《食品营养学》课件第二章.ppt

1、第二章第二章 食品的消化吸收食品的消化吸收第一节第一节 人体消化系统概况人体消化系统概况 第二节第二节 食品的消化吸收食品的消化吸收 第二章第二章 食品的消化吸收食品的消化吸收第一节第一节 人体消化系统概况人体消化系统概况食物在消化道内进行分解的过程叫消化，消化后的小分子物质透过消化道黏膜的上皮细胞进入血液循环的过程叫吸收。消化系统的功能就是消化食物、吸收养料、水分和无机盐并排出残渣（粪便），包括物理性消化、化学性消化和微生物消化。物理性消化是指消化道通过机械作用磨碎食物，使消化液与食物充分混合，并推动食团或食糜下移等。化学性消化是指消化腺分泌的消化液对食物进行化学分解，分解后的营养物质被小肠

2、黏膜吸收。微生物消化指消化道内共生的微生物对食物中的营养物质进行发酵。第二章第二章 食品的消化吸收食品的消化吸收一、人体消化系统的组成一、人体消化系统的组成 消化系统由消化道和消化腺两大部分组成。消化道包括口腔、咽、食管、胃、小肠（十二指肠、腔肠、回肠）、大肠（盲肠、结肠、直肠）和肛门，全长810m左右。消化腺有小消化腺和大消化腺两种。小消化腺如胃腺和小肠腺，分散在于消化道的管壁内；大消化腺有三对唾液腺（腮腺、下颌下腺、舌下腺）、肝和胰。图2-1 消化系统概况 第二章第二章 食品的消化吸收食品的消化吸收1 1口腔口腔 口腔对食物的作用是接受食物并咀嚼，咀嚼过程包括物理的研磨、撕碎和唾液的掺和。

3、唾液对食物起润滑作用，同时唾液中的淀粉酶降解淀粉。唾液中大量的碳酸氢盐起一定的缓冲剂的作用，唾液溶解了食物中的各种化学成分，从而舌头上的味蕾能够辨认出食物的滋味。口腔中最后一个简单动作是吞咽。2 2食道食道 食道又称食管，是一条又长又直的肌肉管，食物借助重力作用和食道肌肉的收缩作用从咽部输送到胃中，食道长约25cm，有三个狭窄处，食物经过食道约需7s。第二章第二章 食品的消化吸收食品的消化吸收3 3胃胃 胃的作用有贮存食物、使食物与胃液相混合、以适当的速度向小肠排出食糜。这三个作用都是胃蠕动的结果，胃的蠕动从胃中部开始，有节律地向幽门方向进行收缩活动。一方面使食物与胃液充分混合，以利于胃液的消

4、化作用；另一方面，还可以搅拌和粉碎食物，并推动胃内容物通过幽门向十二指肠移动。食物通过胃的速度取决于食物的营养成分，如碳水化合物通过胃的速度要比蛋白质和脂肪快些，水可以直接通过胃到达小肠。正常人胃排空的时间为46h。第二章第二章 食品的消化吸收食品的消化吸收4 4小肠小肠 小肠长约57m，是消化道最长的一段。小肠上端起于胃的幽门，下端经回盲瓣连接大肠可分为十二指肠、空肠和回肠三部分，小肠在腹腔与盆腔内形成许多环状纡曲，是食物消化和吸收的最重要场所。小肠黏膜上具有环状皱褶并有大量绒毛及微绒毛，构成了巨大的吸收面积（总吸收面积可达200550m2），小肠的不断蠕动使食物和分泌物混在一起，再加上食物

5、在小肠内停留的时间较长，约38h，使大量营养物质在小肠里消化吸收。第二章第二章 食品的消化吸收食品的消化吸收图2-2 小肠的皱褶、绒毛及微绒毛模式图 图2-3 小肠中各营养素吸收位置第二章第二章 食品的消化吸收食品的消化吸收5 5胰脏胰脏 胰脏是一个大的小叶状腺体。胰脏分泌的消化液及胰腺内的胰岛细胞可产生胰岛素、胰高血糖素直接进入小肠。6 6肝肝 肝区包括肝、胆囊和胆管。（1 1）参与物质代谢）参与物质代谢 肝几乎参与体内的一切代谢过程，人们称它为物质代谢的“中枢”。（2 2）分泌胆汁）分泌胆汁 肝细胞分泌胆汁，帮助肠道内脂肪的消化和吸收，并促进脂溶性维生素的吸收。成人的肝每日可分泌胆汁500

6、1000mL。（3 3）排泄吞噬功能排泄吞噬功能 通过生物转化作用对非营养性物质（包括有毒物质）进行排泄；对进入人体内的细菌、异物进行吞噬。第二章第二章 食品的消化吸收食品的消化吸收 7 7大肠大肠 大肠长约1.5m。根据大肠分为盲肠和阑尾、结肠、直肠、肛管。一般大肠口径较粗、肠壁较薄。食物从胃到小肠末端移动大约需要3090min，而通过大肠则需17天。在结肠中有三种类型运动。（1）收缩 为食物提供一个混合作用，促进水分的吸收。（2）蠕动 通过慢而强的蠕动推进食物从结肠中通过。（3）排便 当蠕动移动粪便进入直肠时，产生排便作用。大肠中含有以大肠杆菌为主的大量细菌，影响粪便的颜色和气味。在消化道

7、中没有被充分消化吸收的成分可通过细菌作用进一步发生改变，细菌还可以合成维生素K、生物素和叶酸等营养素。第二章第二章 食品的消化吸收食品的消化吸收二、消化道活动的特点二、消化道活动的特点 消化道的运动主要靠消化道的肌肉层的活动来完成，消化道中除了咽、食管上端和肛门的肌肉是骨骼肌外，其余均由平滑肌组成。消化道平滑肌具有兴奋性、自律性、伸展形和收缩性等。三、食品营养学研究方法三、食品营养学研究方法食品分析技术和生物学实验方法，尤其是运用动物代谢实验评价食品营养价值的基本方法，营养调查方法，生物化学、食品化学和食品微生物学方法，食品毒理学方法以及医学研究方法等。第二章第二章 食品的消化吸收食品的消化吸

8、收1 1兴奋性兴奋性 消化道平滑肌收缩的潜伏期、收缩期和舒张期所占的时间一般较长，而且变异很大。2 2伸展性伸展性消化道平滑肌能适应实际的需要而作很大的伸展。如消化道的中的胃可容纳几倍于自己初始体积的食物。3 3紧张性紧张性消化道平滑肌经常保持在一种微弱的持续收缩状态，即具有一定的紧张性。平滑肌的各种收缩活动也就是在紧张性基础上发生的，如胃壁平滑肌通常处于持续性缓慢收缩状态，称为紧张性收缩。第二章第二章 食品的消化吸收食品的消化吸收4 4节律性节律性 消化道平滑肌有良好的节律性运动，但节律性远不如心肌规则。食物进入消化道后，依靠肠和胃壁肌肉有节律的运动、分泌消化液、酶和胆碱，将食物充分混合、消

9、化。当体内缺乏钾、纤维素等营养素时肠的收缩会明显地减慢。5 5敏感性敏感性 消化道平滑肌对电刺激不敏感，但对于牵张、温度和化学刺激则特别敏感。机械性的刺激可以增加消化道黏膜伤害，破坏黏膜屏障。化学性的刺激会增加胃酸的分泌，过高的胃酸对胃和十二指肠黏膜都有侵蚀作用，是溃疡病发病的重要原因之一。第二章第二章 食品的消化吸收食品的消化吸收第二节第二节 营养的消化吸收营养的消化吸收 （1 1）被动扩散）被动扩散 物质透过细胞膜时从浓度高的一侧向浓度低的一侧透过（顺浓度梯度），这个过程不需要消耗能量，不需要载体协助。（2 2）主动运输）主动运输 物质透过细胞膜时逆浓度梯度，该过程需要载体蛋白质，是一个耗

10、能过程。（3 3）易化扩散）易化扩散 易化扩散是被动扩散的一种，顺浓度梯度透过，而且不需要消耗能量，但对于非脂溶性物质或亲水物质，如K、Na、氨基酸等，不能透过细胞膜的双层脂质，需要膜上有特殊的蛋白质载体。第二章第二章 食品的消化吸收食品的消化吸收一、碳水化合物的消化与吸收一、碳水化合物的消化与吸收 1 1碳水化合物的消化碳水化合物的消化 淀粉的消化从口腔开始，口腔内有三对大唾液腺及无数散布的小唾液腺分泌唾液，内含-淀粉酶，可使淀粉水解成糊精和麦芽糖，因为食物在口腔中停留的时间较短，淀粉的水解程度不大。食物进入胃后因胃酸的作用，唾液淀粉酶很快失去活性，淀粉的消化也立即停止。淀粉的消化主要在小肠

11、进行。来自胰液的-淀粉酶可将淀粉的-1,4糖苷水解成-糊精及麦芽糖，肠黏膜上皮细胞也有同样的酶，将-糊精中的-1,6糖苷键及-1,4糖苷键水解，最后将糊精和麦芽糖等水解为葡萄糖。第二章第二章 食品的消化吸收食品的消化吸收2 2碳水化合物的吸收碳水化合物的吸收 食物中的碳水化合物被消化成单糖后，在小肠几乎全部被吸收。以葡萄糖的吸收速率为100，各种单糖的吸收速率依次为：D-半乳糖（110）D-葡萄糖（100）D-果糖（70）木糖醇（36）山梨醇（29）。半乳糖和葡萄糖的吸收是主动转运，戊糖和多元醇则以单纯扩散的方式吸收，果糖以易化扩散的方式吸收。图2-4 碳水化合物的消化示意（人体生理学基础正常

12、功能与疾病机理，1980）第二章第二章 食品的消化吸收食品的消化吸收二、脂类的消化与吸收二、脂类的消化与吸收 脂类的消化主要在小肠，脂肪酶的最适pH值为6.37，胃是酸性环境，pH值为12，不利于脂肪酶作用。脂肪到小肠后，脂肪必须先乳化才能进行消化。来自胆囊的胆盐在脂肪消化中起乳化作用，首先是净化脂肪，减少其表面张力，使脂肪乳化成非常细小的乳化微粒。然后在小肠中依靠胰液分泌的脂肪酶，将脂肪进行分解，分解的产物是甘油二酸酯、甘油一酸酯、脂肪酸和甘油。第二章第二章 食品的消化吸收食品的消化吸收 脂类的吸收主要在十二指肠的下部和空肠的上部。低于12个碳原子的中、短链脂肪酸和甘油分子直接被小肠黏膜内壁

13、吸收，直接通过血液循环经门静脉进入肝脏。而长链脂肪酸的吸收是通过小肠黏膜进入到肠黏膜的末端淋巴管，与淋巴管中的甘油再进行酯化，重新合成具有机体自身特性的甘油三酯，并与胆固醇、蛋白质、磷脂等结合形成乳糜微粒，由淋巴系统进入血液循环。血中的乳糜微粒是一种颗粒最大、密度最低的脂蛋白，是食物脂肪的主要运输形式。乳糜微粒随血液流便全身，满足机体对脂肪和能量的需要，最终被肝脏吸收。脂肪在肝脏中进一步裂解和再合成，积存于脂肪组织中，作为能量和合成材料的储蓄。第二章第二章 食品的消化吸收食品的消化吸收脂肪的消化吸收会受到某些因素的影响。常温下为液态的植物性油脂能很好地被消化吸收，利用率也高，而且不易产生饱腹感

14、；而动物性油脂由于熔点较高，消化率较低。另外，当脂肪乳化剂不足时，可降低其吸收率。食物中过量钙的摄入量会影响高熔点脂肪的吸收，但不影响多不饱和脂肪酸的吸收。部分油脂都可完全被吸收与利用，但是当油脂来不及消化，吸收也会减慢，并有部分从粪便中排出。一般脂肪的消化率为95，豆油、玉米油、奶油及猪油等油脂均可在68h内完全被人体消化，消化吸收率随时间的延长情况为：2h吸收约2441、4h为5371、6h为6885、8h为8596。第二章第二章 食品的消化吸收食品的消化吸收 三、蛋白质的消化与吸收三、蛋白质的消化与吸收 1 1蛋白质的消化蛋白质的消化 蛋白质食物主要是在胃和小肠中进行消化。图2-5 蛋白

15、质的消化过程 第二章第二章 食品的消化吸收食品的消化吸收 在胃内，胃黏膜分泌胃蛋白酶原被转化为胃蛋白酶，能分别催化水解芳香族氨基酸、蛋氨酸和亮氨酸的羧基侧肽键，使食物蛋白质水解为眎、胨以及少量的多肽和氨基酸。小肠里，由胰腺分泌的胰液含有多种能水解蛋白质的酶原，这些酶原分别被转化成具有活性的胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶和羧肽酶。前三者催化断裂肽链内部肽键，称为内肽酶，而羧肽酶以及氨肽酶分别催化断裂羧基末端和氨基末端肽键，称为外肽酶，它们特异地作用于不同的肽键。胰蛋白酶催化断裂碱性氨基酸，如精氨酸、赖氨酸残基羧基侧肽键。糜蛋白酶催化断裂芳香族氨基酸，如苯丙氨酸、酪氨酸或色氨酸残基羧基侧肽键。第二

16、章第二章 食品的消化吸收食品的消化吸收弹性蛋白酶特异性较差，作用于各种脂肪族氨基酸，如缬氨酸、亮氨酸、丝氨酸等残基参与组成的肽键。羧肽酶A，B分别作用于带有游离羧基的中性和碱性氨基酸残基所形成的肽键。胰蛋白酶作用后产生的肽可被羧肽酶B进一步水解，而糜蛋白酶和弹性蛋白酶水解产生的肽可被羧肽酶A进一步水解。含有能抑制胰蛋白酶、糜蛋白酶等多种蛋白酶的物质，通称为蛋白酶抑制剂，妨碍蛋白质的消化吸收。但可以通过加热被除去，常压蒸汽加热半小时，即可被破坏。胰液水解蛋白质所得的产物仅1/3为氨基酸，其余为寡肽。在肠黏膜细胞中含寡肽酶，寡肽酶从肽链的氨基末端或羧基末端逐步水解得到二肽化合物，再经二肽酶催化水解

17、，最后完全水解成为氨基酸。第二章第二章 食品的消化吸收食品的消化吸收2 2蛋白质消化产物的吸收蛋白质消化产物的吸收 食物蛋白质被水解成氨基酸后立即被小肠黏膜吸收，氨基酸的吸收也是主动转运过程，需要转运载体以及消耗能量。正常情况下，只有氨基酸及少量二肽、三肽能被小肠绒毛内的毛细血管吸收而进入血液循环。四肽以上的氨基酸需要进一步水解才能被吸收。各种氨基酸的吸收速度取决于主动转运过程的不同转运系统。中性转运系统可转运芳香族氨基酸、脂肪族氨基酸含硫氨基酸以及组氨酸、谷氨酰氨等，转运速度最快；碱性转运系统主要转运赖氨酸、精氨酸，转运速度较慢，仅为中性氨基酸载体转运速率的10；酸性转运系统转运天门冬氨酸和

18、谷氨酸，转运速度最慢。第二章第二章 食品的消化吸收食品的消化吸收四、维生素的消化与吸收四、维生素的消化与吸收 人体消化道没有分解维生素的酶，胃液的酸性、肠液的碱性以及氧气的存在都会影响维生素的稳定性。水溶性维生素在动、植物型食品的细胞中以结合蛋白质的形式存在，在细胞崩解过程和蛋白质消化过程中，这些结合物被分解，从而释放出维生素。水溶性维生素一般以简单扩散方式被充分吸收，特别是分子量小的维生素更易被吸收，分子量较大的如维生素B12则必需与胃分泌的内因子相结合形成复合物后才能被吸收，吸收部位在回肠。脂溶性维生素可随脂肪的乳化与分散而同时被消化。吸收机理可能与油脂相同，也属于被动转运的扩散作用，吸收

19、部位仍在小肠上端。由于脂溶性维生素能在体内积聚，故长期超量服用，易引起过量中毒。第二章第二章 食品的消化吸收食品的消化吸收五、水和矿物质的消化吸收五、水和矿物质的消化吸收 成人每天进入小肠的水分约有8L之多。成人每日尿量平均约1.5L，粪便中可排出少量水（约150mL），其余大部分都由消化道重吸收。水分的吸收主要在小肠，水可以自由地穿过消化道的膜，通过黏膜细胞进入体内，主要通过渗透作用和过滤作用，而且以渗透作用为主，小肠吸收其他物质的渗透压可促使水分的吸收。此外小肠蠕动收缩时肠道内流体静压增高，也可使水分滤过黏膜细胞。水的吸收也可在大肠，这时各种溶质特别是NaCl的主动吸收所产生的渗透压梯度是

20、水分吸收的主要动力。第二章第二章 食品的消化吸收食品的消化吸收很多矿物质在食品中以离子状态即溶解状态存在，如钾、钠、氯等可以直接被机体吸收。但如果以结合状态存在时，如乳酪蛋白中的钙结合在磷酸根上、铁存在于血红蛋白之中、许多微量元素存在于酶内时，胃肠中没有从这些类化合物中分解矿物质的酶，它们往往在上述食品有机成分的消化过程中被释放出来。矿物质可由单纯扩散被动吸收，也可通过特殊转运途径主动吸收。1 1钠、钾的吸收钠、钾的吸收 成人每日摄入约250300mmol的钠，但从粪便中排出的钠不到4mmol，说明肠内容中9599的钠都被吸收了。正常人每天摄入钾24g绝大部分可以被吸收。第二章第二章 食品的消

21、化吸收食品的消化吸收2 2钙的吸收钙的吸收 食物中的钙仅有一小部分被吸收，大部分随粪便排出。促进钙吸收的因素主要是维生素D和机体对钙的需要。钙盐只有在水溶液状态，如氯化钙、葡萄糖酸钙溶液，而且在不被肠腔中任何其他物质沉淀的情况下，才能被吸收。肠腔中草酸、植酸、磷酸盐过多，会形成不溶解的磷酸钙，降低钙的吸收率，因此，含草酸、植酸高的食物烹调时应先用水焯一下。脂肪消化不良时，钙可与未被消化吸收的脂肪酸，特别是饱和脂肪酸形成难溶性的钙皂乳化物，也会影响钙的吸收。钙的吸收机制为主动转运，肠黏膜细胞的微绒毛有一种与钙有高度亲和性的钙结合蛋白，它参与钙的转运而促进钙的吸收。第二章第二章 食品的消化吸收食品

22、的消化吸收3 3铁的吸收铁的吸收 铁主要在小肠上部被吸收，铁的吸收与其存在形式和机体的机能状态密切相关。肠黏膜吸收铁的能力决定于黏膜细胞内的含铁量。存积在肠黏膜细胞内的铁量，是再吸收铁的抑制因素。铁的吸收与机体对铁的需要有关，当服用相同剂量的铁后，缺铁患者的铁吸收量可比正常人大14倍。食品中铁以三价铁和其他物质络和在一起，三价铁和有机铁在肠道不容易吸收。胃酸和维生素可以促进三价铁还原为二价铁，有利于铁的吸收。但抗酸药、浓茶和中药煎剂不能与铁剂同服，因为抗酸药能中和胃酸，浓茶和中药煎剂中含有鞣酸，与铁结合形成鞣酸铁沉淀，影响铁的吸收。胃大部切除的病人，常常会伴发缺铁性贫血。第二章第二章 食品的消化吸收食品的消化吸收4 4负离子的吸收负离子的吸收 在小肠内吸收的负离子主要是Cl-和HCO3-，由钠泵产生的电位差可促进肠腔负离子向细胞内移动，故氯离子至少有一部分是随钠离子一起吸收的。负离子也可以独立地移动。