糖、果糖、半乳糖。
单糖为结晶体，易溶于水，有甜味，是糖类的基本组成单位，不能再水解成更小的糖分子，可直接被人体吸收。
双糖：
蔗糖、麦芽糖、乳糖、海藻糖。
寡糖：
如大豆低聚糖等；
多糖：
淀粉、糊精和糖原；
一类是可以被人体消化吸收与利用的多糖（为必需营养素）；
另一类是人体不能消化吸收（为膳食必需成分）,如膳食纤维、果胶等；
淀粉可分为直链淀粉和支链淀粉.
（一）单糖
在结构上由3～7个碳原子构成。
食物中的单糖主要有以下几种。
1.葡萄糖
6碳糖，是构成食物中各种糖类的基本单位，是一类具有右旋性和还原性的醛糖，是人类空腹时唯一游离存在的六碳糖，在人血浆中的浓度是5mmol/L。
2.果糖
6碳酮糖，主要存在于水果及蜂蜜中。
玉米糖浆含果糖40～90%，是饮料、冷冻食品、糖果蜜饯生产的重要原料。
果糖吸收后经肝脏转变成葡萄糖被人体利用，部分可转变为糖原、脂肪或乳酸。
3.半乳糖
是乳糖的组成成分，半乳糖在人体中先转变成葡萄糖后被利用，母乳中的半乳糖实在体内重新合成的，而不是食物中直接获得的。
4.其它单糖
（1）戊糖类，如核糖、脱氧核糖等；
（2）甘露糖，主存在于水果和根、茎 类蔬菜中；
（3）糖醇类，如山梨醇、甘露醇、木糖醇等。
（二）双糖
由两分子单糖缩合而成。
常见以下几种。
1．蔗糖
由一分子葡萄糖和一分子果糖以α糖苷键连接而成。
日常食用白糖即蔗糖，是由甘蔗或甜菜提取而来。
2．麦芽糖
由两分子葡萄糖以α糖苷键连接而成。
是淀粉的分解产物，存在于麦芽中。
3．乳糖
有一分子葡萄糖与一分子半乳糖以β糖苷键连接而成。
存在于乳中。
4．海藻糖由两分子葡萄糖组成，存在于真菌及细菌之中。
（三）寡糖
是由3～10个单糖构成的小分子多糖。
较重要的有：
1．棉子糖：
由葡萄糖、果糖和半乳糖构成。
2．水苏糖：
由组成棉子糖的三糖再加上一个半乳糖组成。
以上两种主存在于豆类食品中，因在肠道中不被消化吸收，产生气体和产物，可造成肠胀气；
而有些寡糖可被肠道有益细菌利用，而促进这些菌群的增加而有保健作用。
（四）多糖
大于10个单糖组成的多糖化合物。
其中一部分可被人体消化吸收，如糖原、淀粉，另一部分不能被人体消化吸收，如膳食纤维。
1.糖原
为含有许多葡萄糖分子和支链的动物多糖。
由肝脏和肌肉合成和贮存。
食物中糖原很少。
2.淀粉
许多葡萄糖组成的能被人体消化吸收的植物多糖。
是人类碳水化物的主要食物来源。
据其结构可分为支链淀粉和直链淀粉。
3.膳食纤维
指存在于食物中不能被机体消化吸收的多糖类化合物的总称。
人类消化道中无分解这类多糖（β-糖苷键连接）的酶，故人体不能消化吸收，但具有重要的生理作用。
可分为不溶性纤维与可溶性纤维。
（1）不溶性纤维：
1）纤维素
存在于所有植物中，以小麦为代表。
2）半纤维素
存在于小麦、黑麦、大米、蔬菜中。
3）木质素
存在于所有植物中。
（2）可溶性纤维：
1）果胶、树胶和粘胶
存在于柑橘类和燕麦类制品中。
2）某些半纤维素
存在于豆类中。
二．碳水化合物的功能
体内碳水化合物以葡萄糖、糖原和含糖复合物三种存在形式，其功能与其存在形式有关。
碳水化物的主要功能有以下几点：
1.提供机体热能
碳水化物是人类从膳食中取得热能的最经济最最主要的来源。
碳水化物在体内氧化的最终产物为二氧化碳和水。
当碳水化物提供能量充足时，可发挥对蛋白质的节约作用和对脂肪的抗生酮作用。
中枢神经、红细胞只能靠葡萄糖提供能量，故碳水化物对维持神经组织和红细胞功能有重要意义。
糖原是肌肉和肝脏中碳水化物的贮存形式，其中肝脏中糖原在机体需要时，分解为葡萄糖进入血循环，提供机体对能量的需要；
肌肉中的糖原只供自身的能量需要。
2.是机体的重要组成成分
碳水化物以含糖复合物的形式参与机体成分的构成。
如结缔组织中粘蛋白、神经组织中的糖脂等都是一些寡糖复合物；
DNA和RNA中含大量核糖，在遗传物质中起着重要的作用。
3．对维持神经组织功能有重要意义。
中枢神经系统只能靠碳水化合物供能，对于胎儿和婴儿，葡萄糖是脑细胞唯一可利用的能量形式，缺乏会影响脑细胞的代谢、生长和发育。
4．调节血糖、节约蛋白质和抗生酮作用
1）调节血糖：
被机体吸收的单糖进入血流，或被组织直接利用，或以糖原形式储存于肝脏及肌肉组织，饥饿分解补充血糖水平；
2）节约蛋白质：
减少氨基酸的糖异生,使蛋白质发挥其他更重要作用；
3）抗生酮作用：
防止酮症酸中毒；
因糖缺乏时,易致酮体（丙酮、β-羟丁酸、乙酰乙酸）增加所致；
4）保肝解毒：
如肝糖原、葡萄糖醛酸等；
5）提供膳食纤维发挥以下生理功能：
（1）增强肠蠕动，利于粪便排除。
（2）具有吸水膨胀功能，增加粪便体积，从而稀释肠道内有害物质的浓度及降低其吸收。
（3）维持肠道正常菌群，有利于益生菌的生长，不利于厌氧菌的生长。
（4）控制体重及降低血糖、血胆固醇等保健功能。
（5）预防结肠碍癌发生的作用。
三、碳水化合物的消化吸收
碳水化物消化吸收主要在小肠进进行；
在肠道中，一些膳食纤维可被肠道细菌作用，产生水分、气体和短连脂肪酸，可被吸收产生热能；
有一部分人为乳糖不耐受症：
他们不能或少量地分解吸收乳糖，大量乳糖因未被吸收而进入大肠，在肠道细菌作用下产酸、产气、引起胃肠不适、胀气、痉挛和腹泻等。
四、水化合物摄入量和食物来源。
膳食蛋白质、脂肪、碳水化物均能提供热能，但膳食碳水化物供热比例最高，以占总热能的55～65%为宜。
碳水化合物主要食物来源有：
谷类、薯类、根茎类、蔬菜、豆类，含淀粉多的坚果提供淀粉类碳水化物，食糖等提供单糖、双糖类碳水化物；
蔬菜、水果及粗糙的粮谷类是膳食纤维的主要来源。
1.4
营养与能量
人体的热能消耗，供能营养素。
人体需要热能计算。
一、能量与能量单位
热能包括热和能两种。
在体内，热量维持体温的恒定并不断地向环境散发，能量可维持各种生理和体力活动的正常进行。
国际上通用的热能单位是焦耳。
焦耳（J）
千焦耳（kJ）
卡（cal）
千卡（kcal）
1cal＝4.184J
1J＝0.239cal
二、能值的测定
（1）直接测定法
（2）简接测定法
三、人体的热能消耗
（一）基础代谢
1．基础代谢与基础代谢率：
基础代谢消耗的热能是维持生命的最低热能消耗。
即人体在安静和恒温条件下，禁食12小时后，静卧、放松而又清醒时的热能消耗。
可利用身高、体重等指标计算出每天的基础代谢的热能消耗。
基础代谢率是指人体处于基础代谢状态下，每小时每平方米体表面积（或每公斤体重）的热能消耗。
2．基础代谢与基础代谢率的计算
方法有：
（1）、用体表面积和基础代谢率计算；
（2）、用公式计算。
3．影响人体基础代谢的因素
人体的基础代谢不仅存在着个体之间的差异，自身的基础代谢也常有变化。
影响人体基础代谢的因素：
（1）体格的影响：
体表面积大者，散发热能也多，所以同等体重者，瘦高者基础代谢高于矮胖者。
（2）不同生理、病理状况的影响：
儿童和孕妇的基础代谢相对较高。
成年后，随年龄增长，基础代谢水平不断下降。
生病发热时，甲状腺等有关激素水平异常时，也能改变基础代谢的热能消耗。
（3）环境条件的影响：
炎热或寒冷，过多摄食，精神紧张等都可使基础代谢水平升高。
（4）尼古丁和咖啡因可以刺激基础代谢水平升高。
（二）体力活动
体力活动所消耗的热能约占人体总热能消耗的15%～30%。
是人体热能消耗变化最大，也是人体控制热能消耗、保持能量平衡维持健康最重要的部分。
体力活动所消耗热能多少与肌肉发达程度、体重和活动时间、强度等因素有关。
体力活动分为五个级别：
极重体力活动，得体力活动。
中等体力活动，轻体力活动，级轻体力活动。
（三）食物特殊动力作用
人体在摄食过程中，由于要对食物中营养素进行消化，吸收、代谢转化等，需要额外消耗能量，同时引起体温升高和散发热能，这种因摄食而引起的热能的额外消耗称食物热效应。
不同的成分其食物的热效应不等。
以蛋白质的食物热效应最大，脂肪的食物热效应最少。
这与营养素消化吸收后转变成ATP的量、以及转变成组织成分时消耗的能量有关。
四、热能供给量和食物来源
人体的能量来源于食物中蛋白质、脂肪和碳水化物三大热能营养素。
中国营养学会推荐，蛋白质、脂肪和碳水化物占总热能的适宜比例分别为10%～12%、20%～30%和55%～65%。
1.5
矿物质
钙、铁、碘、锌、硒、铜、铬的生理功能、吸收代谢以及缺乏或过多时对机体的危害。
已经发现有20中左右的元素是构成人体组织、维持生理功能、生化代谢所必需。
其中常量元素（体内的元素其含量大于体重0.01%者）有7种，如钙、磷、钠、钾、氯、镁与硫。
微量元素（体内的元素其含量小于体重0.01%者为微量元素）有10种，即铜、钴、铬、铁、氟、碘、锰、钼、硒和锌；
硅、镍、硼、钒为可能必需元素。
矿物质与其它营养素不同，不能在体内生成，且除非被排出体外，不可能在体内消失。
因此必须通过膳食补充。
矿物质的特点：
①分布极不均匀；
②其含量随年龄增加而增加，但元素间比例变动不大；
③元素之间尚存在拮抗与协同作用；
④元素特别是微量元素的摄入量具有明显的剂量反应关系。
根据矿物质在食物中的分布及其吸收、人体需要特点，在我国人群中比较容易缺乏的有钙、铁、锌。
在特殊地理环境或其它特殊条件下，也可能有碘、硒及其他元素的缺乏问题。
生理功能：
①构成人体组织的重要成分；
②维持细胞渗透压、酸碱平衡和神经肌肉的兴奋性；
③构成酶的辅基、激素、维生素、蛋白质和核酸的成分。
一、钙
成年时体内钙含量达850～1200克，是人体内含量最高的一种无机元素。
体内的钙99%集中在骨骼和牙齿中，1%存在于软组织、细胞外液和血液中。
（一）生理功能
钙不仅是构成骨骼和牙齿的成分，还有维持神经与肌肉活动、促进体内某些酶的活性以及参与血凝过程、激素分泌、维持体液酸碱平衡等作用。
（二）吸收与代谢
1.吸收
钙在小肠通过主动转运与被动转运吸收，一般钙吸收率为20%～60%不等。
钙吸收受膳食中草酸盐、植酸盐、膳食纤维的影响，脂肪消化不良，可使未被吸收的脂酸与钙形成皂钙，而影响钙的吸收。
膳食中如维生素D、乳糖、蛋白质有促进钙吸收的作用。
此外，钙的吸收还与机体状况有关。
2.排泄
钙在体内代谢后主要经肠道排出，钙从尿中排除量约为摄入量的20%左右。
高温作业和哺乳期可通过汗和乳汁排除。
3.储留
钙在体内的储留受膳食供给水平及人体对钙需要程度等所左右。
（三）钙缺乏与过量
1、钙缺乏
儿童：
生长发育迟缓、骨软化、骨骼变形，佝偻病。
成人：
骨质疏松症。
2、钙过量摄入
（1）肾结石
（2）骨硬化（大量钙摄入使降钙素分泌增加）
（四）参考摄入量
中国营养学会推荐钙的AI值为0岁300mg，0.5岁400mg，4岁800mg，11岁1000mg，18岁800mg，50岁1000mg，孕妇1000mg，乳母1200mg。
（五）食物来源
钙的食物来源应考虑钙含量及利用率。
含钙较高的食物如奶与奶制品、小虾皮、海带、发菜和豆与豆制品。
二、磷
磷在成人体内含量为650克，85%～90%存在于骨骼和牙齿中。
（一）生理作用
磷是构成骨骼、牙齿及软组织的重要成分，也是许多维持生命物质如核酸、酶、磷蛋白等的重要成分。
（二）吸收、排泄
磷主要在小肠吸收，摄入混合膳食时，吸收率达60%～70%。
磷主要从肾脏排出。
（三）参考摄入量
中国营养学会推荐磷AI值，成人700mg。
三、铁
（一）分布
铁是人体必需微量元素中含量最多的一种，总量为4～5克。
体内铁60%～75%存在于血红蛋白中，3%在肌红蛋白，1%为含铁酶类。
以上铁存在形式又称之为功能性铁。
其余25%为贮存铁。
（二）生理作用
铁为血红蛋白与肌红蛋白、细胞色素A以及某些呼吸酶的成分，参与体内氧与二氧化碳的转运、交换和组织呼吸过程。
（三）吸收与代谢
植物性食物中铁吸收率较动物性食物（除蛋类）为低。
铁在食物中主要以三价铁（非血色素铁）形式存在，少数食物中为还原铁（血色素铁）形式。
非血色素铁在体内吸收过程受膳食因素的影响，如粮谷和蔬菜中的植酸盐、草酸盐以及存在于茶叶及咖啡中多酚类物质等均可影响铁的吸收。
此外，无机锌与无机铁之间有较强的竞争作用，互有干扰吸收作用。
但维生素C、某些单糖、有机酸以及动物肉类有促进非血色素铁吸收的作用。
核黄素对铁的吸收、转运与储存均有良好影响。
（四）铁缺乏及缺铁性贫血
当体内缺铁时，铁损耗可分三个阶段，即铁减少期、红细胞生成缺铁期和缺铁性贫血期。
铁缺乏对人体的影响：
工作效率降低、学习能力下降、冷漠呆板；
儿童表现为易烦躁，抗感染能力下降。
（五）参考摄入量与食物来源
婴幼儿由于生长较快，需要量相对较高，需从食物中获得铁的比例大于成人；
妇女月经期铁损失较多；
孕期铁需要量增加，为此摄入量应适当增加。
中国营养学会推荐铁的AI值成年男子15mg，成年女子20mg孕妇、乳母25mg。
铁良好来源为动物肝脏、动物全血、
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