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营养

第一章绪论

一、营养学的基本概念

1.营养学：

是研究膳食、营养与人体健康关系的科学。

2.营养：

是指人体摄取、消化、吸收和利用食物中营养

物质以满足机体生理需要的生物学过程。

3.合理营养：

是指通过合理的膳食和科学的烹调加工，向

机体提供足够的能量和各种营养素，并保持

各营养素之间的平衡，以满足人体的正常生

理需要、维持人体健康的营养。

4.营养素：

是指食物中可给人体提供能量、机体构成成分

和组织修复以及生理调节功能的化学成分。

（1）宏量营养素:

蛋白质、脂类、碳水化合物（糖类）

（2）微量营养素：

矿物质、维生素

营养素的功能：

作为能量物质，提供人体所需能量；

作为结构物质，构成和修补机体组织；

作为调节物质，维持正常的生理和生化功

能。

5.营养价值：

是指在特定食品中的营养素其质和量适应人

体需要的程度。

二、饮食营养与人体健康

1.健康：

是指不仅不生病，而且机体与环境之间（在生理

上、心理上、社会上）保持相对平衡，有适应社

会生活的能力。

2.亚健康：

是一种健康的透支状态，身体存在种种不适但

无身体器质性病变状态。

三、国内外的营养状况

世界的营养问题，按照不同地区的经济和社会发展状况

分为两种类型。

（1）在不发达的发展中国家，因贫困，灾荒和战乱所造成的营养不足、营养缺乏。

如VA、VD、铁、碘微量元素缺乏等。

（据统计约7.5亿人仍处于饥饿状态）

（2）在发达国家及富庶转型的国家，出现因营养不平衡和营养过剩导致肥胖症而引起的“富贵病”。

如高血压、冠心病、动脉粥样硬化、糖尿病等。

四、我国居民膳食指南

1.食物多样，谷类为主

2.多吃蔬菜、水果和薯类

3.常吃奶类、豆类或其制品

4.经常吃适量鱼、禽、蛋、瘦肉，少吃肥肉和荤油

5.食量与体力活动要平衡，保持适宜体重

6.吃清淡少盐的膳食

7.饮酒应限量

8.吃清洁卫生、不变质的食物

第二章食物的消化与吸收

一、食物的消化与消化系统

二、食物的吸收

一、食物的消化与消化系统

1.消化：

是指摄入的食物经过机械性消化和各种消化酶的作

用，把蛋白质、糖、脂肪等大分子物质变为小分子

物质的生物学过程。

2.消化的三种方式：

（1）化学性消化：

由一系列消化酶完成

（2）物理性消化：

通过牙齿咀嚼、胃肠蠕动、磨碎、混合

及转运食物的过程

（3）微生物消化：

指消化道内共生的微生物对食物的分解

过程（主要发生在人体大肠部位）

3.消化系统

（1）消化道：

口腔、咽、食道、胃、小肠、大肠、直肠、

肛门。

（2）消化腺：

唾液腺、胃腺、胰腺、肝脏和小肠腺等。

（3）消化附属器官：

牙、舌等。

4.消化过程

二、食物的吸收

1.吸收作用：

是指食物经过消化后，将蛋白质、糖、脂肪等

大分子物质变为低分子物质，通过小肠粘膜进

入血液循环的过程。

2.食物的吸收

蛋白质的吸收：

在消化道分解为氨基酸和寡肽，被小肠吸收

进入血液循环，少量完整蛋白质也会被吸收而引起过敏。

脂肪的吸收：

在消化道被分解为甘油和脂肪酸，甘油直接被

小肠吸收入血，脂肪酸经胆汁乳化后吸收入血。

碳水化合物的吸收：

经消化分解为单糖后吸收，通过门静脉

入肝，一部分合成糖原，一部分由肝静脉入体循环供全身组

织利用。

水、水溶性维生素及无机盐的吸收：

这类物质可不经消化，

在小肠被直接吸收。

第三章营养与能量平衡

能量是人类赖以生存的基础，人类为了维持生命、生长、发育、繁衍和从事各种活动，每天必需从外界摄取一定的物质和能量。

如果人体摄入能量不足，机体会动用自身储备的能量，甚至消耗自身组织以满足生命活动对能量的需要，导致生长发育缓慢、消瘦、体力和抵抗力下降，长期能量不足甚至会导致死亡。

相反，如果能量摄入过剩，则过多的能量就会以脂肪的形式储存在体内，发生异常的脂肪堆积。

所以，营养与能量的平衡是营养学最基本的问题。

能量的单位

焦耳（joule,J）或千焦耳（kilojoule，kJ）；国际通用

卡（calorie，cal）或千卡（kilocalorie，kcalorie，kcal）习惯

1cal＝4.184J1J＝0.239cal。

一、能量的来源及能值

（一）能量的来源

产能营养素：

碳水化合物、脂肪、蛋白质；（酒精也能提供

较高热能）

（二）能值：

包括食物能值和生理能值

1.食物能值（总能值）：

是食物彻底燃烧时所测定的能值，

也称总能值．

1g碳水化合物产生能量为17.15kJ（4.1kcal）

1g脂肪产生能量为39.54kJ（9.45kcal）

1g蛋白质产生能量为23.64kJ（5.65kcal）

２.生理能值：

即机体可利用的能值．

产能营养素在体内不能完全被吸收，一般消化率为：

　碳水化合物９８％；脂肪９５％；蛋白质９２％.

　它们的生理能值分别为：

17.15kJ×98%﹦16.8KJ（4kcal）

39.54kJ×95%﹦37.6KJ（9kcal）

（23.64-5.44）kJ×92%﹦16.7KJ（4kcal）

注：

吸收的碳水化合物和脂肪在体内可完全氧化为CO2和H2O，产热量与体外燃烧相同；蛋白质在体内不能全部完全氧化，终产物除CO2和H2O外，还有尿素，尿酸，肌苷等含氮物质通过尿液排出体外，这些含氮物质在体外燃烧可产生5.44kJ的热量．

二.人体能量消耗的构成

人体的能量消耗包括基础代谢、体力活动和食物的热效应三个方面。

（一）基础代谢（basalmetabolism，BM）

１.基础代谢：

是指维持生命的最低能量消耗，即人体在安静和恒温条件下（一般18～25℃），禁食12小时后，静卧、放松而又清醒时的能量消耗

２.确定基础代谢的能量消耗（basicenergyexpenditure，BEE），必须首先测定基础代谢率（basalmetabolicrate，BMR）。

基础代谢率：

就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）的能量消耗。

单位为kcal/m2h

•计算基础代谢的能量消耗（BEE）

（１）用体表面积进行计算

体表面积（m2）＝0.00659×身高（cm）＋0.0126×体重（kg）

－0.1603

然后再按年龄、性别查BMR表，根据BMR计算BEE。

例如：

体重50kg,身高160cm的25岁女性，计算24h基础代谢的

能量消耗.

体表面积（m2）＝0.00659×160（cm）＋0.0126×50（kg）－0.1603

＝1.52（m2）

查表得基础代谢率为35.2kcal/m2h

每小时基础代谢能量消耗为35.2×1.52＝53.5kcal/h

24小时基础代谢能量消耗为53.5×24＝1284kcal

（２）WHO于1985年提出用静息代谢率（RMR）代替BMR。

●直接用公式计算

男BEE＝66+13.7×体重（kg）+5.0×身高（cm）－6.8×年龄（y）

女BEE＝65.5+9.5×体重（kg）+1.8×身高（cm）－4.7×年龄（y）

（３）简单的方法

•成人男性按每公斤体重每小时1kcal（4.18kJ）,和体重相乘直接计算

•女性按每公斤体重每小时0.95kcal（3.97kJ），和体重相乘直接计算

（４）WHO于1985年推荐使用公式（表），计算一天的基础代谢能量消耗。

WHO建议的计算基础代谢公式

影响人体基础代谢有以下一些因素

●体格的影响

同等体重，瘦高者>矮胖者，男性高于女性5%-10%。

●不同生理、病理状况的影响

儿童、孕妇高，30岁以上每10年降2%。

●环境条件的影响

炎热、寒冷、过多摄食、精神紧张易升高；禁食、少食、饥饿易降低。

●尼古丁和咖啡因可以刺激基础代谢水平升高

（二）体力活动

极轻的体力活动：

以坐姿或站立为主的活动，如开会、开车、打字、缝纫、烹调、打牌、听音乐、油漆、绘画及实验室工作等。

轻体力活动：

指在水平面上走动，如打扫卫生、看护小孩、打高尔夫球、饭店服务等。

中等体力活动：

这类活动包括行走、除草、负重行走、打网球、跳舞、滑雪、骑自行车等。

重体力活动：

负重爬山、伐木、手工挖掘、打篮球、登山、踢足球等。

极重体力活动：

运动员高强度的职业训练或世界级比赛等。

从事各项体力活动所消耗的能量在人体的总需求中占主要部分。

体力活动所消耗的能量与体力活动强度大小、活动时间的长短以及动作的熟练程度有关。

体力活动强度越大，持续时间越长，动作越不熟练，能量的消耗越多。

（三）食物热效应（thermiceffectoffood，TEF），即食物特殊动力作用（specificdynamicaction，SDA）：

指人体在摄食过程中，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能量。

不同的产能营养素其食物热效应不等

脂肪：

消耗本身产生能量的4%～5%

碳水化物:

消耗本身产生能量的5%～6%，

蛋白质:

消耗本身产生能量的30%。

三.人体一日能量需要的确定

（一）计算法

通过计算能量消耗来确定能量需要:

包括基础代谢、体力活动和食物热效应三方面。

（二）测量法

　１.直接测热法

　２.间接测热法

（三）体力活动水平计算法

能量消耗或需要量=基础代谢率×体力活动水平系数

1.直接测热法：

就是使测试对象进入一间绝缘良好的小室中，小室四周被水包围，测试者在室内静卧或从事各种活动，其所散发的热能被水吸收，利用仪表准确测定一定时间内水温上升的度数，计算测试者散发的热量。

此法数据准确度高，但仪器设备投资大，实际工作中很少使用。

2.间接测热法

间接测热法的原理是碳水化合物、脂肪和蛋白质在体内氧化分解产生CO2和H2O，并释放出能量满足机体需要，因此测定一定时间内O2的消耗量就可计算生成的热量。

实际应用中，按每消耗1L氧气可产生20.3KJ（4.852kcal）的热能。

按下式计算产热量。

产热量=20.3（KJ/L）×O2（L）

四、能量的参考摄入量（DRIs）及食物来源

1.能量的推荐摄入量（RNIs）

世界各国有不同的能量供给量推荐值,中国居民的膳食营养素需要量标准是以推荐的每日膳食中营养素供给量来表示．（见表）

2.能量的供给与食物来源

食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白质是人体能量的主要来源。

但这三大产能营养素在人体代谢中各自具有特殊的生理功能，长期摄取单一会造成营养不平衡，影响健康，因此，三者应有一个适当比例。

三种营养素向人体提供热能占总能量较合适的比例：

碳水化合物55%--65%

脂肪　　　　　20%--30%

蛋白质11%--14%

第四章碳水化合物

一、碳水化合物的生理功能

（一）体内碳水化合物的功能

1.贮存和提供能量：

每克葡萄糖可产生4kcal的热量

2.是机体的构成成分

3.节约蛋白质作用

当摄入足够的碳水化合物时，可以防止体内和膳食中的蛋白质转变为葡萄糖，这就是所谓的节约蛋白质作用。

4.抗生酮作用

5.保护肝脏的作用

（二）食物碳水化合物的功能

1.主要的能量营养素

2.改变食物的色、香、味、型

3.提供膳食纤维

（1）增强肠道功能、有利粪便排出和预防结肠癌

（2）维持血糖正常平衡

（3）降低血清胆固醇

（4）改善肠道菌群

（5）控制体重和防止肥胖

二、食物中重要的碳水化合物

1.单糖（monosaccharide）

2.双糖（disaccharide）

3.寡糖（oligosaccharide）

4.多糖（polysaccharide）。

1.单糖和单糖衍生物：

单糖：

是分子结构最简单，不能水解的糖类。

赤藓糖、核糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、

甘露糖、山梨糖等。

糖醇：

单糖的羰基被还原则生成糖醇。

赤藓醇、核糖醇、山梨醇、甘露醇、木糖醇、麦芽糖

醇、肌醇、半乳糖醇等。

糖酸：

即醛糖氧化成醛糖酸、糖二酸、糖醛酸等

氨基糖：

是分子中一个羟基被氨基取代的单糖。

如：

葡萄糖

胺、半乳糖胺等。

2.双糖:

两个分子单糖失去一分子水缩合而成的化合物。

如：

蔗糖、乳糖、麦芽糖、海藻糖

3.寡糖:

是指由3～10个单糖构成的一类小分子多糖。

如：

棉子糖、水苏糖等

4.多糖:

由10个以上单糖组成的大分子糖，也称聚糖。

如：

糖原、淀粉（直链淀粉、支链淀粉）、纤维素等。

•膳食纤维（dietaryfiber）根据其水溶性不同，

•一般分为：

•可溶性纤维（solublefiber）

•不溶性纤维（insolublefiber）

•可溶性纤维：

•果胶（pectin）

•树胶（gum）

•粘胶（mucilage）

•少数半纤维素

•不溶性纤维：

•纤维素（cellulose）

•某些半纤维素（hemicellulose）

木质素（1ignin

三、碳水化合物的参考摄入量和食物来源

（一）参考摄入量

中国营养学会推荐我国居民的碳水化物的膳食供给量占总能量的55%～65%较为适宜，其中精制糖占总能量10%以下。

膳食纤维适宜摄入量25--30g/d

（二）碳水化合物的食物来源

大米、面粉、玉米、小米、甘薯、土豆等及其谷类制品；水果、蔬菜等。

第五章脂类

脂类（lipids）主要有

甘油三酯（triglycerides）:

即脂肪

磷脂（phospholipids）：

卵磷脂、脑磷脂

固醇类（sterols）：

胆固醇和胆固醇脂

一、脂类的生理功能

构成和保护机体组织

贮存和提供能量

提供必需脂肪酸，

促进脂溶性维生素吸收

二、脂肪酸和必需脂肪酸

（一）脂肪酸（fattyacid）

按其碳链及双键数目分类

•低级饱和脂肪酸（碳≤10）：

如丁酸、己酸、辛酸等

•高级饱和脂肪酸（碳>10）：

月桂酸、豆蔻酸等

•不饱和脂肪酸（单不饱和、多不饱和脂肪酸）

•营养学上最具有价值的脂肪酸有两类

•1.n-3（或ω-3）系列不饱和脂肪酸,即从甲基端数，第一个不饱和键在第三和第四碳原子之间的各种不饱和脂肪酸；

•2.n-6（或ω-6）系列不饱和脂肪酸，从甲基端数，第一个双键在第六和第七碳之间。

•CH3－CH2－CH==CH－（CH2）n－CH2－COOH

•甲基端羧基端

（二）必需脂肪酸（essentialfattyacid，EFA）：

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。

体内多不饱和脂肪酸（n-3，n-6类）合成途径

必需脂肪酸功能

●是磷脂的重要组成成分

●促进胆固醇的代谢

●有利于组织修复

●维持正常视觉

必需脂肪酸缺乏

生长迟缓，出现皮肤损伤（出现皮疹等）以及肾脏、肝脏、神经和视觉方面的多种疾病。

此外对心血管疾病、炎症、肿瘤等多方面也有影响。

多不饱和脂肪酸摄入过多

使体内有害的氧化物、过氧化物等增加，产生多种慢性危害。

三、磷脂：

指甘油三酯中一个或两个脂肪酸被含磷酸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（1ecithin），它是由一个含磷酸胆碱基团取代甘油三酯中一个脂肪酸而形成的。

磷脂功能：

提供能量

细胞膜的构成成分，促进细胞内外的物质交流作为乳化剂有利于脂肪的吸收、转运和代谢。

磷脂的缺乏：

造成细胞膜结构受损，毛细血管的脆性和通透性增加，引起水代谢紊乱，产生皮疹。

四、脂类的消化、吸收及转运

•主要消化场所是小肠，在脂肪酶作用下水解生成游离脂肪酸和甘油一酯。

甘油、短链和中链脂肪酸由小肠细胞吸收直接入血；甘油一酯和长链脂肪酸吸收后在小肠细胞中重新合成甘油三酯，并和磷脂、胆固醇和蛋白质形成乳糜微粒（chylomicron,CM），由淋巴系统进入血液循环。

血中的乳糜微粒是食物脂肪的主要运输形式，最终被肝脏吸收。

•肝脏将来自食物中的脂肪和内源性脂肪及蛋白质等合成极低密度脂蛋白（very-low-densitylipoprotein，VLDL），并随血流供应机体对甘油三酯的需要。

•随着血液中甘油三酯的减少，又不断地集聚血液中胆固醇，最终形成了低密度脂蛋白（LDL）。

•血液中的LDL一方面满足机体对各种脂类的需要，另一方面可被细胞中的LDL受体结合进入细胞，适当调节血中胆固醇的浓度。

•体内还可合成高密度脂蛋白（HDL），可将体内的胆固醇、磷脂运回肝脏进行代谢，起到有益的保护作用。

•胆固醇可直接被吸收，如果食物中的胆固醇和其它脂类呈结合状态，则先被酶水解成游离的胆固醇，再被吸收。

胆固醇是胆汁酸盐的主要成分，胆汁酸盐在乳化脂肪后一部分被小肠吸收，由血液到肝脏和胆囊被重新利用；另一部分和食物中未被吸收的胆固醇一道被膳食纤维吸附，由粪便排出体外。

五、膳食脂肪营养价值评价

•脂肪的消化率

熔点越低越易消化。

即：

含不饱和脂肪酸和短链脂肪酸

（C4-C8）越多其熔点越低，越易消化。

•必需脂肪酸的含量

必需脂肪酸的含量与组成是衡量食物油脂营养价值

的重要方面。

植物油营养价值高于动物脂肪（椰子油除

外）。

•脂溶性维生素的含量

脂溶性维生素含量高的脂肪营养价值也高。

六、脂类的食物来源及供给量

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。

•亚油酸普遍存在于植物油中

•亚麻酸存在于豆油、紫苏籽油中

•EPA、DHA主要存在于鱼贝类食物中

•磷脂较多的食物为蛋黄、肝脏、大豆、麦胚和花生等。

•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。

•我国营养学会推荐，成人脂肪摄入量控制在20%～30%的总能量摄入范围之内。

•一般认为必需脂肪酸的摄入量应不少于总能量的3%。

建议n-3与n-6脂肪酸摄入比为1:

4～6较适宜。