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章节

第一篇营养学

第一章营养学基础

第一节蛋白质（protein）

讲授内容

营养学的基本概念；蛋白质的功能；氨基酸和必需氨基酸；蛋白质的消化、吸收和代谢；食物蛋白质营养学评价；蛋白质营养不良及营养状况评价。

学时分配

2学时

教学目的

掌握营养学的基本概念；必需氨基酸，氨基酸模式，限制氨基酸；食物蛋白质的互补作用；食物蛋白质营养学评价。

熟悉蛋白质的功能；蛋白质营养不良。

了解蛋白质的消化、吸收和代谢。

教学重点

必需氨基酸，氨基酸模式，限制氨基酸；食物蛋白质的互补作用；食物蛋白质营养学评价。

教学难点

条件性必需氨基酸；必需氨基酸与非必需氨基酸；氨基酸模式；食物蛋白质营养学评价。

教学方法

多媒体教学，讲授，注重理论联系实践；注重采用启发式教学，充分调动学生的积极性，活跃课堂气氛。

教具准备

多媒体课件

教学参考资料

全国规划教材营养与食品卫生学第五版

中国营养科学百科全书，葛可佑总主编

NutritionConceptsandControversies,第八版

教学后记

教学过程

教师活动

教学内容

学生活动

备注

和学生交谈对上次课的理解、掌握情况，对本次课的预习情况，以及学生对教学的建议和意见。

检查听课人数，强调听课纪律，本学科的重要性、发展前景以及在将来工作中的用处。

使学生逐渐建立牢固的专业思想，激发学生学习的积极性。

提问上次课所讲的概念。

提问本次课所要讲述的问题：

据你所知，营养素分为几类？

提问：

什么是宏量营养素？

什么是微量营养素？

纠正学生回答错误，讲解正确概念及介绍目前国际上的新的观点。

介绍essentialaminoacid与indispensableaminoacid的细微差别，用indispensableaminoacid更准确。

重点介绍条件性必需氨基酸的最新概念。

重点讲解必需氨基酸与非必需氨基酸的本质区别是什么。

提问：

非必需氨基酸是否机体不需要？

应该从膳食中供给还是不供给？

那么，二者之间的适宜比例应该为多少呢？

以“木桶理论”来解释限制氨基酸，辅助绘图。

提问：

植物性食物中，哪种食物蛋白质营养价值高？

提问：

你们平时生活中，是否利用了食物蛋白质的互补作用？

以生活中实例回答学生问题。

小结：

总结本次课所讲主要内容，重点、难点。

布置课后阅读参考书及应浏览的网站。

布置课下预习下节内容。

第一篇营养学

介绍几个概念：

营养（nutrition）：

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。

营养学就是研究膳食、营养与人体健康关系的科学。

营养素（nutrient）：

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。

一般认为，人体所需要的营养素共有五类：

蛋白质、脂类、碳水化物、无机盐和维生素。

其中蛋白质、脂类、碳水化和物需要量较多，称为宏量营养素（macronutrients）；无机盐和维生素的需要量相对较少，称为微量营养素（micronutrients）。

但在国际上，有人认为，微量营养素不包括矿物质中的常量元素。

无机盐（矿物质）、常量元素、微量元素

无机盐是指除了碳、氢、氧、氮以外，其它存在于人体的各种元素的总称。

无机盐根据其在体内含量的多少，分为常量元素和微量元素。

常量元素是指在人体内的含量较多，一般占人体体重的0.01%以上，且人体的需要量较高，一般每日膳食需要量在100mg以上。

常见的常量元素有钙、镁、钾、钠、硫、磷、氯。

微量元素是指在人体内的含量较少，一般在人体体重的0.01%以下，而且人体的每日需要量也较少。

三大能量营养素（energy-yieldingnutrients）：

蛋白质、脂肪和碳水和化物。

第一章营养学基础

第一节蛋白质（protein）

一、蛋白质的功能

1、构成机体组织

2、构成特殊生理活性物质

3、氧化供能：

16.7kJ（4kcal）/g

二、氨基酸和必需氨基酸

概念：

1、必需氨基酸、非必需氨基酸、半必需氨基酸和条件性必需氨基酸

必需氨基酸（essentialaminoacid,indispensableaminoacid）是指人体不能合成或合成数量不能满足机体需要，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，其中必需氨基酸有9种，分别为：

苏氨酸（Threonine,Thr）、亮氨酸（Leucine,Leu）、异亮氨酸（Isoleucine）、缬氨酸（Valine,Val）、色氨酸（Tryptophan,Trp）、赖氨酸（Lysine,Lys）、苯丙氨酸（Phenylalanine,Phe）、蛋氨酸（Methionine,Met）、组氨酸（Histidine,His）。

此外，酪氨酸和半胱氨酸供给充足，可节约必需氨基酸苯丙氨酸和蛋氨酸，称之为“条件性必需氨基酸（conditionallyessentialaminoacid）”或“半必需氨基酸”（semiessentialaminoacid）。

条件性必需氨基酸（conditionallyessentialaminoacid）：

anaminoacidthatisnormallynonessential,butmustbesuppliedbythedietinspecialcircumstanceswhentheneedforitexceedsthebody’sabilitytoproduceit.eg.tyrosineandcysteine.（abstractedfromNutritionconceptsandcontroversies.EighthEdition）.

即在特殊的病理或生理情况下，机体对某些氨基酸的需要量增加，体内合成难以满足需要，这些氨基酸成为“条件性必需氨基酸”。

如，谷氨酰胺、精氨酸在长期使用营养支持疗法的病人为条件性必需氨基酸；牛磺酸也有人认为是早产儿的条件性必需氨基酸。

非必需氨基酸是指人体内可自身合成且能满足机体需要的氨基酸。

如甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸等。

注意：

非必需氨基酸并非机体不需要，只是机体自身可以合成。

最好食物中非必需氨基酸与必需氨基酸应有一定的比例，一般认为膳食中必需氨基酸应占蛋白质储存所需要的氨基酸总量的45%，占维持所需氨基酸总量的30%。

2、氨基酸模式（aminoacidpattern）与限制氨基酸（limitingaminoacid）：

食物蛋白质中各必需氨基酸的构成比例，即为氨基酸模式。

食物蛋白质的氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式越接近时，必需氨基酸被机体利用的程度就越高，该食物蛋白质的营养价值也越高，称为优质蛋白质，亦称完全蛋白质（completeprotein）。

如鱼、肉、蛋、奶及大豆蛋白质。

反之，如果食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸相对含量较低（或缺乏），即可使其它的必需氨基酸不能在体内充分利用而浪费，从而降低蛋白质的营养价值，这些含量相对较低的必需氨基酸称为限制氨基酸，如粮谷类蛋白质中的赖氨酸即为限制氨基酸。

这种蛋白质称为不完全蛋白质（incompleteprotein）。

蛋白质的互补作用（complementaryactionofprotein）:

不同种类的食物其限制氨基酸可能不同，因此，为了提高植物性蛋白质的营养价值，可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互相搭配而混合食用，使混合蛋白质的氨基酸模式更接近人体的需要，从而提高蛋白质的营养价值，这种不同食物间相互补充其必需氨基酸不足的作用称为蛋白质的互补作用。

注意三点：

1、所搭配的食物生物学种属越近越好；2、搭配的种类越多越好；3、同时混合食用。

三、蛋白质的消化、吸收和代谢

1、消化、吸收过程：

胃：

胃酸、胃蛋白酶

小肠：

为蛋白质吸收的主要场所。

胰蛋白酶（trypsin）、糜蛋白酶（chymotrypsin）、肽酶。

氨基酸的吸收通过三种主动运输系统来进行，分别转运中性、酸性、碱性氨基酸。

结构相似的氨基酸在共同使用同一转运系统时，具有竞争性抑制作用。

关于“蛋白质和氨基酸补充剂”问题：

内源性氮：

包括肠道内源性氮（粪代谢氮）、尿内源性氮等。

氨基酸池（aminoacidpool）:

指存在于人体各组织、器官和体液中的游离氨基酸。

必要的氮损失（obligatorynitrogenlosses）:

机体在完全不摄入蛋白质的情况下，体内蛋白质的分解与合成仍在进行，这种状态持续几天之后，氮的排出量将维持在一个较恒定的低水平，此时机体通过粪、尿、皮肤等一切途径所损失的氮，是机体不可避免要消耗的氮，称为—。

零氮平衡、正氮平衡、负氮平衡

四、食物蛋白质营养学评价

蛋白质的营养价值评价主要从食物蛋白质的含量、被消化吸收的程度和被人体利用的程度三个方面进行。

（一）蛋白质的含量是食物蛋白质营养价值的基础，没有一定的数量，蛋白质的营养价值将无从谈起。

食物中蛋白质含量测定一般用微量凯氏定氮法，测定食物中的含氮量，乘以该食物的蛋白质系数，即可得到食物中蛋白质的含量。

（二）蛋白质消化率（digestibility）是反映蛋白质被消化酶分解程度及分解后被吸收程度的指标。

蛋白质真消化率（%）=[摄入氮—（粪氮-粪代谢氮）]/摄入氮×100

蛋白质表观消化（%）= （摄入氮—粪氮）/摄入氮×100

（三）蛋白质利用率

1、生物价（biologicalvalue，BV）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=（储留氮/吸收氮）×100

吸收氮= 摄入氮—（粪氮-粪代谢氮）

储留氮=吸收氮—（尿氮-尿内源氮）

 不同食物蛋白质的生物学价值往往不同，一般动物性蛋白质的生物学价值高于植物性蛋白质。

食物蛋白质生物学价值的高低主要取决于必需氨基酸的含量和比值。

2、蛋白质净利用率（netproteinutilization,NPU）

蛋白质净利用率=消化率X生物价=（储留氮/食物氮）X100%

3、蛋白质功效比值（proteinefficiencyratio,PER）:

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），在实验期间内其体重增加和摄入蛋白质的量的比值来反映蛋白质营养价值的指标。

该指标主要用于对婴幼儿食品蛋白质的评价。

PER=动物体重增加（g）/摄入食物蛋白质（g）

注意：

为了使实验结果具有可比性，常以标化酪蛋白作为参考蛋白设对照组，并换算为酪蛋白组的PER为2.5时，待测蛋白质的PER值。

被测蛋白质的PER=（实验组PER/对照组PER）X2.5

4、氨基酸评分（aminoacidscore,AAS）和经消化率修正的氨基酸评分（proteindigestibilitycorrectedaminoacidscore,PDCAAS）

AAS=被测蛋白质每克氮（或蛋白质）中氨基酸量（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）PDCAAS=AASX真消化率

五、蛋白质营养不良及营养状况评价

（一）蛋白质营养不良

蛋白质营养不良常与不同程度的热能营养不良同时存在，称为蛋白质-热能营养不良（protein-energymalnutrition,PEM）。

protein-energymalnutrition（PEM）:

theworld’smostwidespreadmalnutritionproblem,includingbothmarasmusandkwashiorkorandstatesinwhichoverlap,alsocalledprotein-caloriemalnutrition（PCM）.Protein-energymalnutrition（PEM）resultswhenthebody’sneedsforprotein,energy,orbothcannotbesatisfiedbythediet.Itincludesawidespectrumofclinicalmanifestationsconditionedbytherelativeintensityofproteinorenergydeficit,theseverityanddurationofthedeficiencies,theageofthehost,hecauseofthedeficiency,andtheassociationwithothernutritionalorinfectiousdiseases.Itsseverityrangesfromweightlossorgrowthretardationtodistinctclinicalsyndromes,frequentlyassociatedwithdeficienciesofmineralsandvitamins.Marasmuswasoncethoughttobecausedenergydeficiencyandkwashiorkorbyproteindeficiency.Inreality,though,marasmusreflectsachronicinadequatefoodintakeandthereforeinadequateenergy,vitamins,andmineralsaswellastoolittleprotein.Kwashiorkormayresultfromsevereacutemalnutrition,withtoolittleproteintosupportbodyfunction.

SEVEREPEM

Marasmusoccursmostcommonlyinchildrenfrom6to18monthsofage.

Muscularwasting,absenceofsubcutaneousfat.``skinandbones”appearance;

Sparse,thin,anddryhair,withoutitsnormalsheen;itiseasilypulledoutwithoutcausingpain;

Theskinisdry,thinwithlittleelasticity,andwrinkleseasily;apathy,anxiety,sunkencheeks.``appearanceofamonkey’soranoldperson’sface”.

KWASHIORKOR:

Thepredominantfeatureissoft,pitting,painlessedema,usuallyinthefeetandlegs,butextendingtotheperineum,upperextremities,andfaceinseverecases;Skinlesions;Thehairisdry,brittle,andwithoutitsnormalsheen,andcanbepulledouteasilywithoutpain，curlyhairbecomesstraight,andpigmentationusuallychangestodullbrown,red,oryellowishwhite.``flagsign”

Apathetic,irritable,cryeasily,andhaveanexpressionofmiseryandsadness（“Iwilltellyouwhatmalnutritionis--yougointoatownandyoucannotfindasmileonachild'sface,”）,anorexia,postprandialvomitinganddiarrhea.

FeaturesofMarasmusandKwashiorkorinchildren

♦Marasmus

♦Infancy（lessthan2yr）

♦Severedeprivationorimpairedabsorptionofprotein,energy,vitamins,andminerals

♦Developsslowly;chronicPEM

♦Severeweightloss

♦Severemusclewastingwithfatloss

♦Growth:

<60%weight-for-age

♦Nodetectableedema

♦Nofattyliver

♦Anxiety,apathy

♦Appetitemaybenormalorimpaired

♦Hairissparse,thin,anddry;easilypulledout

♦Skinisdry,thin,andwinkled

♦Kwashiorkor

♦Olderinfantsandyoungchildren（1to3yr）

♦Inadequateproteinintakeor,morecommonly,infections

♦Rapidonset;acutePEM

♦Someweightloss

♦Somemusclewasting,withretentionofsomebodyfat

♦Growth:

<60to80%weight-for-age

♦Edema

♦Enlarged,fattyliver

♦Apathy,misery,irritability,sadness

♦Lossofappetite

♦Hairisdryandbrittle;easilypulledout;changescolor;becomesstraight

♦Skindevelopslesion

（二）蛋白质营养状况评价

1、临床检查：

身高、体重、上臂肌围（armmusclecircumference,AMC）、上臂肌区（armmusclearea,AMA）等。

AMC和AMA是评价总体蛋白质储存的较可靠的指标。

方法是测量上臂中点的围长（AC）和三头肌部的皮褶厚度（TSF）

AMC（mm）=AC（mm）–3.14xTSF（mm）

AMA（mm）=[AC（mm）–3.14xTSF（mm）]/4x3.14

我国标准：

男：

AMC237mm为正常，AMC237mm为缺乏；

AMA4490mm为正常，AMA4490mm为缺乏。

2、实验室检查：

测定血清白蛋白、运铁蛋白、前白蛋白、视黄醇结合蛋白等。

六、蛋白质供给量及食物来源

成年男性中等体力劳动：

80g/d

成年女性中等体力劳动：

70g/d

蛋白质产热宜占总热能的10~14%,其中成人为10~12%,儿童青少年应为12~14%.

蛋白质的食物来源主要有以下三类：

（1）动物性食品

（2）豆类蛋白质

（3）粮谷类蛋白质

理想的膳食优质蛋白质应占膳食总蛋白质的1/3以上。

30%~50%。

课后参考书：

1.中国营养科学百科全书，葛可佑主编

2.Nutritionconceptsandcontroversies

网站：

www.nutrition.gov

www.hsph.harvard.edu/nutritionsource

www.eatright.org

www.nutrition.org

课前咨询有关营养学的问题及全国各院校、研究所营养专业人员的实力及研究生招收情况。

对自己所准备报考的专业征求老师意见。

问答老师提问。

五类，六类，七类

宏量营养素就是宏量元素（常量元素），微量元素就是微量元素。

提出问题：

哪些氨基酸为条件性必需氨基酸？

是否固定不变？

问答：

需要！

应该估计！

不知道！

回答问题：

大豆！

回答问题：

基本没有！

提问：

是不是所有不同的食物混合食用都有食物蛋白质的互补作用？

如何达到最佳效果？