1營養學基礎

毛絢霞

上海交通大學醫學院營養系2營養學(Nutriology)研究人體營養與健康關系的科學研究食物中的營養素及其它生物活性物質與人體健康的生理作用和有益影響的科學廣義的營養學還涉及社會、經濟、文化、生活習慣和膳食心理學等多種領域和學科。分類：基礎、臨床、公共

3營養學發展史n

1893年 提出“蛋白質”概念n

1898年 提出“營養”名詞 n

1912年 提出“維生素”概念n

20世紀初 熱量的測定及計算n

1938年Rose 發現8種EAA維生素C、維生素A、核黃素與硫胺素的功能

4是一個動態的生物學過程食物營養成分攝入消化吸收利用保證生長發育組織更新維持良好健康狀態營養(nutrition)5人體需要的營養素(Nutrients)種類蛋白質Protein脂類Fat碳水化物Carbohydrate礦物質Mineral維生素Vitamin水Water營養素(Nutrients)食物中具有營養功能的物質6現代營養學中，往往把食物中具有生理調節功能的物質也包括在營養素中。

植物化學物質并不屬于營養物質的范疇，人類的生存不依賴這些物質，但它們可以調節機體免疫系統和內分泌系統，影響人體的健康。7姜黃素：效力強大的抗氧化劑，常見于芥末、黃色辣椒、玉米中。番茄紅素：效力強大的抗氧化劑，主要存在于番茄中。多酚：約占茶葉干重的20%。異黃酮：大豆中含量豐富，是植物雌激素的一種。蔥屬含硫化合物:大蒜油中含有二烯丙基二硫化合物，可抑制大鼠結腸癌和食管癌。8營養學基礎營養調查與評價特殊人群營養營養與疾病9第一章營養學基礎第一章營養學基礎蛋白質脂類碳水化物能量礦物質維生素10第一節蛋白質11蛋白質的組成元素組成（%）碳50~55氫6.7~7.3氧19~24氮13~19（16）其他(硫、磷、鐵、碘、錳、鋅等)100/16=6.2512蛋白質的分類按來源分類:1.動物蛋白:肉、魚、禽、蛋、奶2.植物蛋白:糧谷、薯、豆類等按質量分類:1.優質蛋白：動物蛋白＋大豆蛋白2.植物蛋白:（大豆蛋白除外)13

蛋白質生理作用

構建機體和修復組織構成體內重要的化合物

酶蛋白食物消化吸收和利用

免疫蛋白維護免疫功能

脂蛋白脂質轉運

血紅蛋白攜帶、運輸氧提供熱能

14

氨基酸是蛋白質的基本構件單位

NH2RCHCOOH

構成人體蛋白質的氨基酸有20種15

蛋白質是由許多氨基酸以肽鍵連接在一起。由于其氨基酸的種類、數量、排列次序和空間結構的千差萬別，就構成了無數種功能各異的蛋白質。16氨基酸分類（按必需性）必需氨基酸非必需氨基酸

條件必需氨基酸異亮氨酸Ile天門冬氨酸Asp半胱氨酸Cys亮氨酸Leu天門冬酰胺Asn酪氨酸Tyr賴氨酸Lys谷氨酸Glu蛋氨酸Met谷氨酰胺Gln苯丙氨酸Phe甘氨酸Gly蘇氨酸Thr脯氨酸Pro色氨酸Trp絲氨酸Ser纈氨酸Val組氨酸His17

必需氨基酸:（essentialaminoacids,EAA)

必須由食物供給，人體不能合成或合成速度遠不能適應機體需要，為生長發育和生理功能必需.成人有8種:異亮氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、賴氨酸、色氨酸、纈氨酸。嬰兒有9種:

組氨酸18

非必需氨基酸

(non-essentialfattyacids,NEAA)

可以在人體合成，為生長發育和生理功能必需。半必需氨基酸(semi-essentialaminoacids,SEAA)

酪氨酸（SEAA)－苯丙氨酸（EAA）半胱氨酸（SEAA）－蛋氨酸（EAA)19＊氨基酸模式：

EAA含量之間的相互比值。＊參考蛋白（RP）：通常將雞蛋蛋白作為參考蛋白質。雞蛋蛋白/母乳蛋白EAA相互比值與人體最接近，它們的生物價最接近100，即在體內將近100％可被利用。20限制氨基酸（limitingaminoacid,LAA）食物蛋白EAA與參考蛋白的EAA構成比較，含量相對較低的EAA稱為LAA。LAA使食物蛋白質合成為機體蛋白質的過程受到限制，限制營養價值。糧谷類第一LAA為賴氨酸大豆類第一LAA為蛋氨酸21

氮平衡正常情況下，成人應保持氮平衡。攝入氮＝尿氮＋糞氮＋經皮膚排出氮

22

正氮平衡：

攝入氮>排出氮（尿氮＋糞氮＋經皮膚排出氮）兒童、孕婦、康復病人

負氮平衡：

攝入氮<排出氮饑餓、患病時，蛋白質合成降低，分解增加。

23蛋白質的消化吸收24食物蛋白質的營養評價食物蛋白質含量食物蛋白質消化率食物蛋白質的利用率氨基酸評分25食物蛋白質含量測定食物氮×6.25=蛋白質含量

∵蛋白質含氮量為16%

∴1克氮≈6.25克蛋白質（100/16=6.25）大豆30-40%畜禽魚蛋類10-20%糧谷類8-10%鮮奶類1.5-3.8%26氮折算蛋白質的折算系數（6.25）食物折算系數食物折算系數全小麥5.83芝麻、葵花子5.30小麥胚芽6.31杏仁5.18大米5.95花生5.46燕麥5.83大豆5.71大麥及黑麥5.83雞蛋（全）6.25玉米6.25肉類和魚類6.25小米6.31乳及乳制品6.3827食物蛋白質消化率（digestibility）（1）反映食物蛋白質在消化道內被分解和吸收的程度

蛋白質(N)表觀消化率[apparentprotein(N)digestibility，DG]：不計內源糞氮（無氮膳食糞氮）的蛋白質消化率

蛋白質(N)表觀消化率(%)=(I－F)/I×100

式中I代表攝入氮，F代表糞氮

蛋白質(N)真消化率[trueprotein(N)di-gestibility]：計內源糞氮的蛋白質消化率

真蛋白質(N)消化率(%)=I-(F-FK)/I×100

式中I代表攝入氮，F代表糞氮，Fk代表糞代謝氮（成人可按12mg/d計）28食物蛋白質消化率（2）

常見食物蛋白質的消化率

蛋白質來源真消化率(X±SD)與參考蛋白質消化率比較雞蛋97±3100牛奶95±3100肉、魚94±3100玉米85±689稻米88±493小麥（全）86±590熟豆漿85%/豆腐90-96%生大豆60%29食物蛋白質的利用率（1）蛋白質功效比值(proteinefficiencyratio,PER)

實驗期內動物體重增加量(g)PER=

實驗期內蛋白質攝入量(g)常見食物蛋白質PER：全雞蛋3.92、牛奶3.09、魚4.55、牛肉2.30、大豆2.32、精制面粉0.60、大米2.1630食物蛋白質的利用率（2）生物價(biologicalvalue,BV)

氮儲留量I-(F-Fk)-(U-Um)BV=×100=×100氮吸收量I-(F-Fk)I、F、U分別為攝入氮、糞氮、尿氮Fk為無氮飼料期糞代謝氮Um為無氮飼料期尿內源氮31食物蛋白質的利用率（3）常見食物蛋白質的生物價

蛋白質生物價蛋白質生物價全雞蛋94熟大豆64雞蛋白83扁豆72雞蛋黃96蠶豆58脫脂牛奶85白面粉52魚83小米57牛肉76玉米60豬肉74白菜76大米77紅薯72小麥67馬鈴薯67生大豆57花生5932食物蛋白質的利用率（4）蛋白質凈利用率(netprotein-utilization,NPU)NPU（%）=生物價×消化率=（氮儲留量/氮吸收量）×（氮吸收量/食物氮）=[I-(F-Fk)-(U-Um)]/I×10033氨基酸比較法（1）氨基酸評分（aminoacidscore,AAS）

被測食物蛋白質每克氮或蛋白質氨基酸含量(mg)AAS=×100參考蛋白質每克氮或蛋白質氨基酸含量(mg)34氨基酸比較法（2）

氨基酸分計算舉例氨基酸小麥粉(mg/g蛋白)評分模式(mg/g蛋白)AAS異亮氨酸37.54092.5亮氨酸70.570100.7賴氨酸25.75546.7蛋+胱氨酸36.135103.1苯+酪氨酸78.360130.5蘇氨酸28.34070.8色氨酸12.410124.0纈氨酸47.25094.435例:每克參考蛋白雞蛋中賴氨酸為50mg,

面粉蛋白質賴氨酸20mg，

面粉蛋白的賴氨酸評分

＝20/50

=0.4（40％）

36

蛋白質互補作用兩種或兩種以上食物蛋白質混合食用，其中所含有的必需氨基酸取長補短，相互補充，達到較好的比例，從而提高蛋白質利用率的作用，稱為蛋白質互補作用(proteincomplementaryaction)37

幾種混合食物的生物學價值混合比例（%）蛋白質高粱玉米小米黃豆生物價

———56—100——60——100—57———100653050—2075—75—2576—4040207338蛋白質供給量：

人體內存在著氮平衡，通過膳食給人體提供的蛋白質應滿足機體的這種平衡，長時間不恰當的正氮平衡和負氮平衡都會對人體造成危害。39

蛋白質能量營養不良病因：蛋白質供給不足或蛋白質能量供給不足臨床表現：消瘦型

惡性營養不良

混合型以能量缺乏為主兼有蛋白質缺乏以蛋白質缺乏為主兼有能量缺乏或能量基本滿足多見，易合并感染或伴有維生素缺乏癥4041蛋白質營養不良左童：2.5歲中童：5.5歲右童：4.5歲42蛋白質營養不良43過量碳水化合物、蛋白質缺乏喂養的嬰兒4445蛋白質攝入過多代謝加重腎臟負擔含硫氨基酸加速骨骼中鈣的丟失痛風46我國以植物性食物為主，1.0～1.2g/kg體重。與生理狀況及勞動強度有關，總能量的10－15％

動物性食物及大豆類食物供給的蛋白質為優質蛋白質，應占總攝入蛋白質的1/3以上。同時供給充足熱能。47食物來源（一）動物性食物畜禽類魚類蛋類奶類植物性食物豆類糧食類完全蛋白質含有人體全部必需氨基酸，而且含量比值和人體蛋白質接近。（優質蛋白）大多數植物性食物必需氨基酸的種類不全。48食物來源（二）最適合食用的蛋白質食物不一定是那些含量最高的食物。還要考慮該種食物中其他營養物質的含量。例如，一塊羊排中蛋白質提供的熱能占25％，其余來自脂肪，且多數為飽和脂肪。而在大豆中蛋白質提供50％的熱能，而且其余的熱能來自于碳水化合物。49第二節脂類50

脂類的分類飽和脂肪酸單不飽和脂肪酸多不飽和脂肪酸中性脂肪(甘油三脂）

甘油+脂肪酸

類脂脂類磷脂固醇脂肪酸511.

脂肪甘油(glycerin)和三分子脂肪酸(fattyacids)組成的酯（甘油三酯）(1)

脂肪酸的基本構成為：

CH3[CH2]nCOOH，52（2）脂肪酸的分類：1.按飽和度

飽和脂肪酸(saturatedfattyacid,SFA)

單不飽和脂肪酸（MUFA）多不飽和脂肪酸（PUFA）53

2.按碳鏈長度

短鏈脂肪酸，SCFA：2-6碳中鏈脂肪酸，MCFA：8-10碳長鏈脂肪酸，LCFA：12碳以上長鏈多不飽和脂肪酸，LCPUFA：花生四烯酸：AA，

22碳6烯酸：DHA54

3.第一個雙鍵位置

n-3系脂肪酸：甲基端第三個碳原子

n-6系脂肪酸：甲基端第六個碳原子

n-9系脂肪酸：甲基端第九個碳原子55多不飽和脂肪酸（PUFA）包括

-3和

-6兩個系列

-3FA系列:α-亞麻酸(C18:3)(LNA)DHA(C22:6)EPA(C20:5)

-6FA系列:亞油酸(C18:2)(LA)γ-亞麻酸(C18:3)

花生四烯酸(C20:4)(AA)564.營養學必需脂肪酸，EFA：非必需脂肪酸，NEFA：57

必需脂肪酸（EFA）定義：人體不能合成，必須由膳食提供種類：

亞油酸，C18：2，n-6系

α-亞麻酸，C18：3，n-3系

58

脂肪的生理功能：

供應能量與儲存能量,9kcal/g

構成組織細胞（細胞膜）

EFA來源

促進脂溶性維生素吸收

維持體溫，保護臟器

改善食物感官，飽腹作用

59

與脂肪有關的疾病

攝入不足---皮膚干燥、脫發、影響生長發育；

攝入過多---肥胖、慢性退行性疾病

某些腫瘤：乳腺癌、直腸癌等60

脂肪的食物來源

1.動物性來源－蛋黃、肉類、乳類、魚肝油含飽和脂肪酸較多

2.植物性來源－油料作物豆類、堅果類含不飽和脂肪酸較多3.含膽固醇豐富的食物－動物內臟、蛋黃

61

（四）供給量

按其能量占總熱能的百分比計算

?成人：20~25% ?兒童、少年：25~30% ?嬰幼兒：30~45%

SFA/MUFA/PUFA=0.7：1.5：0.8

膽固醇＜300mg/d62

第三節

碳水化合物63

又名糖類，是由碳、氫和氧三種元素組成的一大類化合物。64

碳水化合物的分類碳水化合物單糖雙糖多糖乳糖

蔗糖果糖葡萄糖膳食纖維糖原淀粉低聚糖水蘇糖

棉子糖65

淀粉

它是以顆粒的形式貯存在植物種子根莖中的多糖，由葡萄糖分子作為單位組成。可分為兩種結構：直鏈淀粉和支鏈淀粉。66糊精

淀粉經分解而成為葡萄糖單位數目較少的分子。67

人體的動物性淀粉（糖原）

存在于人體中，糖原能溶于水，在相應酶的作用下，迅速分解為葡萄糖。肝臟中維持血糖濃度，肌肉中提供運動需要的能量。食物中糖原含量很少，不是有意義的碳水化合物的食物來源。68

碳水化合物的生理意義

人體最主要的熱能來源

機體的構成成分（如結締組織中的粘蛋白，神經組織中的糖脂）

節約蛋白質作用

抗生酮作用

69

碳水化合物的供給量和來源總熱能供量的55％～65％。主要來源是谷類和根莖食品。70膳食纖維定義：