第一篇营养学

第一章营养学基础

第一节 　蛋白质第一节 　蛋白质

学时分配：3学时

学习重点：氨基酸和必需氨基酸、食物蛋白质营养学评价、食物蛋白质来源

基本概念：

１．必需氨基酸：有9种氨基酸，人体不能合成或合成速度不能满足机体需要必须从食物中直接获得，称为必需氨基酸。

２．条件必需氨基酸或半必需氨基酸：半胱氨酸和酪氨酸在体内分别由蛋氨酸和苯丙氨酸转变而成，如果膳食中能直接提供这两种氨基酸，则人体对蛋氨酸和苯丙氨酸的需要可分别减少30%和50%，故半胱氨酸和酪氨酸称为条件必需氨基酸或半必需氨基酸。

３．氨基酸模式：是指某种蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。

４．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。

５．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。

６．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。

基本要求：

蛋白质的功能

蛋白质的功能概括起来主要有三个方面，即是人体组织的构成成分；构成体内各种重要物质和提供能量。

氨基酸和必需氨基酸

（一）氨基酸和肽

蛋白质是由许多氨基酸以肽键连接在一起，由于氨基酸的种类、数量、排列次序和空间结构的千差万别，就构成了无数种功能各异的蛋白质。蛋白质被分解时的次级结构称肽，含10个以上氨基酸的肽称多肽，含3个或2个氨基酸分别称3肽和2肽。

（二）必需氨基酸

构成人体蛋白质的氨基酸有20种，根据来源分别称非必需氨基酸、必需氨基酸、半必需氨基酸。成人体内必需氨基酸有8种，即异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸，儿童为9种，即上述8种加上组氨酸。

（三）氨基酸模式和限制氨基酸

人体蛋白质以及食物蛋白质在必需氨基酸的种类和含量上存在着差异，在营养学上常用氨基酸模式来反应这种差异。其计算方法是将该种蛋白质中的色氨酸含量为1，分别计算出其它必需氨基酸的相应比值，这一系列的比值就是该种蛋白质的氨基酸模式。当食物蛋白质氨基酸模式与人体蛋白质越接近时，必需氨基酸被机体利用的程度也越高，食物蛋白质的营养价值也相对越高。反之，食物蛋白质中限制氨基酸种类多时，其营养价值相对较低。

三、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。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。而摄入氮少于排出氮时，为负氮平衡。

四、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。蛋白质消化率（%）=食物氮-（粪氮-粪代谢氮）x100/食物氮。该计算结果，是食物蛋白质的真消化率。在实际应用中，往往不考虑粪代谢氮，这种消化率叫做表观消化率。

（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x100/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。计算公式如下：

蛋白质净利用率（%）=消化率x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。

五、蛋白质营养不良及营养状况评价

蛋白质缺乏在成人和儿童中都有发生，但处于生长阶段的儿童更为敏感。蛋白质缺乏常有热能不足，故称蛋白质-热能营养不良。临床表现有水肿型和消瘦型两种。反映体内蛋白质营养水平的常用指标主要为血清白蛋白和血清运铁蛋白等。

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。动物性蛋白质质量好，植物性蛋白质利用率较低。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，按热能计算，蛋白质摄入占膳食总热能的10%~14%。

第二节　　脂类

学时分配：1学时

学习重点：脂类的分类、功能及食物来源

基本概念：

１．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。

２．ω-3（或n-3）系列不饱和脂肪酸：即从甲基数，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。

３．ω-6（或n-6）系列不饱和脂肪酸：即从甲基端数，第一个双键在第六和第七碳原子之间的各种不饱和脂肪酸。

基本要求：

• 脂类的分类及功能
• 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。

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：亚油酸和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。必需脂肪酸之所以是人体不可缺少的营养素，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。

• 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。

（三）固醇类

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。

二、脂类的消化、吸收及转运

脂类消化的主要场所是小肠。吸收后的脂类由脂蛋白参与转运代谢。

三、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。

第三节　　碳水化物学时分配：2学时

学习重点：碳水化物的分类、食物来源及功能

基本概念：

１．膳食纤维指存在于食物中的不能被人体消化吸收的多糖类化合物的总称。主要包括纤维素、半纤维素、木质素和果胶等。

２．节约蛋白质作用当体内碳水化物供给不足时，机体为了满足自身对葡萄糖的需要，则动用蛋白质通过糖原异生作用产生葡萄糖，长期下去将因蛋白质过度分解而对机体器官造成损害，因此摄入足够的碳水化物能预防过多的体内蛋白质进入糖异生旁路，而有利于发挥蛋白质特有的生理功能，这种作用称为节约蛋白质作用。

３．抗生酮作用脂肪酸在体内分解代谢时产生的乙酰基需与碳水化物代谢产生的草酰乙酸结合才能进入三羧酸循环而最终被彻底氧化。当碳水化物不足时，因草酰乙酸不足使得脂肪酸不能被彻底氧化分解而产生过多酮体，当超过了肌肉等外周组织的分解能力时，会发生酮症酸中毒。反之，当碳水化物充足时可防止酮症酸中毒的发生，这种作用称为抗生酮作用。

基本要求：

• 碳水化物的分类、食物来源

（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。

• 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。
• 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。
• 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。
• 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：

• 棉子糖：由葡萄糖、果糖和半乳糖构成。
• 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意细菌利用，而促进这些菌群的增加而有保健作用。