食品營養(yǎng)學
食 品 營 養(yǎng) 學 王弘 gzwhongd@163.com 食物的功能 營養(yǎng)功能 感官功能 生理功能 什么是營養(yǎng)？ 是指人攝取食物后，在體內消化和吸收、利用其中的營養(yǎng)素以維持生長發(fā)育、組織更新 和處于健康狀態(tài)的總過程。 營養(yǎng)素 是指具有營養(yǎng)功能的物質，包括：水、碳水化合物、脂類、蛋白質、維生素、礦物質 營養(yǎng)素 人體至少需要40多種營養(yǎng)素，包括：9種必需氨基酸， 2種必需脂肪酸， 14種維生素， 6種大量元素， 8種微量元素， 1種糖類， 水。 什么是健康？ 根據世界衛(wèi)生組織（WHO）的定義： 健康是生理、心理及社會適應三方面全部良好一種狀況，而不僅僅是沒有疾病或虛弱 。 全世界一致公認的健康標志有13方面 ：生氣勃勃 ，性格開朗充滿活力 ，正常的身高體重 ，光滑光澤的頭發(fā) ，堅固并帶淡紅色的指甲 ，粉紅的舌頭 ，食欲旺盛 ，正常的體溫脈搏和呼吸率 ，健康的皮膚，正常的大小便 ，不易得病 ，明亮的眼睛粉紅的結膜 ，健康的牙齦口腔黏膜 。 什么是亞健康？ 是指健康的透支狀態(tài)，即身體確有種種不適，表現為易疲勞，體力、適應力和應變力衰 退，但又沒有發(fā)現器質性病變的狀態(tài)。 原因： 過度疲勞造成的腦力、體力透支； 人體的自然衰老； 各種急、慢性疾?。?人體生物周期中的低潮時期； 營養(yǎng)學發(fā)展史 1893年 提出“蛋白質”概念 1898年 提出“營養(yǎng)”名詞 1912年 提出“維生素”概念 20世紀初 熱量的測定及計算 1938年Rose 發(fā)現8種EAA 維生素C、維生素A、核黃素與硫胺素的功能… 2000多年前 《神農本草經》365種上、中、下品藥中，上品者大多為藥食通用的日常食物 晉朝葛洪 肝臟治療眼干燥癥，海藻治療大脖子病。 南北朝《黃帝內經.素問》 “五谷為養(yǎng)，五果為助，五畜為益，五菜為充” 唐朝《千金方》食治篇，分水果、蔬菜、谷類、鳥獸四門。提出用谷皮湯熬粥防治腳氣病 等。 元朝忽思慧《飲膳正要》 1330，忽思慧《飲膳正要》成書，是中國第一部營養(yǎng)學專書。 明朝李時珍《本草綱目》 1578，李時珍《本草綱目》成書。在記載的1982種藥物中，有植物性食物300多種，動物 性食物400多種。 營養(yǎng)學研究的兩個主要階段 一是發(fā)現食物中的各種營養(yǎng)素，預防與治療營養(yǎng)缺乏病與營養(yǎng)不良，以及根據各種人群 的合理需要制訂營養(yǎng)素需要量或供給量標準。 二是研究營養(yǎng)如何促進健康，研究與膳食有關的各種疾病，以及如何調整膳食來預防這 種疾病。 營養(yǎng)學成果 在營養(yǎng)學科中最重要的綜合性成果： 膳食指南和推薦的每日膳食中營養(yǎng)素供給量標準 推薦的每日膳食中營養(yǎng)素供給量標準 中國 加拿大——推薦的營養(yǎng)素攝取量； 美國——推薦的膳食允許量（Recommanded Dietary Allowance，RDA） RDA定義 ——在食物中各種已知的必需營養(yǎng)素的攝取水平，足夠維持不同性別和年齡絕大部分人 （98%）的健康。 RDA的提出 1936年由國際聯盟（League of Nations，簡稱國聯）的營養(yǎng)委員會提出營養(yǎng)素供給量標準； 1941年美國科學院食物與營養(yǎng)委員會第一次提出RDA，并于1943年發(fā)表第一版； 1937年我國開始制訂，1938年經中華醫(yī)學會公共衛(wèi)生委員會通過并發(fā)表，“中國民眾之 最低限度之營養(yǎng)需要”，分別與1952，1955，1962，1980，1981，1988年進行了六次 修訂。 膳食參考攝入量（Dietary Reference Intake，DRIs） 1995年8月，美國科學院醫(yī)學研究所食物與營養(yǎng)委員會（FNB）發(fā)表了DRI，代替RDA； 定義為一組每日平均膳食營養(yǎng)素攝入量的參考值，包括四項內容指標： 膳食參考攝入量（Dietary Reference Intake，DRIs） 平均需要量（EAR,estimated average requirements） ——指滿足某一特定性別、年齡及生理狀況群體中50%個體需要量的攝入水平。 膳食參考攝入量（Dietary Reference Intake，DRIs） 推薦攝入量（RNI，recommanded nutrient intakes） ——指滿足某一特定性別、年齡及生理狀況群體中97%-98%個體需要量的攝入水平。 RNI=EAR+2SD(標準差) 若假設:1SD=10%EAR, 則 RNI=1.2EAR 膳食參考攝入量（Dietary Reference Intake，DRIs） 適宜攝入量（AI，adequate intakes） ——指通過觀察或實驗獲得的健康人群對某種營養(yǎng)素的攝入量。 AI>EAR AI>RNI AI動物油脂 必需脂肪酸的含量 植物油中含有較多的必需脂肪酸，故營養(yǎng)價值較動物油脂高； 椰子油例外； 動物的心、肝、腎及血中含有較多的亞油酸和花生四烯酸。 脂溶性維生素含量 植物油中含有較多維生素E; 動物脂肪中幾乎不含維生素； 動物肝臟或奶和蛋中含有豐富的維生素A和維生素D。 油脂的穩(wěn)定性 耐儲藏、穩(wěn)定性高的油脂不易發(fā)生酸??； 植物油脂中含有豐富的維生素E，是天然的抗氧化劑。 脂肪在膳食能量中的比例和食物來源 在膳食能量中的比例 20－30% 食物來源 烹調用油脂； 各種植物油和動物脂肪等。 第四節(jié) 蛋白質 蛋白質的生理功能 人體蛋白質的構成 正常人體內16-19%是蛋白質； 人體內的蛋白質處于動態(tài)平衡中； 每天約有3%的人體蛋白質被更新。 蛋白質的生理功能 是人體組織的構成成分； 膠原蛋白占人體蛋白質的1/3； 指、趾甲中含有角蛋白； 從細胞膜到細胞中各種結構均含有 蛋白質。 構成體內各種重要物質； 酶的化學本質是蛋白質； 多種激素； 免疫分子； 細胞膜和血液中的載體分子； 體液中的蛋白，維持體液滲透壓及酸堿 平衡； 供給熱能； 每克蛋白質在體內約產生16.7KJ（4.0kcal）的熱能； 必需氨基酸 構成人體蛋白質的氨基酸 20種； 分類 必需氨基酸； 半必需氨基酸； 非必需氨基酸； 條件性必需氨基酸 人體能夠合成，但是在嚴重應激狀態(tài)或某些疾病的情況下容易缺乏，從而對身體產生 有害影響的氨基酸。 蛋白質營養(yǎng)價值的評價 從食物蛋白質含量，消化吸收的程度，人體的利用程度三方面評價蛋白 氨基酸模式（amnio acid pattern） 定義 某種蛋白質中各種必需氨基酸的構成比例。 計算方法 將該種蛋白質中的色氨酸含量定為1，分別計算出其他必需氨基酸的相應比值，為 一系列值。 參考蛋白（reference protein） 雞蛋蛋白質與人體蛋白質氨基酸模式最接近，在實驗中常以它作為參考蛋白。 限制氨基酸（limiting amino acid） 食物蛋白質中一種或幾種必需氨基酸含量較低，導致其他EAA在體內不能被充分利用， 造成蛋白質營養(yǎng)價值較低，這種含量相對較低的必需氨基酸稱為限制氨基酸。 氨基酸評分（amino acid score，AAS） 也稱蛋白質化學評分，是指食物蛋白質中的必需氨基酸和理想模式或參考蛋白中相應 的必需氨基酸的比值，理想氨基酸模式采用FAO提出的模式 氨基酸評分計算 首先計算被測蛋白質中每種必需氨基酸的評分值； 其次找出第一限制氨基酸的評分值，亦為該食物蛋白質的最終氨基酸評分。 1）求出每克蛋白質中氨基酸含量（mg/g） 2）按FAO的EAA需要模式（mg/g）求出氨基酸比值 3）找出最小比值×100，即為小麥粉的氨基酸評分值 蛋白質營養(yǎng)價值的評價 經消化率修正的氨基酸評分（protein digestibility corrected amino acid score，PDCAAS） 蛋白質-能量缺乏癥 蛋白質-能量缺乏癥（protein-energy malnutrition,PEM） 由于疾病和營養(yǎng)不良，或是饑餓引起的熱能和蛋白質的嚴重不足，血漿蛋白質含量低 于3.5g/mL。 分類——根據發(fā)生原因分 原發(fā)性——是因食物蛋白和能量的攝入量不能滿足身體生理的需要而發(fā)生的。其主要原 因有：①食物缺乏。多發(fā)生在荒年或戰(zhàn)爭年代；②食物攝取不足。多因禁食、偏食、 素食；③需要量增加。如妊娠、授乳、兒童生長發(fā)育等。嬰幼兒往往因乳汁不足或斷 乳后飲食不合理或并發(fā)其它傳染病而誘發(fā) 繼發(fā)性——多與其它疾病并發(fā)。主要由于食欲下降，吸收不良，分解代謝亢進，消耗增 加，合成代謝障礙以及大量流血、滲出等使攝入的蛋白質和能量不能滿足身體的需 要而發(fā)生的。在臨床上常見合并蛋白質- 能量營養(yǎng)不良的疾病有：癌癥、貧血、腎病、失血、發(fā)燒、心臟功能代償不全、慢 性胃腸炎、結核病、肝硬化、腹水、中毒性甲狀腺腫、糖尿病、寄生蟲病、神經病 及某些外科手術后等。 分類——根據臨床上分 水腫型Kwashiorker——熱能攝入量基本滿足而蛋白質嚴重不足的兒童營養(yǎng)性疾病，主要 表現為腹、腿水腫，虛弱、表情淡漠、生長滯緩、頭發(fā)變色、變脆，易感染等疾病 。 消瘦型Marasmus——蛋白質和熱能攝入量均嚴重不足的兒童營養(yǎng)性疾病，表現為瘦弱無 力，易感染其他疾病而死亡。 蛋白質缺乏的原因 膳食中蛋白質和熱能供給不足； 消化吸收不良； 蛋白質合成障礙； 蛋白質損失過多，分解過甚。 蛋白質DRIs及食物來源 DRIs 蛋白質人體需要量的衡量依年齡的不同而不同 對嬰兒是以母乳為基礎的測量方法； 對成人主要以要因加算法和氮平衡法。 第六節(jié) 維生素 維生素及其特點 脂溶性維生素 水溶性維生素 維生素及其特點 維生素（vitamin） 是一類人體不能合成，但又是機體正常生理代謝所必需，且功能各異的微量低分子有 機化合物。 維生素的特點 以本體或前體化合物存在于天然食物中； 在體內不能合成，必須由食物供給； 在機體內不能提供能量，不參與機體組織的構成，但在調節(jié)物質代謝的過程中起重要 作用； 機體缺乏維生素時，物質代謝將發(fā)生障礙，表現出不同的缺乏癥。 維生素命名系統 按發(fā)現歷史順序； 按其特有的功能； 按其化學結構。 維生素分類 按溶解性分 脂溶性維生素——維生素A、維生素D、維生素E、維生素K； 水溶性維生素——B族維生素（B1、B2、尼克酸、泛酸、維生素B6、葉酸、維生素B1 2、生物素、膽堿）和維生素C 脂溶性維生素 維生素A 理化性質 又稱為視黃醇，抗干眼病維生素； 僅存在于動物性食物中 存在形式 生物活性以醇、醛、酸的形式存在； 食物中大都以視黃酯的形式存在； 植物食品中的部分類胡蘿卜素在體內轉化為維生素A，被成為維生素A原。β- 胡蘿卜素活性最高。 生理功能 維持正常視覺； 維持上皮細胞結構的完整性； 促進生長發(fā)育，維持正常免疫功能； 對生殖的影響； 防癌作用。 缺乏癥 暗適應能力降低及夜盲癥； 毛囊角化過渡癥； 干眼病，出現角膜皺褶及畢脫氏斑； 呼吸道炎癥； 兒童發(fā)育緩慢； 生殖障礙。 維生素D(鈣化醇，抗佝僂病維生素) 理化性質 在中性及堿性條件下對熱穩(wěn)定，烹調過程不受破壞； 光、酸促使其異構化； 吸收與代謝 獲得途徑——皮膚和食物攝?。?在小腸吸收； 經肝臟、腎臟代謝； 儲存在脂肪組織中，其次是肝臟、大腦、肺、脾 生理功能 與鈣和磷的代謝有關； 防止氨基酸通過腎臟時的丟失； 免疫調解作用； 缺乏癥 佝僂??； 骨軟化癥。 過量及毒性 因人而異，一般不超過400IU（10μg）/日 過量中毒 高血鈣癥 高尿鈣癥 厭食、惡心、嘔吐、口渴、多尿、皮膚瘙癢、肌肉乏力、關節(jié)酸痛 參考攝入量（DRIs）與食物來源 最低需要量難以確定 UL為20 μg/d 來源 曬太陽 魚肝油 海產品、動物肝臟、蛋黃、奶油等 維生素E(生育酚) 理化性質 淺黃色油狀液體 對酸、熱穩(wěn)定，遇堿不穩(wěn)定，易發(fā)生氧化 油脂的酸敗可加速維生素E的破壞。 儲存 脂肪組織 肌肉 細胞膜和脂蛋白中 生理功能 抗氧化作用 提高運動能力、抗衰老 調解體內某些物質合成 阻斷亞硝胺生成 缺乏癥 較少發(fā)生維生素E缺乏癥； PUFA攝入過多可導致維生素E缺乏 表現為： 紅細胞脆性增加 尿中肌酸排出增多 新生兒溶血性貧血 癌癥、動脈粥樣硬化、白內障等病變的危險性增加。 過量及毒性 毒性較低 大量引起短期的胃腸道不適 干擾維生素A和維生素K的吸收（>1200mg/d） 干擾維生素的代謝 參考攝入量及食物來源 不同人群的UL不同 PUFA攝入增多時，可適當增加維生素E的攝入 每攝入1gPUFA應攝入0.4mg維生素E 食用植物油的總生育酚含量最高 谷類食物的含量也較高——麥胚 水溶性維生素 維生素B1(硫胺素，抗腳氣病、抗神經炎因子) 生理功能 輔酶功能 非輔酶功能 缺乏癥 腳氣病——疲倦、頭痛、心血管和神經系統癥狀； 韋尼克（Wernicke）腦病——精神錯亂，昏迷等； 科爾薩克夫（Korsakoff）精神病——遺忘性精神病； 易發(fā)人群 攝入不足和酒精中毒 長期透析腎病患者； 飲茶太多或吃大量生魚的人； 腳氣病癥狀 神經系統: 尤其是末梢神經受損嚴重，髓鞘退化及色素沉著。重者神經軸被破壞。以坐骨神經及 其分支受累較為常見，并且出現較早。其他，前臂神經等亦可累及。 心血管系統: 心臟擴張肥厚，尤以右側明顯。心肌水腫，其心肌纖維粗硬。血管充血，但組織結構 正常。 組織水腫及漿膜腔積液：組織水腫多見于下肢。體腔漿液滲出，可見于心包腔、胸腔及 腹腔。 肌肉萎縮：出現于受累神經支配的肌肉。鏡下可見肌纖維橫紋消失、混濁腫脹及脂肪變 性。 參考攝入量及食物來源 體內儲存較少，需要經常攝取 動物內臟、肉類、豆類...
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