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1、第三节 脂类,一、脂肪的生理功能,二、必需脂肪酸的生理功能,三、磷脂(phosphatide),四、多不饱和脂肪酸,五、膳食脂类营养价值,六、摄入量与食物来源,脂类（Lipids）是脂肪和类脂的统称。 脂肪是甘油和各种脂肪酸所形成的甘油三脂，它是人体重要的产热营养素，也是体内主要的储能物质，脂肪中还含有必需脂肪酸。 类脂则是一类在某些理化性质上与脂肪类似的物质，包括磷脂、胆固醇、脂蛋白等，它们是构成细胞膜的重要成分，也是合成人体类固醇激素的原料。,CH2 OR1 R2 O CH CH2 OR3 中性脂肪结构,一、脂肪的生理功能,（一）体内脂肪1 供给和储存能量： 热值9kcal/g。合理膳食中
2、总能量由20-30%有脂肪提供。当机体摄入过量碳水化合物、脂肪和蛋白质时最终都转换为脂肪储存在体内。 贮存的脂肪是人体的“能源库”，处于安静、空腹的成年人，其能量消耗60%来自于体内脂肪，特别是皮下的白色脂肪组织，氧化为机体提供热能；褐色脂肪组织（含线粒体、细胞色素），更易分解供热（婴儿）。,2 构成和保护机体。 提供必须脂肪酸和胆固醇，参与构成细胞膜；分布在脏器周围的脂肪，起支持、衬垫固定和保护作用；帮助机体有效利用糖类和节约蛋白质。成年人脂肪占体重的10%20%。 3 维持体温、湿润皮肤 皮下脂肪还可滋润皮肤，防止热量外散，在寒冷环境中有利于保持体温。,4 内分泌作用 脂肪组织分泌瘦素、肿
3、瘤坏死因子、雌激素等，参与机体代谢、免疫生长发育等过程。（二）食物脂肪（还包括：）5 延长食物在胃内的停留时间，增加饱腹感。6 改善食品感官性状，增进食欲。7 携带脂溶性维生素并可促进脂溶性维生素消化吸收。,二、必需脂肪酸的生理功能 必需脂肪酸(essential fatty acids, EFA)指机体不能合成，人体生命活动所必需的不饱和脂肪酸。 目前被确认的人体必需脂肪酸是-6系列（国际上也用n-表示）中的亚油酸(linolic acid)和-3系列中的-亚麻酸(linolenic acid)亚油酸: C18:2 CH3(CH2)3(CH2CH=CH)2(CH2)7COOH -亚麻酸: C
4、18:3 CH3(CH2CH=CH)3(CH2)7COOH（C为碳）,必需脂肪酸的生理功能 1）组成磷脂的重要成分：磷脂是线粒体和细胞膜的重要结构成分，必需脂肪酸缺乏时，磷脂合成受阻，会诱发脂肪肝，造成肝细胞脂肪浸润。 2）对胆固醇代谢十分重要：体内约有70%的胆固醇（cholesterol）与脂肪酸结合成酯，方可被转运和代谢。缺乏必需脂肪酸，胆固醇将与一些饱和脂肪酸结合，易造成胆固醇在血管内沉积，引发心血管疾病。,3）合成前列腺素（prostaglandin, PG）前列腺素是由亚油酸合成的局部性激素。参与血液凝固的调节、血管的扩张与收缩、神经刺激的传导，生殖和分娩的正常进行及水代谢平衡等。
5、 4）维持正常视觉功能：-亚麻酸（-3）可在体内转变为二十二碳六烯酸(DHA)，DHA在视网膜光受体中含量丰富，是维持视紫红质正常功能的必需物质。此外，必需脂肪酸可以帮助因x射线、高温等因素而受伤的皮肤迅速修复。,三、磷脂(phosphatide) 磷脂是含有磷酸的复合脂。其中最重要的卵磷脂（lecithin）。磷脂具有重要的生理功能：1）是细胞膜的重要组成成分，可以帮助脂类物质顺利通过细胞膜，促进细胞内外的物质交换；另外磷脂有保护和修复细胞膜的作用，抵抗自由基的伤害，抗衰老。磷脂的缺乏会造成细胞膜结构受损，出现毛细血管的脆性和通透性增加，皮肤细胞对水的通透性增高引起水代谢紊乱，产生皮疹等。,
6、2）有利于脂类物质的吸收、转运和代谢。是一种优良的乳化剂；与胆固醇作用可清除在血管壁的沉积，防止动脉硬化及心血管病的发生。 3）参与神经递质构成。卵磷脂消化吸收后释放胆碱，与乙酰结合形成乙酰胆碱。它是一种神经递质，可加快大脑细胞之间的信息传递，增强学习记忆力及思维功能。,四、多不饱和脂肪酸 除亚油酸、-亚麻酸外，二十碳五烯酸（eicosapentaenoic acid，EPA）和二十二碳六烯酸 (docosahexaenoic acid，DHA)、花生四烯酸（20碳）（arachidonic acid）等多不饱和脂肪酸也是人体所必需的，只是它们可由亚油酸、-亚麻酸在体内合成，但速度较慢，在一定
7、程度上需要从食物中获取。,EPA、DHA的生理功能 1）预防和治疗心血管疾病：EPA有抑制血小板形成、抗血栓及扩张血管的作用，DHA具有明显的抗心率失常作用。2）促进神经系统的发育：DHA构成视网膜受体、脑磷脂，在人脑的灰质、白质和神经组织中大量存在，在脑细胞的线粒体、突触体和微粒体中都有发现，它与脑细胞的功能密切相关。多食DHA的对神经的发育及维护、兴奋及递质的传导，有有益的作用。3）减少炎症性疾病，保护皮肤健康：EPA、DHA可减轻由胶原所致关节炎的症状。,五、膳食脂类物质营养价值,（一）脂类的消化率（二）必须脂肪酸含量（三）携带的脂溶性维生素的含量（四）油脂的稳定性,食物脂肪的消化率与其
8、熔点有密切关系。熔点50以上者，消化率较低，一般在80%90%左右，而熔点接近或低于人的体温的消化率则高，可达97%98%。熔点又与食物脂肪中所含不饱和脂肪酸的种类和含量有关。 一般说来，植物油脂熔点较低，易消化。而动物油脂则相反，通常消化率较低。 通常熔点25以上，常温下固态称脂（fat），熔点25以下，常温下液态称油（oil）。,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。 植物油中含有较多的必需脂肪酸(10%-20%饱和，80%-90%不饱和脂肪酸），是人体必需脂肪酸（亚油酸）的主要来源，故其营养价值比动物油脂（40%-60%饱和，30%-50%单不饱和脂肪酸）高。但椰子油例
9、外，其亚油酸含量很低，且不饱和脂肪酸含量也少。鱼类、肝脏脂肪富含多不饱和脂肪酸。,脂溶性维生素的含量： 植物油脂中含有丰富的维生素E，以谷类种子的胚油含量突出。动物贮存脂肪中几乎不含维生素，肝脏中的脂肪含维生素A、维生素D丰富，特别是一些海产鱼类肝脏脂肪中含量很高。奶和蛋的脂肪中也含有较多的维生素A、维生素D。,油脂的稳定性 影响油脂稳定性的因素很多，主要与油脂本身所含的脂肪酸、天然抗氧化剂以及油脂的贮存条件和加工方法等有关。 植物油脂中含有丰富的维生素E，它是天然抗氧化剂，使油脂不易氧化变质，有助于提高植物油脂的稳定性。 油脂贮存、加工应避免高温、阳光、金属离子和与水接触，以避免氧化酸败。,
10、六、摄入量与食物来源,（一）脂类的摄入量与构成 在人类合理膳食中，人所需热量的20%30%应由脂肪供给。推荐成人摄入量为所需热量的20%30%（或与蛋白相同的摄入克数），儿童青少年为25%30%。植物油和动物脂肪2 : 1。 必需脂肪酸则占总热量的2%，饱和脂肪酸（SFA）、单不饱和脂肪酸(MFA)和多不饱和脂肪酸(PUFA)之间的比例以1 : 1 : 1为宜。 （n-6） : （n-3） (46):1,中国居民膳食脂肪适宜摄入量（AI）,（二）脂类的食物来源 人体所需要的脂类主要来源于各种植物油和动物脂肪。 植物油料以大豆、花生等含油高，且含有丰富的必需脂肪酸。大豆、麦胚和花生等含磷脂多。
11、动物类食物，动物脂肪相对含饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸多，多不饱和脂肪酸含量较少。 畜肉类，贮存脂中含大量脂肪，脑、心、肝中含丰富的磷脂及胆固醇，乳及蛋黄也含有较多的磷脂和胆固醇，且易于吸收，是婴幼儿脂类的良好来源。,谷类、蔬菜和水果等食物中脂肪含量很少，作为油脂的来源无实际意义。 核桃、瓜子、榛子等硬果类，油脂含量虽然丰富，但在人们食物中占比重很小。,饱和脂肪酸不易被氧化而产生有害的氧化物、过氧化物等，因此人体还应适宜摄入饱和脂肪酸。 月桂酸、肉豆蔻酸和棕榈酸，分别是十二碳（硬脂酸）、十四碳和十六碳饱和脂肪酸，它们升高血胆固醇的作用较强，而十八碳饱和脂肪酸的这一作用则相对较弱。 地中海国家的一
12、些居民每日摄入脂肪很高（40%），但冠心病发病率和血胆固醇水平远低于欧美，原因是橄榄油为主要食用油，含十八碳单不饱和脂肪酸（茶油80% 、棕榈油40%以上），降低血胆固醇与多不饱和脂肪酸接近，在膳食中降低饱和脂肪酸的前提下，以单不饱和脂肪酸取代部分饱和脂肪酸有重要意义。 中、短链脂肪酸对人体有重要价值。,在食品加工、烹调中脂肪可提高产品的感官性状和适口感，而良好的风味刺激了人的食欲，产生了人类对脂肪的嗜好和依赖； 具有脂肪性状而又不能被人体吸收的脂肪替代产品（fat substitutes）有开发生产，典型的产品是蔗糖聚酯（sucrose polyester）和燕麦素（oatrim）。蔗糖聚酯
13、是由蔗糖和脂肪酸为主要原料合成的脂肪替代产品，1996年被美国FDA批准使用在休闲食品如炸马铃薯片、饼干等，燕麦素主要用于冷冻食品如冰淇淋、色拉调料和汤料的加工 。,思考题：1、必需脂肪酸、磷脂、多不饱和脂肪酸对人健康、生活的意义。2、怎样评价膳食脂类物质营养价值。3、怎样保证膳食脂类合理的摄入与构成。,第四节 碳水化合物,一、分类,二、可消化利用的碳水化合物,三、 膳食纤维 (dietary fiber),四、功能性低聚糖,碳水化合物（carbohydrate）是自然界最丰富的有机物，构成我们大部分食物，是人类能量的最经济和最重要的来源，由碳水化合物提供的能量占总能量的40%80%。,一、分
14、类,FAO/WHO 1998按照碳水化合物的聚合度（DP）将其分为3类，每一类的亚组又可按生理学或营养学的理解，分为可消化利用与不可消化利用碳水化合物。,主要的膳食碳水化合物,二、可消化利用的碳水化合物 可消化利用的碳水化合物主要是指单糖、双糖、麦芽糖、淀粉类，在食物中含量较高，也是人体一般膳食摄取量最高的一类碳水化合物、是人体能量的主要来源。,1 生理作用 1）提供和贮存能量： 是人类最经济、最主要和最有效的能量来源，碳水化合物在体内消化后，主要经葡萄糖的形式吸收，人体所有组织细胞都含有直接利用葡萄糖产热的酶类，葡萄糖最终的代谢产物为二氧化碳和水，热值16.8kJ (4kcal)。 葡萄糖是
15、一切系统特别是神经系统最主要的能量来源，大脑活动靠糖的有氧氧化供热，血糖的2/3被大脑消耗。,肌肉和肝脏中的糖原是碳水化合物贮能的形式，满足机体肌肉活动、红细胞、脑和神经组织的能量需要。 2）构成机体的重要物质： 糖和脂肪形成的糖脂是细胞膜和神经组织的重要成分，糖与蛋白质结合形成的糖蛋白是抗体、酶、激素、核酸的组成部分，具有重要的生理功能。,3）参与其他营养素的代谢： 糖类与蛋白质和脂肪的正常代谢关系密切。 摄入充足的糖类，可以节省体内蛋白质的消耗，使氮在体内的储备增加，防止糖原异生作用发生，有节约保护蛋白质的作用（protein-sparing action）。 脂肪在体内的正常代谢需葡萄糖
16、参与，其代谢产物乙酰基需与葡萄糖的代谢产物草酰乙酸结合进入三羧酸循环，才能彻底氧化，糖类不足，脂肪氧化不完全而产生过量的酮体（丙酮、乙酰乙酸等），产生酮血症（ketosis），足量的糖类具有抗生酮作用（antiketogenesis）。,4）解毒作用： 肝糖原充足可增强肝脏对某些有害物质如细菌毒素的解毒作用，糖原不足时机体对酒精、砷等有害物质的解毒作用减弱，葡萄糖醛酸直接参与肝脏解毒。,2 参考摄入量（DRIs） 一般情况下，人类膳食中不易出现缺乏及症状，其适宜需要量尚未确定。 许多国家推荐摄入量不少于55%（能量）。 我国建议碳水化合物的适宜摄入量为，除2岁以下的婴幼儿外应提供55%65%的
17、膳食总能量，可消化利用的碳水化合物量至少275g(占热55%)。 建议限制纯热能食物如糖的摄入量，提倡摄入以谷类为主的多糖食物，以保障人体能量充足和营养素的需要，改善胃肠道环境和预防龋齿的需要。,3 食物来源 膳食中主要来源是淀粉类多糖，主要存在于植物性食品中。 重要的食物来源是粮谷类（70%75%），薯类（20%25%），根茎类、豆类（20%25%），水果中的坚果类（栗子等）含淀粉较高，一般蔬菜、水果含一定量的双糖、单糖，另外，含有纤维素和果胶类。,食用糖或纯糖制品被摄取后迅速吸收，但其营养密度较低，且易于以脂肪形式贮存，一般认为摄入量不易过多，占热能10%以下。而粮谷类、薯类、根茎类含复合
18、碳水化合物（淀粉、非淀粉多糖、低聚糖等）外还含蛋白质、维生素、矿物质，是碳水化合物良好的食物来源。,4、碳水化合物与血糖水平：（1）食物的血糖生成指数（glycemic index，GI） 是反应食物类型和碳水化合物消化水平的一个参数。与碳水化合物的类型、结构、食物的化学成分和含量以及食物的物理状况和加工制作过程密切相关。 GI70为高GI食物 ；56-69为中GI食物，55为低GI食物，在胃肠停留时间长，释放缓慢，葡萄糖进入血液后峰值低，简单说就是血浆葡萄糖比较低。 前展性流行病学研究表明，大量摄入血糖生成指数低的食物具有保护作用，蔗糖应限制摄入，果糖和山梨醇被推荐为替代的营养甜味剂。,（2
19、）应用： 食物的血糖生成指数的概念和数值不仅用于糖尿病人的膳食管理，而且被广泛应用于高血压病人和肥胖者的膳食管理、居民营养教育，甚至扩展到运动员的膳食管理、食欲研究等多项用途中。,三、 膳食纤维 (dietary fiber) 从生理学的角度，膳食纤维主要为不能被人体利用的多糖，还有一类为木质素，不是多糖类物质，但都是不能被人类的胃肠道中消化酶所消化且不被人体吸收利用。 这类多糖主要来源于植物细胞壁的复合碳水化合物，也称非淀粉多糖，即非-葡聚糖的多糖。 膳食纤维又可分为可溶性和不可溶性膳食纤维两大类，两者之和为总膳食纤维。,非淀粉多糖是膳食纤维的主要成分，它包括纤维素、半纤维素、果胶及亲水胶体
20、物质如树胶及海藻多糖等。 近年来又将一些非细胞壁的化合物如抗性淀粉（resistant starch）及抗性低聚糖、美拉德反应的产物以及来源于动物的抗消化物甲壳素（氨基多糖）也包含在膳食纤维组成成分中，虽然这些物质在膳食中含量很低，但可能具有一定生理活性。,1）改善大肠功能： 包括：缩短消化残渣在大肠的通过时间、增加粪便体积和重量及排便次数、稀释大肠内容物以及为正常存在于大肠内的菌群提供可发酵的底物。 膳食中纤维对粪便体积、重量和通过大肠时间长短的影响被公认为是对大肠功能的重要作用，这种对肠功能的作用起到了预防肠癌的作用。粪便量的增加以及膳食纤维在结肠的发酵作用从而加速肠内容物在结肠的转移和使
21、粪便排出，起到了预防便秘的效果。,1 膳食纤维的生理作用,2) 降低血浆胆固醇的作用： 人体和动物实验得到的一般结论为，大多数可溶性膳食纤维可降低人血浆胆固醇水平及动物血浆胆固醇和肝的胆固醇水平。这类纤维包括果胶、欧车前（psyllium）、魔芋葡甘聚糖以及各种树胶。一般都可降低血浆总胆固醇（5%10%）。,3) 改善血糖生成反应： 许多研究表明，摄入某些可溶性纤维可降低餐后血糖升高的幅度并提高胰岛素的敏感性。补充各种纤维使餐后血葡萄糖曲线变平的作用与纤维的黏度有关，黏度可以延缓胃排空速率，延缓淀粉在小肠内的消化或减慢葡萄糖在小肠内的吸收。,4）膳食纤维的其他生理功能： 增加胃部饱腹感，减少食
22、物摄入量，具有预防肥胖症的作用；膳食纤维可减少胆汁酸的再吸收，改变食物消化速度和消化道激素的分泌量，可预防胆结石；另外还具有防癌作用。 过多摄入膳食纤维对人体健康有一定的副作用。各种纤维均能抑制消化碳水化合物、脂质和蛋白质的酶的活性，影响了食物在小肠内的消化吸收，引起腹部不适，增加肠道产气和蠕动；纯的膳食纤维可能降低某些维生素和矿物质的吸收率。,2 膳食纤维的参考摄入量（DRIs）与膳食来源 1）暂定的DRIs： 目前暂定的膳食纤维的推荐摄入量 低能量 （1800kcal） 24.9 中等能量 （2400kcal） 30.2 高能量 （2800kcal） 35.4 美国、英国及亚洲学者所提出的
23、建议值为2035g/d。,2）主要食物来源： 膳食纤维主要来源于谷、薯（300克以上）、豆类（50克）及蔬菜（400克）、水果（100克）等植物性食品中。 植物的成熟度越高，其纤维含量也就越多。谷类加工越精细则所含的纤维越少。 我国居民自古以来以植物性膳食结构为主，膳食纤维摄入量较多，对预防一些慢性病的发生有一定作用。,四、功能性低聚糖（functional oligosaccharide） 低聚糖或称寡糖，是由210个单糖通过糖苷键连接形成直链或支链的低度聚合糖，分功能性低聚糖和普通低聚糖两大类。 功能性低聚糖现在研究认为包括水苏糖、棉籽糖、异麦芽酮糖、乳酮糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚半乳糖
24、、低聚异麦芽糖、低聚异麦芽酮糖、低聚龙胆糖、大豆低聚糖、低聚壳聚糖等。,人体胃肠道内没有水解它们（除异麦芽酮糖外）的酶系统，因而它们不被消化吸收而直接进入大肠内优先为双歧杆菌所利用，是双歧杆菌的增殖因子。,1 功能性低聚糖的生理作用 不同的功能性低聚糖的生理作用有所不同。1）整肠功能（改善肠道功能）、预防疾病 人体试验表明，摄取低聚糖可使双歧杆菌增殖，抑制有害细菌。 双歧杆菌发酵低聚糖产生短链脂肪酸（醋酸、丙酸、丁酸、乳酸等）和一些抗菌素物质，抑制外源致病菌和肠内固有腐败菌的生长繁殖，双歧杆菌素（bifidin）能有效地抑制志贺氏杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌。,2）生成并改善营养素
25、的吸收： 双歧杆菌在肠道内能合成少量的维生素B1、B2、B6、B12、烟酸和叶酸。 双歧杆菌能发酵乳品中的乳糖使其转化为乳酸，解决了人们乳糖耐受性问题，同时增加了水溶性可吸收钙的含量，使乳品更宜消化吸收。,3）热值低，不引起血糖升高： 功能性低聚糖很难或不被人体消化吸收，所提供的能量值很低，能满足喜爱甜品的糖尿病、肥胖病人、低血糖病及控制体重者的需要。 4）增强机体免疫力，防止癌变发生： 双歧杆菌在肠道内大量繁殖能够起抗癌作用，抗癌作用归功于双歧杆菌的细胞、细胞壁成分和细胞外分泌物，使机体的免疫力提高。能明显提高抗体的细胞数和活性。,3 功能性低聚糖的膳食来源 洋葱、大蒜、葡萄、洋姜、芦笋、香蕉等含低聚果糖。 大豆及一些豆类含水苏糖， 甜菜中含棉籽糖。 低聚糖可以从天然物中提取，也可用微生物酶转化或水解法制造，作为功能性基料添加到食品中去，如饮料、糖果、糕点、乳制品、冰淇淋及调味料。,思考题：1、糖类、蛋白质和脂肪三者对人体作用异同及相互关系。2、膳食纤维的生理作用的辨证性。3、功能性低聚糖的功能作用原理 。,
