第二章 营养素的生理功能

第二章营养素的生理功能第一节蛋白质一、蛋白质的生理意义生物学功能，如酶的催化作用、激素的生理调节作用、血红蛋白的运载作用、肌纤凝蛋白的收缩作用、抗体的免疫作用、胶原蛋白的支架作用等。蛋白质又是构成各类细胞原生质的主要物质（细胞原生质是蛋白质、脂肪、碳水化合物共同组成的胶态系统），核蛋白及其相应的核酸是遗传的物质基础。成年人体内约含蛋白质16.3%，亦即一个体重50kg的成年人约有8.15kg的蛋白质。不同年龄的机体蛋白质合成率不同。表２－１人类不同年龄的整体蛋白质合成平均率对象年龄每公斤体重每天的蛋白质合成（g)新生儿1~46天18.0婴儿10~20月6.9青年男20~25岁3.3女18~32岁2.6老年男68~72岁2.9妇69~91岁2.3表２－２常用食物蛋白质的换算系数食物蛋白质换算系数食物蛋白质换算系数米5.95花生5.46全小麦5.83棉籽5.30玉米6.25蛋6.25大豆5.71奶6.38二、蛋白质分类首先按蛋白质结构和组成的繁简，将蛋白质分为两大类。凡结构较复杂，组成除氨基酸外还有其它成分者称为结合蛋白质。凡结构比较简单，单纯由20种a-氨基酸组成的蛋白则称为简单蛋白质。（一）简单蛋白质1.清蛋白：如血浆清蛋白、乳汁清蛋白、卵清清蛋白等。2.球蛋白：如血清中各种球蛋白、豆类球蛋白、肌球蛋白。3.谷蛋白:4.醇溶谷蛋白:5.精蛋白：例如鲑精蛋白。6.组蛋白：常在细胞核中。7.硬蛋白：如结缔组织里的胶原蛋白，毛发、指甲和动物甲壳中的角蛋白，蚕丝中的丝心蛋白，以及肌腱、韧带中的弹性蛋白等。（二）结合蛋白质1.核蛋白:以细胞核里含量较高。2.色蛋白：如动物血中的血红蛋白，植物叶中的绿蛋白、细胞色素、黄素酶类等。3.糖蛋白与蛋白多糖：例如唾液中的粘蛋白和细胞膜内的糖蛋白。蛋白多糖、胶原蛋白和弹性蛋白是它的三大主要成分。4.磷蛋白：如乳汁中的酪蛋白，或如蛋类的卵黄蛋白则是构成胚胎的重要成分。5.脂蛋白：是各种生物膜的主要成分。三、必需氨基酸体内各种不同类别的蛋白蛋，均由20余种氨基酸组合构成。大部分氨基酸可在人体内合成，但有八种氨基酸人体不能合成或合成的速度远不能适应机体的需要，这八种氨基酸称为必需氨基酸，它们是异亮氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、赖氨酸、色氨酸、缬氨酸。四、食物蛋白质的营养价值及评价指标（一）食品中蛋白质含量多数蛋白质的平均含氮量为16%,所以测得的含氮量乘以6.25（100/16），即为蛋白质含量。（二）蛋白质消化率按一般常用方法烹调食物时，蛋白质消化率在奶类为97%~98%，内类为92%~94%，蛋类为98%，米饭为82%，面包为79%，马铃薯为74%，玉米面窝头66%。食物中被消化吸收氮的数量食物中含氮总量=×100食物中含氮总量－(粪中排出氮量－肠道代谢废物氮）食物中含氮总量蛋白质消化率=（三）蛋白质生物价氮的储留量=食物中含氮量-（粪中含氮量-肠道代谢废物氮）-（尿中含氮量-尿内源氮）。氮的吸收量=食物中含氮量-（粪中含氮量-肠道代谢废物氮）。其中所谓尿内源氮是机体不摄蛋白蛋白质时，尿中所含有的氮，它是来自组织蛋白质分解。蛋白质生物价氮在体内的储留量氮在体内的吸收量＝可简化为蛋白质净利用率=生物价×消化率（四）蛋白质净利用率蛋白质净利用率氮储留量氮摄入量＝×100%（五）蛋白质功效比值蛋白质功效比值动物体重增加克数摄入食物蛋白克数＝（六）相对蛋白质值蛋白质相对值蛋白质回归线斜率13.09＝×100(七）食物蛋白质必需氨基酸含量与相互比值蛋白质的氨基酸评分每克待评蛋白质中某种必需氨基酸量（mg)每克参考蛋白质中某种必需氨基酸量（mg)＝一般来说，蛋白质供给量应占热量供给量10%~14%；儿童少年应为12%~14%，以保证生长发育的需要；成人维持正常生理功能10%~12%即可。有二种途径：一种是内源性代谢氮的量。一种为人体对氮的最低生理需要量。五、膳食中蛋白质供给量与人体必需氨基酸需要量为肉类和鱼类，含量一般为10%~30%，奶类1.5%~3.8%，蛋类11%~14%，干豆类20%~49.8之间，硬果类如花生、核桃、莲子等含有15%~26%的蛋白质。六、膳食中蛋白质的来源第二节碳水化合物碳水化合物又名糖类，由碳、氢和氧三种元素组成。可分成单糖、双糖和多糖。在每日膳食中最重要的碳水化合物是淀粉。一、化合物的生理意义（一）碳水化合物是人体最主要的热能来源，每克碳水化合物在人体内可以产生4.lkcal热能；（二）碳水化合物是构成机体的一种重要物质，参与许多生命过程；（三）碳水化合物对其它某些营养素在体内的代谢也有密切的关系；（四）碳水化合物对于蛋白质在体内的代谢过程也很重要；（九）氨基多糖及基与蛋白蛋结合的化合物是结缔组织的基本成分。（五）纤维素和果胶虽然在体内不能被消化吸收藏，但能促进肠道蠕动，特别是果胶在吸水浸涨后，有利于粪便排出；（六）膳食中的纤维素还可对机体内胆固醇代谢发生影响；（七）糖类是人体最主要的供能物质；（八）糖类在人体细胞内的代谢过程中形成多种糖类的磷酸脂，它们都是糖类代谢的重要中间产物；（一）单糖包括丙糖、丁糖、戊糖及庚糖。1、己糖2、己糖的衍生物3、戊糖（二）双糖及低聚糖类1、蔗糖2、乳糖3、麦芽糖二、碳水化合物的分类可以分成两大类：一大类是人类机体能消化并加以利用的碳水化合物；另一大类虽然也具有糖类的结构，但很难或不能为人体所利用。4、海藻糖5、蜜三糖6、水苏四糖（一）纤维素（二）半纤维素（三）果胶（四）树胶和海藻酸盐类三、可被机体利用的多糖（一）淀粉（二）糊精（三）糖原四、不能被机体利用的多糖占总热能供量的60%~70%，主要来源是谷类和根茎食品，其次来自各种食糖，蔬菜水果中除含水量单糖外，也是纤维素和果胶的主要来源。五、膳食中碳水化合物的供给量和来源脂类（lipids）是一大类具有重要生物学作用的化合物，它们都能溶于有机溶剂而不溶于水。由碳、氢、氧三种元素构成的。氧与碳和氢的比率低得多，一般为1：7~1：30。每一克脂肪可产生gkcal的热量。第三节脂类一、脂类的种类及代谢（一）脂类的分类脂类是油、脂肪和类脂的总称。食物中的油脂主要是油和脂肪，类脂主要有磷脂、糖脂和固醇类等。1、脂肪（1）脂肪酸：①饱和脂肪酸；②不饱和脂肪酸；不饱和脂肪酸：在碳链上相邻的两个碳原子间含有不饱满的双键。根据所含双键的多少可将不饱和脂肪酸分为单不饱和脂肪酸，只含有一个双键：多不饱和脂肪酸多为长链脂肪酸，含有两个或两个以上双键。大多数食物脂肪都包含带有8~10个脂肪酸的甘油酸，饱和及不饱和脂肪酸的混合物。是有力的氧化刘，可以破坏油脂中的脂溶性维生素等物质。（2）必需脂肪酸：某些多不饱和脂肪酸为人体生长发育与正常生理活动所必需，但不能为人体所合成，必须靠食物供给，故称为“必需脂肪酸”。传统上，必需脂肪酸是指亚油酸、花生四烯酸、亚麻酸。目前已肯定的必需脂肪酸是亚油酸。虽然花生四烯酸具有亚油酸某些相同的作用，但严格来说并不是必需脂肪酸，因为人体能将食物中的亚油酸转化为花生四烯酸。所以，只能说它是必需具有促进生长发育和防止皮炎的双重作用。亚油酸主要来源于杆物种子油，花生四烯酸来源于动物性脂肪，亚麻酸来源于大豆油。2、类脂３、胆固醇它存在于所有的物中，主要在肝脏和小肠内合成。（1）磷脂：主要为甘油磷脂、卵磷脂、神经磷脂等。存在于各种组织、血浆，并有小量储于体脂库中。卵磷脂又称为磷酯酰胆碱，存在于蛋黄和血浆中。神经鞘磷脂存在于神经鞘。（2）糖脂：胆固醇：它存在于所有的动物中，主要是在肝脏和小肠内合成。脑和神经组织含有大量的类脂。分为磷脂、糖脂、甾醇等。２、脂肪的代谢：脂肪代谢有四条途径：①立即作为能源。②作为能源储存在细胞中。③成为细胞本身的结构成分。④合成某些必需的仑合物。（二）脂肪的消化、吸收和代谢1、脂肪的消化与吸收：脂肪必须先分解成小的单位，然后才能被肠壁的细胞吸收。食物中的肉类、乳制品的脂类及植物油等都是以混合的甘油三酯的形式进入口胶、胃和肠道。口腔不能消化；胃消化的脂肪不多，大多数脂肪是在肠道内消化。二、脂肪的生理功能（一）食物中脂肪的作用1、能源：每克脂肪，都能提供9kcal热量。2、增进饱满感：在胃里停留的时间较长，大约是3.5小时。3、作为脂溶性维生素的载体：脂溶性维生素A、D、E、K。4、必需脂肪酸的来源：植物油的亚油酸含量最高，玉米油、葵花籽油、红花油的含量超过50%。5、合成前列腺素的原料：促进受孕、调节神经脉冲的传输、阴止脂肪的分解及胃液的分泌、调节血压等。6、增进食物的味道：炸食物、炒菜等均能增进食物的味道。激消化液的分泌。（二）脂肪在体内的作用1、储存能量2、调节人体的功能3、绝缘防寒4、保护重要的人体器官(三)食物脂类的供给量和来源：每日膳食中有50g脂肪即能满足需要。我国推荐的供给量规定成人每日摄入脂肪量应占总能量的20%~25%。是适宜的。食物脂类的来源是植物性食物和动物性食物。各种植物油和坚果，如核桃、花生、芝麻、葵花籽及豆类等。含不饱和脂肪酸多。动物性食物来源主要有猪、羊、牛等的动物脂肪及骨髓、肥肉、乳类及蛋黄等，提供饱和脂肪酸、磷脂和胆固醇等。第三节结束一、维生素的种类及一般物性目前仍然根据其溶解性分为脂溶性维生素（FSV）和水溶性维生素（WSV）两大类。脂溶性维生素有维生素A、D、E和K四大类。水溶性维生素有维生素B族和维生素C两大类。第四节维生素米糖中找到一种能治疗脚气病的碱性胺化合物，该物质是维持生命所必需的。脂深性维生素水溶性维生素２、溶于脂肪、疏水溶于水、亲水３、不前体或前维生素一般无前体４、需脂性环境和胆盐帮助下才易吸收易吸收５、吸收入淋巴系统吸收入血液６、体内可大量储存，体内有一定周转存留量，但不储存过量积蓄可引起中毒多余随尿排出，一般不会积蓄中毒７、不需每日供给宜每日供给８、缺乏时症状发展缓慢缺乏时症状发展较明显１、分子中含碳、氧三种元素，均为异戊二烯衍含碳、氢、氧，有时还含有钴、硫等其它元素生物表2-6脂溶性和水溶性维生素的特性三、膳食维生素的供给量和来源需要量：是指维持身体正常生理功能所需要的数量。（一）维生素A的供给量及其食物来源1、维生素A的计算单位：把维生素A和胡萝卜素都折合为视黄醇当量（RE），即1ug维生素A视黄醇当量=1ug视黄醇=6ug-胡萝卜素=3.33IU视黄醇。2、供给量及来源：孕妇为1000；乳母为1200。维生素A存在于动物性食物中，尤其在动物的肝脏、蛋黄、乳制品和鱼肝油中含量最高。二、维生素的生理功能单纯酶（如胃蛋白酶、胰蛋白酶等）结合酶（如氧化还原酶、转移酶类等）。从营养学角度而言，维生素在营养上均属必需营养素，其主要生理功能就是促进和调节机体物质代谢、维护组织细胞的正常功能。（二）维生素D的供给量及食物来源1IU维生素D3（胆钙化醇）相当于0.025ug的维生素D3。一般成年人不分男女为男女为200IU即5ug维生素。维生素D的来源有两条途径：（1）通过皮肤获得。人及动物皮下的7-脱氢胆固醇受光解作用可合成所需要的维生素D3。适当受太阳光照是预防维生素D缺乏的主要应变法之一。（2）通过膳食摄人。主要存在于鱼肝油、沙丁鱼、肚、蛋黄等动物性食物中。（三）维生素E的供给量及食物来源成人为10mg,，孕妇、乳母及老年人为12mg。（四）维生素K的日推荐量及来源成年人为70~140ug。（五）硫胺素的供给量及食物来源动物的内脏（肝、心、肾等）及猪肉含量较丰富、硬果类也是良好的来源。（六）核黄素（维生素B2）的供给量及来源成人男子为1.2、1.3、1.5和1.7mg供给量，女子为1.1~1.6mg；老年人的供给量接近成人为1.2mg左右。动物的脏器（肝、肾、心）、蘑菇、鳝鱼是核黄素的丰富来源，蟹、蛋、茶叶、苜蓿等也是良好来源。（七）尼克酸（烟酸、维生素B3）的供给量及食物来源成年男子为12~