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食品营养与健康

主讲：

宁恩创

食品营养与健康

营养学概论

一、营养学的基本概念

1、营养：

人类摄取食物满足自身生理需要的必要的生物学过程。

2、营养素：

维持人体正常生长发育、新陈代谢所必需的营养物质。

宏量营养素、微量营养素

3、营养学：

研究人体营养规律及其改善措施的科学。

4、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。

二、营养学发展史

2000多年前《皇帝内经·素问》是世界上最早最全面的饮食指南。

19世纪能量守恒定律、燃烧理论被发现，奠定理论基础。

20世纪能量的测定、营养素的认识，产生现代营养学。

近几十年在宏观及微观均发展迅速：

（1）基础营养：

功能营养素的研究

（2）公共营养：

营养监测、营养政策、投入与效益评估等概念的提出，世界多国制定了膳食指南和营养素每日推荐供给量。

（3）营养与健康（4）营养与基因表达（5）营养与农业

（6）食物营养：

营养成份在食品加工储藏中的变化，食品强化。

第一章食物消化和吸收

一、食物的消化

（一）消化系统组成及功能

（二）食物的消化

蛋白质→小肽、氨基酸

脂肪→脂肪酸、甘油

淀粉→单糖

二、食物的吸收

（一）吸收部位：

（二）各类物质的吸收：

三、生物转化与排泄:

生物转化的主要器官是肝脏

第二章能量

一、能量单位

二、能量来源

1、产能营养素

2、食物的卡价

产能营养素体内产生能量：

1g碳水化合物产生能量为16.81kJ（4.0kcal）

1g脂肪产生能量为37.56kJ（9.0kcal）

1g蛋白质产生能量为16.74kJ（4.0kcal）

三、能量消耗

基础代谢

●体表面积：

成正比

●年龄：

30岁以上每10年降2%。

●性别：

男性高于女性5%-10%。

●激素：

●季节与劳动强度：

●过多摄食、精神紧张升高；禁食、少食、饥饿降低。

体力活动食物热效应

脂肪：

能量消耗增加4%～5%

碳水化物:

能量消耗增加5%～6%

蛋白质:

能量消耗增加30～40%

生长发育的能量需要

四、能量需要量的计算

（一）生活作业观察法

（二）PAL计算法

（三）食物摄入量的能量计算法（膳食调查）

五、膳食能量推荐摄入量

碳水化合物供能占总能量的55%~65%

脂肪占20%~30%

蛋白质10%~15%

第三章宏量营养素

第一节蛋白质

一、蛋白质的分类及生理功能

（一）蛋白质的分类

1、完全蛋白质2、不完全蛋白质3、半完全蛋白质

（二）蛋白质的生理功能

构成和修补人体组织。

调节体液和维持酸碱平衡。

合成生理活性物质。

增强免疫力。

提供能量。

二、蛋白质缺乏症

影响儿童的生长发育，人体易疲劳、对疾病的抵抗力降低、肌肉萎缩以及贫血等。

典型的蛋白质缺乏可导致蛋白质-热能营养不良：

水肿型、消瘦型

蛋白质摄入过多：

加重胃肠道、肾脏的负荷；造成含硫氨基酸摄入过多，可加速骨骼中钙质的丢失，易产生骨质疏松。

三、氨基酸

必需氨基酸：

半必需氨基酸：

蛋氨酸→半胱氨酸；苯丙氨酸→酪氨酸

非必需氨基酸：

氨基酸模式：

蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。

氨基酸

人体

全鸡蛋

鸡蛋白

牛奶

猪瘦肉

牛肉

大豆

面粉

大米

异亮氨酸

亮氨酸

赖氨酸

蛋氨酸+半胱氨酸

苯丙氨酸+酪氨酸

苏氨酸

缬氨酸

色氨酸

4.0

7.0

5.5

3.5

6.0

4.0

5.0

1.0

2.5

4.0

3.1

2.3

3.6

2.1

2.5

1.0

3.3

5.6

4.3

3.9

6.3

2.7

4.0

1.0

3.0

6.4

5.4

2.4

6.1

2.7

3.5

1.0

3.4

6.3

5.7

2.5

6.0

3.5

3.9

1.0

3.2

5.6

5.8

2.8

4.9

3.0

3.2

1.0

3.0

5.1

4.4

1.7

6.4

2.7

3.5

1.0

2.3

4.4

1.5

2.7

5.1

1.8

2.7

1.0

2.5

5.1

2.3

2.4

5.8

2.3

3.4

1.0

几种中国食物和人体蛋白质氨基酸模式

限制氨基酸（LAA）

食物蛋白质的必需氨基酸组成与参考蛋白质相比较，缺乏较多的氨基酸，称为限制氨基酸。

蛋白质的互补作用

四、蛋白质推荐摄入量及食物来源

（一）蛋白质的推荐摄入量

（二）蛋白质的食物来源

优质蛋白质主要存在于动物性食物、大豆与制品中。

大力提倡我国各类人群增加牛奶和大豆及其制品的消费。

第二节脂类

一、脂类的组成

（一）脂肪

1、贮存脂2、恒定脂

（二）脂肪酸

分类：

1、长链脂肪酸、中链脂肪酸、短链脂肪酸

2、饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸

3、顺势脂肪酸、反式脂肪酸

反式脂肪酸含量高的食物

奶油蛋糕、做蛋糕用的现成配料、咖啡伴侣、曲奇及做曲奇用的现成配料、玉米片

奶油饼干、油炸面圈、巧克力派、起酥点心、薯条、油酥

常见的脂肪酸

名称

代号

丁酸（butyricacid）

己酸（caproicacid）

辛酸（caprylicacid）

癸酸（capricacid）

月桂酸（1auricacid）

肉豆蔻酸（myristicacid）

棕榈酸（palmiticacid）

棕榈油酸（palmitoleicacid）

硬脂酸（stearicacid）

油酸（oleicacid）

反油酸（elaidicacid）

亚油酸（1inoleicacid）

α-亚麻酸（α-1inolenicacid）

γ-亚麻酸（γ-1inolenicacid）

花生酸（arachidicacid）

花生四烯酸（arachidonicacid）

二十碳五烯酸（timnodonicacid，EPA）

芥子酸（erucicacid）

二十二碳五烯酸（鰶鱼酸）（clupanodonicacid）

二十二碳六烯酸（docosahexenoicacid，DHA）

二十四碳单烯酸（神经酸）（nervonicacid）

C4：

C6：

C8：

C10：

C12：

C14：

C16：

1，n-7cis

C18：

1，n-9cis

C18：

1，n-9trans

C18：

2，n-6,9,allcis

C18：

3，n-3，6，9，allcis

C18：

3，n-6，9，12allcis

C20：

4，n-6,9,12,15allcis

C20：

5，n-3，6，9,12，15allcis

C22：

1，n-9cis

C22：

5，n-3，6，9，12，15allcis

C22：

6，n-3，6，9，12，15，18allcis

C24：

1，n-9cis

摘自ModernNutritioninHealthandDisease，第9版,第68页，1999年。

二、脂类的生理功能

1、提供能量2、促进脂溶性维生素的吸收3、构成机体组织

4、增加饱腹感5、提高膳食感官性状

三、必需脂肪酸及其生理功能

必需脂肪酸功能

●是磷脂的重要组成成分●与精子形成有关

●是合成前列腺素的前体●有利于组织修复●与胆固醇的代谢有关

必需脂肪酸缺乏

生长迟缓，生殖障碍，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。

四、磷脂、胆固醇

磷脂的生理功能：

构成生物膜的重要组成成分。

促进神经传导，提高大脑活力。

促进脂肪代谢，防止出现脂肪肝。

降低血清胆固醇，改善血液循环，预防心血管疾病。

五、脂类的适宜摄入量及其食物来源

（一）脂类的适宜摄入量

供能占总能量的比例：

儿童和少年为25%~30%，成人20%~25%，胆固醇每日摄入量<300mg

P=1:

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。

（二）食物来源

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、肾等内脏和蛋黄，肉类和奶类。

第三节碳水化合物

一、碳水化合物的分类及生理功能

（一）碳水化合物分类

（二）碳水化合物的生理功能

1、供给能量2、构成机体组织

3、节约蛋白质：

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。

4、抗酮体作用5、保肝解毒作用6、增强肠道功能

二、碳水化合物在体内的动态变化

血糖浓度的相对恒定

三、碳水化合物的适宜摄入量与食物来源

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。

四、血糖生成指数

表示食物在肠道内释放葡萄糖的速度。

可作为糖尿病人选择食物的参考。

矿物质

矿物质概述

矿物质：

常量元素：

钙、磷、钠、钾、氯、镁、硫。

微量元素:

★必需微量元素：

铁、碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴、

★可能必需微量元素：

硅、镍、硼、钒、氟、锰

★有潜在毒性，但低剂量可能有功能作用的微量元素：

铅、镉、汞、砷、铝、锡、锂

钙

（一）钙的代谢

（二）钙的主要功能

骨骼和牙齿的重要组成成分。

保持神经肌肉的兴奋性。

血凝作用。

缺乏症

（1）儿童：

佝偻病

（2）成人：

骨质疏松症、骨质软化症、手足痉挛症。

（三）钙的吸收

影响肠内钙吸收的主要因素

草酸、植酸、膳食纤维、维生素D不足、钙磷比例不平衡、游离脂肪酸等。

促进肠内钙吸收的因素

维生素D、某些氨基酸、乳糖、酸性环境等。

钙的吸收率随年龄增长而下降。

（四）钙的供给量

表不同人群钙的适宜摄入量（AI）mg/d

年龄

钙

年龄

钙

0～

0.5～

1～

4～

7～

11～

14～

300

400

600

800

1000

18～

50～

孕妇

早期

中期

晚期

乳母

800

1000

800

1000

1200

含钙丰富的食物mg/100g

食物

含量

食物

含量

食物

含量

虾皮

虾米

河虾

泥鳅

红螺

河蚌

鲜海参

991

555

325

299

539

306

285

苜蓿

荠菜

雪里蕻

苋菜

乌塌菜

油菜苔

黑芝麻

713

294

230

187

186

156

780

酸枣棘

花生仁

紫菜

海带（湿）

黑木耳

全脂牛乳粉

酸奶

435

284

264

241

247

676

118

补钙的饮食推荐：

250毫升鲜牛奶每日2袋（早、晚各一）

如果患乳糖不耐受症，可改喝酸牛奶，也可以喝豆浆或用无乳糖的奶粉替代

不要空腹喝牛奶，每一餐的最后缓缓饮用

鼓励接受阳光照射（每日20－30分钟）

对于不能饮用牛奶及其制品者，需注意补充钙片

选择钙剂5个基本原则

元素钙含量高。

碳酸钙、氯化钙、枸橼酸钙、乳酸钙和葡萄糖酸钙分别含钙40%、27%、21%、13%和9%。

含适量VitD，有利于肠道吸收钙。

钙源好，重金属（铅、汞等）含量低，符合国家标准，安全可靠。

经过临床验证效果确实。

碳酸钙、柠檬酸钙、乳酸钙和磷酸钙制剂均有预防骨量丢失和骨质疏松性骨折的临床研究报告。

价廉，性价比高。

铁

功能性铁：

血红蛋白60%-70%、肌红蛋白3%、含铁酶类1%。

储存铁：

存在。

铁的功能

血红蛋白：

负责人体内氧气的输送、交换、并将各组织中的二氧化碳送至肺部排出体外。

肌红蛋白：

基本功能是在肌肉中转运和储存氧。

细胞色素：

参与呼吸和能量代谢。

缺铁性贫血：

儿童发育受阻、贫血外貌、疲劳乏力、心悸等。

铁过量：

急性中毒：

消化道出血

慢性中毒：

引起心脏病、肝脏疾病等多种疾病。

不同人群铁的适宜摄入量（AI）mg/d

年龄

性别

铁

年龄

性别

铁

0～

0.5～

1～

4～

7～

11～

14～

—

男

女

男

女

0.3

18～

50～

孕妇

早期

中期

晚期

乳母

男

女

—

成人铁的UL为50mg/d

含铁较高的食物mg/100g

食物含量

鸭血30.5

鸡血25.0

沙鸡24.8

鸭肝23.1

猪肝22.6

蚌肉50.0

蛏子33.6

蛤蜊22.0

刺蛄14.5

发菜99.3

红蘑235.1

冬菇10.5

藕粉41.8

黑芝麻22.7

鸡蛋黄粉10.6

地衣（水浸）21.1

冬菜11.4

苜蓿9.7

食物中的铁

血红素铁：

亚铁

非血红素铁：

三价铁

影响非血红素铁吸收的因素：

碘

碘的生理功能（参与甲状腺素的合成）

★参与能量代谢。

★促进代谢和体格的生长发育。

★促进神经系统发育。

碘缺乏：

呆小症、甲状腺肿大

碘过量：

甲状腺肿大、碘性甲亢

不同人群碘的推荐摄入量（RNI）μg/d

年龄

碘

年龄

碘

0～

0.5～

1～

4～

7～

11～

14～

120

150

18～

50～

孕妇

早期

中期

晚期

乳母

150

200

碘的UL为1000μg/d

碘的食物来源

海带、紫菜、蛤干、蚶干、干贝、淡菜、海参、海蜇等。

四、锌

锌的功能

1、酶的组成成分或酶的激活剂。

2、促进生长发育。

3、参加构成含锌蛋白——唾液蛋白。

4、促进性器官正常发育和维持性机能的正常。

5、保护皮肤、骨骼和牙齿的正常。

6、维护免疫功能。

锌的吸收

平均吸收率：

20%-30%。

　锌的缺乏症：

食欲减退，生长发育迟缓，皮肤粗糙、干裂，味觉失去灵敏度，毛发色素变淡，指甲上有白斑，创伤愈合较慢等；孕妇缺锌甚至可能出现胎儿畸形。

锌过量：

急性锌中毒、顽固性贫血。

不同人群锌的推荐摄入量（RNI）mg/d

年龄

性别

锌

年龄

性别

锌

0～

0.5～

1～

4～

7～

11～

14～

—

男

女

男

女

1.5

8.0

9.0

12.0

13.5

18.0

15.0

19.0

15.5

18～

50～

孕妇

早期

中期

晚期

乳母

男

女

—

15.0

11.5

16.5

21.5

UL成人男为45mg/d，女性37mg/d。

含锌较高的食物mg/100g

食物

含量

食物

含量

食物

含量

小麦胚粉

花生油

黑芝麻

口蘑白菇

鸡蛋黄粉

23.4

8.48

6.13

9.04

6.66

山羊肉

猪肝

海蛎肉

蛏干

鲜扇贝

10.42

5.78

47.05

13.63

11.69

鲜赤贝

红螺

牡蛎

蚌肉

章鱼

11.58

10.27

9.39

8.50

5.18

硒

硒的生理功能

保护心血管和心肌的健康

抗氧化

有毒重金属的解毒作用

提高机体免疫功能、抗肿瘤

硒的缺乏症：

克山病、大骨节病

硒过量：

中毒

不同人群硒的推荐摄入量（RNI）μg/d

年龄

硒

年龄

硒

0～

0.5～

1～

4～

7～

11～

14～

18～

50～

孕妇

早期

中期

晚期

乳母

成年人硒的UL为400μg/d。

含硒较高的食物μg/100g

食物

含量

食物

含量

食物

含量

鱼子酱

海参

牡蛎

蛤蜊

鲜淡菜

鲜赤贝

蛏子

章鱼

203.09

150.00

86.64

77.10

57.77

57.35

55.14

41.68

青鱼

泥鳅

黄鳝

鳕鱼

猪肾

猪肝（卤煮）

羊肉

猪肉

37.69

35.30

34.56

24.8

111.77

28.70

32.20

11.97

瘦牛肉

干蘑菇

小麦胚粉

花豆（紫）

白果

豌豆

扁豆

甘肃软梨

10.55

39.18

65.20

74.06

14.50

41.80

32.00

8.43

铜

（一）铜的功能

1、维护正常的生血机能。

2、维护骨骼、血管和皮肤的正常，保护毛发正常的色素和结构。

3、参与体内氧化还原反应。

（二）铜的供给及食物来源

2000年中国营养学会提出成人铜

AI为2.0mg/d

UL为8mg/d

铜食物来源

牡蛎、贝类、动物肝、肾及坚果类、谷类胚芽、豆类等。

铬

生理功能

★铬是体内葡萄糖耐量因子的重要组成成分，能增强胰岛素的作用。

★有提高高密度脂蛋白和载脂蛋白A的浓度及降低血清胆固醇的作用。

★三价铬与DNA结合，可增加其启动位点的数目，增强RNA和DNA的合成。

成人AI为50μg/d，UL为500μg/d

铬的食物来源

肉类、海产品、谷物、豆类、坚果类、黑木耳、紫菜

氟

（一）氟的功能

预防龋齿和老年骨质疏松症。

（二）氟过量

氟斑牙、氟骨症

维生素

命名

一是按发现的历史顺序，以英文字母顺序命名，如维生素A、B、C、D、E等；

二是按其生理功能命名，如抗坏血酸、抗干眼病维生素和抗凝血维生素等；

三是按其化学结构命名，如视黄醇、硫胺素和核黄素等。

维生素种类：

脂溶性维生素：

维生素A、维生素D、维生素E、维生素K

水溶性维生素：

B族维生素、维生素C

（一）维生素A与A原

维生素A类是指含有视黄醇结构，并具有其生物活性的一大类物质

◆维生素A：

视黄醇、视黄醛、视黄酸、视黄基酯。

◆维生素A原：

α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、β-隐黄素、γ-胡萝卜素

1、生理功能

（1）与视觉有关

（2）维持上皮组织健全（3）促进正常的生长及发育（4）防癌功能

（5）抗氧化作用

2、缺乏症

（1）暗适应能力降低及夜盲症

（2）皮肤干燥症及干眼病

3、过量引起中毒、皮炎、颅内压增高、骨痛等

4、维生素A的供给总视黄醇当量（μgRE）=视黄醇（μg）+β-胡萝卜素（μg）×1/6+其它维生素A原（μg）×1/12。

我国成人维生素ARNI，为每天800μg视黄醇当量。

UL值：

成年人为3000μg/d

5、食物来源：

动物肝脏、鱼肝油、鱼卵、全奶、奶油、禽蛋等。

植物性食物：

有色蔬菜和水果。

维生素A补充剂。

（二）维生素D

维生素D2是由麦角固醇经日光或紫外光照射后的产物，并且能被人体吸收。

维生素D3是由储存于皮下的7-脱氢胆固醇，在紫外光照射下转变而成的。

1、生理功能：

促进钙、磷的吸收和代谢。

2、缺乏症

（1）婴幼儿：

佝偻病

（2）成人：

骨质疏松症、骨质软化症、手足痉挛症。

3、食物来源及适宜摄入量

生长期的儿童、少年、孕妇和乳母需要量大。

晒太阳、紫外线灯预防性照射

海水鱼（如沙丁鱼）、肝、蛋黄等动物性食品及鱼肝油制剂。

但奶类含量不高。

成人RNI为10μg/日；UL值：

每天20μg/d

4、过量与毒性

血清钙磷升高，发展成动脉、心肌、肺、肾、气管等软组织转移性钙化和肾结石。

严重的维生素D中毒可导致死亡。

（三）维生素E四种生育酚（即α-T，β-T，γ-T，δ-T）四种三烯生育酚（即α-TT，β-TT，γ-TT，δ-TT）

生理功能：

抗氧化作用、与动物的生殖功能和精子生成有关。

维生素E的供给量

妊娠期、早产儿、老年人增加。

成人推荐摄入量是14mg/日。

维生素E的食物来源

植物油、麦胚、硬果、种子类、豆类及其它谷类

二、水溶性维生素

（一）维生素B1也称硫胺素、抗脚气病因子、抗神经炎因子。

理化性质：

不稳定，很多因素会使维生素B1大量损失或破坏。

高温或碱的破坏

谷类过度碾磨

加工过程中接触水

氧化性强的添加剂的氧化

生理功能

1、构成辅酶，参与三大营养素和能量的代谢。

2、促进胃肠蠕动。

3、参与某些神经递质的合成和代谢。

缺乏症

成人脚气病：

干性脚气病（组织萎缩）、湿性脚气病（组织水肿）

婴儿脚气病：

心跳快、呼吸急促困难、抽搐痉挛

营养水平鉴定

（1）测定尿中硫胺素排出量

（2）尿负荷实验

硫胺素供给量

RNI成年男性为1.4mg/d，女性为1.3mg/d。

食物来源

谷物、杂粮、豆类、干酵母、硬果、动物内脏、蛋类、瘦猪肉

1、理化性质：

⑴可被光破坏⑵在碱溶液中加热可被破坏。

2、生理功能：

⑴参加物质的代谢。

⑵参与细胞的正常生长，保护皮肤毛囊粘膜及皮脂腺的功能。

（二）维生素B2

3、缺乏症:

口角炎、舌炎、唇炎、阴囊皮炎、脂溢性皮炎。

4、食物来源及推荐摄入量

食物来源：

肝、肾、心、蛋、奶、豆制品等.

相抗衡的物质：

（1）酒精

（2）咖啡（3）过量的糖类（4）烟草。

（四）维生素B6（吡哆素）

理化性质：

紫外线照射下易破坏。

生理功能:

参与氨基酸代谢。

可将色氨酸转化为烟酸。

参与糖原与脂肪酸代谢。

可降低血中胆固醇的含量。

缺乏症：

严重缺乏罕见，轻度的常见。

皮炎和神经精神症状。

食物来源：

广泛存在动植物食物中。

（三）烟酸：

又名维生素PP、尼克酸、抗癞皮病因子、维生素B5

生理功能

1、以辅酶的形式参与生物氧化还原反应，参与能量的代谢和物质的

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