宏量营养素系列一.ppt

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1、宏量营养素,第二章,第一节 蛋白质,一、蛋白质的分类与生理功能 二、必需氨基酸和限制氨基酸 三、蛋白质在体内的动态变化及氮平衡 四、食物蛋白质营养价值的评价,生命是蛋白体的存在方式。,恩格斯,蛋白质的元素组成,蛋白质是由20多种氨基酸通过肽键连接起来的具有生命活动的大分子。蛋白质是主要由碳、氢、氧、氮组成的高分子化合物。其中含碳5056%、氢68%、氧1924%、氮1319%、硫04%、磷、铁、铜、锰、锌、钴、钼等。可通过测定食物样品的氮含量，再乘以蛋白质换算系数得出样品中的蛋白质含量。,-CO-NH-,一、蛋白质的分类及生理功能,完全蛋白质 含有人体生长所必需的各种氨基酸，且氨基酸比例接近人

2、体需要。动物来源的蛋白质大多为完全蛋白质，如奶中的酪蛋白、乳白蛋白，蛋类中的卵白蛋白、卵黄磷蛋白，肉类中的白蛋白、肌蛋白和大豆中的大豆蛋白等；不完全蛋白质 缺少一种或几种人体必需的氨基酸。如玉米胶蛋白、动物结缔组织、蹄筋胶质及由动物皮等制得的白明胶。半完全蛋白质 含有人体所必需的各种氨基酸，但氨基酸组成比例不平衡。如小麦、大麦中的麦胶蛋白。,（一）蛋白质的分类,一、蛋白质的分类及生理功能,构成和修补人体组织：机体生长发育及补充新陈代谢所损失的氮，都需要从食物获得氮源，食物只有提供含必需氨基酸种类齐全、配比适当的蛋白质，才能保证机体的生长和发育。2.调节体液和维持酸碱平衡：当人摄入蛋白质不足时，

3、血浆蛋白浓度降低，渗透压下降，水无法全部返回血液循环系统而积蓄在细胞间隙内，出现水肿。同时，蛋白质是两性物质，能与酸或碱进行化学反应，维持血液酸碱平衡。,一、蛋白质的分类及生理功能,（二）蛋白质的生理功能,3.合成生理活性物质 如胰岛素、肾上腺素、甲状腺素、维生素、血红蛋白、酶4.增强免疫力 合成白细胞、抗体、补体需要充足的蛋白质。5.提供能量 人体总能量的11-14%由蛋白质提供。,一、蛋白质的分类及生理功能,（二）蛋白质的生理功能,多个不同氨基酸组成肽。2个或3个氨基酸分别称为二肽或三肽。10个以下氨基酸称寡肽。含10个以上氨基酸称多肽。构成人体蛋白质的氨基酸有20种（见图）。,二、必需氨

4、基酸和限制氨基酸,氨基酸是组成蛋白质的基本单位。,氨基酸分子式通式,氨基酸结构示意图,2/20/2023 4:34 PM,10,*组氨酸为婴儿必需氨基酸，成人需要量可能较少。摘自Modern Nutrition in Health and Disease，第9版，第14页，1999年。,构成人体蛋白质的氨基酸,（一）必需氨基酸(essential amino acid，EAA)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的氨基酸。共8种：异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、颉氨酸、组氨酸（婴儿）、精氨酸（婴儿）半胱氨酸和酪氨酸在体内分别由蛋氨酸和苯丙氨酸

5、转变而来，因此，被称为半必需氨基酸。,（二）限制氨基酸(limiting amino acid，LAA)将食物蛋白质中各种必需氨基酸的数量与人体需要量模式进行比较、相对不足的氨基酸称为限制氨基酸。eg 粮谷类的限制氨基酸是赖氨酸，豆类、花生、猪肉等为蛋氨酸和胱氨酸。而鱼则为色氨酸。,蛋白质的互补作用,将几种食物进行混合，能起到取长补短，使其必需氨基酸的构成更接近人体需要量模式，从而提高蛋白质在体内的利用率。,2/20/2023 4:34 PM,14,几种中国食物和人体蛋白质氨基酸模式,根据食物成分表（王光亚主编，人民卫生出版社，1991年）计算。大豆、全鸡蛋（红皮）来自上海；鸡蛋白来自河北；牛

6、奶产自甘肃；猪瘦弱、牛肉（里脊）、小麦标准粉来自北京；大米为浙江早籼标二米。,如大豆和米或面混合食用时，大豆蛋白富含的赖氨酸与米面蛋白质中的蛋氨酸互相补充，可明显提高米面蛋白质的营养价值。,1.消化吸收胃：胃酸使蛋白质变性，激活胃蛋白酶原分解蛋白质。小肠：蛋白质被胰蛋白酶、糜蛋白酶分解为氨基酸、二肽、三肽，被小肠粘膜细胞吸收。小肠粘膜细胞：二肽、三肽被肽酶分解为氨基酸，由门静脉至肝脏。,三、蛋白质在体内的动态变化及氮平衡,（一）蛋白质在体内的动态变化,2.必要氮损失 机体每天由于皮肤、毛发、粘膜脱落，经期失血，及肠道菌体死亡排出，损失的氮量，成人平均为54mg/kg体重，相当于每人每天丢失22

7、g蛋白质。此种氮损失是不可避免的。因此，相当于必要氮损失的蛋白质量是人体最低生理需要量。,是研究蛋白质代谢的一个重要指标，反映机体摄入氮和排出氮的关系。关系式：摄入氮（I）=尿氮（U）+粪氮（F）+皮肤及其它途径排出的氮（S）氮平衡：摄入氮=排出氮（正常人）正氮平衡：摄入氮排出氮（儿童，青少年，孕妇，疾病恢复期等）负氮平衡：摄入氮排出氮（饥饿，疾病，老年）,（二）氮平衡,三、蛋白质在体内的动态变化及氮平衡,氨基酸组成不平衡（明胶蛋白缺乏色氨酸）摄入能量不足（负氮平衡）体力活动少（松弛无力 体脂增加）伤害及情绪波动（负氮平衡）,三、蛋白质在体内的动态变化及氮平衡,（三）影响蛋白质在体内利用效果的

8、因素,临床表现：消化不良腹泻血浆白蛋白下降水肿肌肉萎缩体重减轻贫血女性月经障碍、乳汁分泌减少、生殖功能障碍。若蛋白质摄入严重不足，导致“蛋白质恶性营养不良症 主要表现为水肿。若蛋白质和热能同时严重缺乏时，导致“干瘦型营养不良 主要表现为消瘦。,四、蛋白质营养失调,1.蛋白质缺乏,Kwashiorkor,Kwashiorkor,Marasmus,Marasmus,Marasmus,Marasmus,阜阳奶粉事件,2.蛋白质摄入过多,四、蛋白质营养失调,蛋白质分解为氨由尿排出时，需要大量水分，从而增加肾脏负担。若过多含硫氨基酸（动物蛋白）摄入，可加速骨钙丢失，易致骨质疏松。同时伴随高脂肪摄入，对身

9、体不利。,食物中蛋白质含量蛋白质消化率蛋白质生物价（利用率）蛋白质净利用率蛋白质功效比值氨基酸评分,五、食物蛋白质营养价值的评价,五、食物蛋白质营养价值的评价,1.蛋白质含量,凯氏定氮,粗蛋白含量=含氮量（%）6.25,不同食物的蛋白质含量名称含量(%)畜、禽、鱼1020鲜奶1.54.0奶粉2527蛋类1214大豆及豆类2040硬果类 1525谷类 610薯类 23蔬菜水果类 1,该计算结果也称真消化率。,2.蛋白质消化率(digestibility),反映蛋白质在消化道内被分解的程度和消化后的氨基酸和肽被吸收的程度。,表观消化率的结果比真消化率低,2/20/2023 4:34 PM,41,返

10、回,生大豆60%,熟豆浆85%/豆腐90-96%,3.蛋白质生物价（biological value，BV）,氮吸收量=食物氮（粪氮粪代谢氮）氮储留量=吸收氮（尿氮尿内源氮）生物价高表明食物蛋白质中氨基酸主要用来合成人体蛋白，极少有过多的氮排出。,蛋白质吸收后在体内贮留的程度,蛋白质净利用率（%）=消化率 生物价=100,氮储留量,食物氮,4.蛋白质净利用率(net protein utilization,NPU),摄入的蛋白质被机体贮留的程度,实验结果以酪蛋白为对照组，按以下公式校正：,5.蛋白质功效比值(protein efficiency ratio,PER),实验动物每摄入1g蛋白质，

11、动物体重增加的克数，表示蛋白质使动物增长的效率。,6.氨基酸评分(amino acid score,AAS),用化学方法测定一种食物蛋白质的必须氨基酸的含量，再分别与参考蛋白中相应的氨基酸含量进行比较，其中最不足的一种被定为该蛋白质的限制氨基酸。,常见几种食物蛋白质质量,几种食物蛋白质的PDCAAS,2/20/2023 4:34 PM,48,蛋白质和氨基酸在食品加工时的变化（一）热处理 变性、分解、氧化、氨基酸之间的键交换、新键的形成等，保藏、提高消化率、破坏有毒物质、酶制剂、抗生素等；过度影响其营养价值。（二）碱处理 异构、形成新氨基酸、有时降低营养价值（三）冷冻加工 降解、不可逆变性（四）

12、脱水干燥 温度过高、时间长蛋白变性、硬度增加,成人(1860岁)*男女轻体力活动 7565中体力活动 8070重体力活动 9080*按1.16 g蛋白质/（kg.d）计算。,六、蛋白质的推荐摄入量及食物来源,1.推荐摄入量(RNI)(g/d),蛋白质广泛存在于动物性食物（畜、禽、鱼、蛋、奶）和植物性食物（豆类、谷类）中。动物性蛋白质质量好，在人体内利用率高，但同时富含脂肪酸和胆固醇。植物性蛋白质利用率较低。我国膳食谷类蛋白为主。大豆蛋白质量好，利用率高。应注意膳食中蛋白质互补！,六、蛋白质的推荐摄入量及食物来源,2.蛋白质的食物来源,脂类是脂肪和类脂的总称。共同特点：难溶于水，易溶于有机溶剂

13、一、体内的脂类物质及脂类的生理结构 二、必须脂肪酸及其生理功能 三、脂类在体内的动态变化及脂蛋白 四、脂类的适宜摄入量及其食物来源,第二节 脂 类,一、体内的脂类物质及脂类的生理结构,（一）体内的脂类物质,贮存脂 指存在于人体皮下结缔组织、腹腔大网膜、肠系膜等处的甘油三酯，它是体内过剩能量的储存形式。,恒定脂 主要存在细胞膜和细胞器膜中成分为磷脂、糖脂和胆固醇等。含量比较恒定，它们约占总脂的5%。,一、体内的脂类物质及脂类的生理结构,（二）脂类的生理功能,提供能量 1克食物脂肪在体内可产生37.7kJ(9kcal)的能量 构成人体成分 保温、隔热、滋润皮肤、支持周围组织、减轻外界环境对机体组织

14、的作用、保护脏器提供必需脂肪酸 亚油酸、-亚麻酸脂溶性维生素的携带者及溶剂(A、D、E、K)改善食物感官性状 改变食物的色、香、味、形，促进食欲,二、必需脂肪酸及其生理功能,脂肪酸,概念：是分子由130个碳原子的链烃和羧基（COOH）组成的脂族羧酸。是组成脂肪的基本单位。,分类按碳链长度：长链脂肪酸(14C)中链脂肪酸(614C)短链脂肪酸(5C)按饱和程度：饱和脂肪酸单不饱和脂肪酸多不饱和脂肪酸按双键位置：n-3系列不饱和脂肪酸n-6系列不饱和脂肪酸（n为第一个双键距甲基端的位置）,二、必需脂肪酸及其生理功能,必需脂肪酸：机体生命活动必不可少，但机体自身又不能合成、必需由食物供给的多不饱和脂

15、肪酸。,二、必需脂肪酸及其生理功能,必需脂肪酸的生理功能,细胞和线粒体膜的重要组成成分，参与磷脂的合成并以磷脂的形式出现在细胞和线粒体膜中;胆固醇的正常代谢也需要EFA的参与亚油酸(n-6)是前列腺素合成的原料和生殖细胞的形成及妊娠、授乳、婴儿生长有关保护皮肤免受射线的损害,三、脂类在体内的动态变化及脂蛋白,（一）脂类在体内的动态,三、脂类在体内的动态变化及脂蛋白,（二）脂蛋白,血浆脂蛋白的组成及生理意义,肥胖可以诱发.,癌症女性肥胖者易患乳腺癌,心脑血管疾病一个人的腰带越长，寿命越短。,糖尿病肥胖者糖尿病发生率为正常人的4倍。严重肥胖者高达30倍。,脂 肪 细 胞,。,EPA与DHA,1.概

16、念 EPA为20碳5烯酸（C20：5，n-3），DHA为22碳6烯酸（C22：6，n-3），均为人体需要的多不饱和脂肪酸，但人体利用亚油酸和-亚麻酸可以合成。多存在于海产品中（深海鱼油）。,2.生理功能 降低血浆甘油三脂和胆固醇，预防心血管疾病。抑制血小板凝聚，防止动脉粥样硬化和血栓形成。维持视觉功能，增强视力。与婴儿大脑发育关系密切。,EPA与DHA,成人摄入脂肪能量占总能量2030%。必需脂肪酸能量占总热能3%。S:M:P=1:1:1(n-6):(n-3)=(46):1 胆固醇300mg,四、脂类的适宜摄入量及其食物来源,（一）脂类的适宜摄入量,饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸（动物的脂肪组 织

17、和肉类）。不饱和脂肪酸（植物种子）。亚油酸（植物油）。亚麻酸（豆油、紫苏籽油）。EPA、DHA（海产品、深海鱼油）。磷脂（蛋黄、肝脏、大豆、花生）。胆固醇（脑、肝、肾、蛋、肉、奶）。,四、脂类的适宜摄入量及其食物来源,（二）食物来源,一、碳水化合物的分类及生理功能二、碳水化合物在体内的动态变化三、碳水化合物的适宜摄入量与食物来源,第三节 碳水化合物,概述,碳水化合物的涵义 绿色植物通过光合作用合成的一类多羟基醛或多羟基酮的有机化合物。如：糖、淀粉、纤维素等。人类的遗憾自身没有生产碳水化合物的本领。植物的骄傲通过光合作用产生糖。,碳水化合物的元素组成C、H、O,1.单糖：葡萄糖、果糖、半乳糖等。

18、2.双糖：蔗糖、乳糖、麦芽糖等。3.寡糖：由310个单糖组成的多糖。棉籽糖、水苏糖等。4.多糖：由10个以上单糖组成的多糖。糖原、淀粉,一、碳水化合物的分类及生理功能,（一）碳水化合物分类,膳食纤维：是存在于食物中的各类纤维，不能被人体消化吸收。不溶性纤维：纤维素、半纤维素、木质素。可溶性纤维：果胶、树胶、粘胶。,膳食中碳水化合物的种类及组成,2/20/2023 4:34 PM,74,T-糖/糖醇相对甜度,1.提供能量：1g碳水化合物在体内氧化可提供16.7kJ(4.0kcal)的能量。2.机体的构成成分：糖脂、糖蛋白、核糖。粘蛋白 结缔组织糖脂 神经组织糖蛋白 细胞膜表面 信息传递核糖 DN

19、A、RNA中大量含有,一、碳水化合物的分类及生理功能,（二）碳水化合物的生理功能,3.节约蛋白质作用：充足的碳水化合物摄入，可节省体内蛋白质的消耗，增加氮储留。4.抗生酮作用：碳水化合物可提供充足的草酰乙酸，同脂肪分解产生的乙酰基结合，进入三羧酸循环被彻底氧化。从而，避免了由于脂肪酸氧化不全而产生过量的酮体（乙酰乙酸、-羟丁酸、丙酮）所导致的酮血症。5.解毒作用：肝脏中的葡萄糖醛酸能结合某些外来化学物，将其排出体外。,（二）碳水化合物的生理功能,6.提供膳食纤维：增强肠道功能、有利粪便排出。降低血糖和血胆固醇。控制体重和减肥。预防结肠癌。,（二）碳水化合物的生理功能,1.小肠消化吸收 淀粉：经

20、胰淀粉酶分解为双糖。双糖：经小肠粘膜细胞麦芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶分解为单糖。单糖：直接吸收入血。2.结肠发酵吸收 部分膳食纤维被结肠细菌分解，产生水分、气体、短链脂肪酸。短链脂肪酸可吸收。,二、碳水化合物在体内的动态变化,碳水化合物在体内的动态变化,1.碳水化合物适宜摄入量(AI):碳水化合物应提供5565%的膳食总能量（2岁以下婴幼儿除外）。相当于每天摄入约300400g碳水化合物，至少为275g。2.膳食纤维的推荐摄入量:总膳食纤维2535g。,三、碳水化合物的适宜摄入量与食物来源,谷类 65%(麦子)80%(大米)薯类 15%(马铃薯)35%(木薯)豆类20%(黄豆)60%(红豆)根茎类

21、蔬菜坚果类水果类食糖,三、碳水化合物的适宜摄入量与食物来源,3.食物来源,膳食纤维*谷类4.5淀粉类22.2干豆类20.2鲜豆类4.3瓜果类2.7叶菜类2.7*单位：g/100g可食部,2/20/2023 4:34 PM,84,食品加工对碳水化合物的影响（一）水解 淀粉和蔗糖等水解，工业制转化糖和果葡糖浆（二）降解和差向异构 加热发生降解和差向异构 营养价值降低（三）淀粉的糊化 糊化的淀粉易消化，但注意防止老化。（四）褐变反应1、焦糖化作用 不含氨基时150-200度时产生焦糖等褐色物质，使食品上色，工业制焦糖色素。2、羰氨反应加热还原糖与氨基发生褐变反应，使食品上色，生成褐色聚合物，无营养价值，有良好的色泽和风味。,