1、食物与健康,冯 丹 讲师 公共卫生学院 E-mail:fengdan3,In your life time, you will eat 70,000 meals and 60 tons of food. Nutrients supplied by food. Food components essential for health.,2,我国目前营养与膳食方面存在问题,营养不足 VA、VB2和钙的摄入量还普遍不足； 膳食中谷类、薯类、蔬菜所占比例明显下降； 油脂和动物性食物摄入过高； 缺铁性贫血（IDA）广泛存在； 婴幼儿佝偻病的患者较多,营养过剩 膳食结构不合理、能量过剩、体重超重在成年人群
2、中日渐突出； 慢性病发病率明显增加 心血管疾病、脑血管疾病、恶性肿瘤 食品卫生问题普遍，有待改善,营养改善,近期的营养改善目的旨在改善目前我国居民营养不平衡状况，提高居民健康水平。具体目标如下：在510年内通过营养法规的建立和大范围地实施营养教育，提高全民的营养意识和营养知识水平，增进居民日常生活中膳食的合理调配，促进居民营养改善和健康；通过对重点人群的营养研究和干预，有效预防营养不良，降低婴幼儿童、青少年、妇女、老年人群的营养素缺乏症，控制和降低营养相关慢性疾病发病快速上升势头，减少疾病对人群健康的危害程度。,人体需要的营养素 (Nutrient)种类,蛋白质 Protein,脂类 Fat,
3、碳水化物 Carbohydrate,矿物质 Mineral,维生素 Vitamin,水 Water,一、蛋白质 (protein),功能： 构成人体组织 调节各种生理功能 促进机体生长发育 参与许多重要物质的转运 供给热能,蛋白质,正常人体内Pro 约为16-19%,分解,合成,动态平衡,组织Pro不断 更新 修复,每天约3%的 Pro被更新,正常人体内的蛋白质代谢概况,肠道 骨髓Pro 更新速度较快,一切生命的物质基础,氮平衡,衡量机体蛋白质营养的重要指标 氮平衡 = 摄入氮-排除氮 （排除氮 = 尿氮+粪氮+经皮肤排出的氮） 正氮平衡： 摄入氮 排除氮 负氮平衡： 摄入氮 排除氮 为了安全
4、起见，摄入氮较排除氮高5%才能确认为处 于氮平衡,（一）食物蛋白质营养学评价,1.食物蛋白质含量,是评价食物蛋白质营养价值的基础。一般都以凯氏定氮法测定，食物中的含氮量乘以6.25, 即得出食物粗蛋白含量,大豆: 30-40 鲜肉类: 10-20 谷类: 10,2.蛋白质消化率,蛋白质可被消化酶分解的程度 消化率高表明该蛋白质被吸收利用的可能程度大,动物蛋白质的消化率一般高于植物蛋白质 因为植物性食品蛋白质被纤维所包围，不易与消化酶接触 若将食品加工烹调软化或去除纤维，亦可提高蛋白质的消化率,常见食品的消化率： 乳类：97-98 肉类：92-94 蛋类：98 馒头：79 米饭：82 马铃薯：7
5、4 玉米窝窝头：66 大豆：60 豆腐：90,3.蛋白质利用率 蛋白质生物学价值（biological value，BV）,吸收氮=摄入氮-（粪氮-粪内源氮）,储留氮=吸收氮-（尿氮-尿内源氮）,蛋白质经消化吸收后，进入机体可以储留和利用的部分,蛋白质的生物学价值=,各种食物蛋白质生物学价值均不一致，常用食物蛋白质生物学价值见表,一般动物性蛋白质的生物学价值比植物性蛋白质为高，蛋白质生物学价值的高低主要决定于必需氨基酸的含量和比值。,必需氨基酸(essential amino acid，EAA),指人体内不能合成或合成数量不足，必须每日由膳食供给才能满足机体生理需要,共有8种必需氨基酸，即缬氨
6、酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、蛋氨酸、赖氨酸,酪氨酸与半胱氨酸虽属非必需氨基酸，但分别有节省苯丙氨酸或蛋氨酸的作用，故与苯丙氨酸或蛋氨酸合并计算,对婴幼儿而言，组氨酸亦为必需氨基酸,食物蛋白质中各种必需氨基酸的比例称为氨基酸模式,食物蛋白质必需氨基酸比值与人体必需氨基酸需要量比值愈接近，该食物蛋白质生物学价值愈高,（二）蛋白质的来源和供给量,优质蛋白质主要存在于动物性食品、大豆及其制品中 粮谷类含蛋白质较少约为8-10， 畜禽类和鱼类含蛋白质较高约为10-20， 鲜奶类为1.5-3.8， 蛋类为11-20， 大豆类为20-40，是植物性食品中含量最高的，且含赖氨酸较多，对粮谷
7、类蛋白质有较好的互补作用,如何合理摄入蛋白质,正常人每日所需蛋白质约70-80克，包括： 主食300400克 ， 100克肉类（瘦肉、鸡鸭、鱼虾）， 250ml牛奶 ， 一个鸡蛋， 50100克豆腐。,中性脂肪 (fat) (食物95% / 人体99%),类脂 (lipoid) (食物5% / 人体1%),脂类 (lipids),二、脂类（Lipids）,中性脂肪：甘油三酯 类脂：磷脂+胆固醇,中性脂肪包括脂肪和油,脂肪主要来自动物,油主要来自植物,碳链 长短,饱和FA 单不饱和FA 多不饱和FA,短链FA 中链FA 长链FA,饱和 程度,空间 结构,顺式FA 反式FA,图 脂肪酸（fatty
8、 acid）的分类,脂肪由甘油和脂肪酸组成 脂肪酸（fatty acid，FA）,SATURATED & UNSATURATED FATTY ACIDS,磷脂,细胞膜的组成成分,与膜的流动性相关的成分,与信息传递功能有关,胆固醇,是体内类固醇激素与内源性维生素D的原料,增强生物膜坚韧性的有关成分,代谢产物胆酸能乳化脂类，帮助膳食脂类吸收,日需要量： 300 mg, 300 mg,脂类的生理功能,供给机体能量和储能（1g产生9kcal） 构成机体组织的重要物质 提供必需脂肪酸 促进脂溶性维生素吸收 促进食欲及增加饱腹感,必需脂肪酸 ( essential fatty acid, EFA ),-6
9、系的亚油酸(linoleic acid，C18:2，n-6) -3系的-亚麻酸(linolenic acid，C18:3，n-3） 廿碳五烯酸(EPA) 廿二碳六烯酸(DHA),人体不能合成而又不可缺少，必须通过食物供给的脂肪酸,主要功能,(1)合成前列腺素(PC)、血栓恶烷(TXA)、白三烯(LT)等体内活性物质的原料,(2)合成磷脂与胆固醇酯化的必需原料，有利于脂质的利用和代谢,(3)参与生物膜的结构，是膜磷脂具有流动性特性的物质基础，对膜的生物学功能有重要意义,(4)减少血栓形成和血小板聚集的趋势，可能与其作为前列腺素及凝血素的前体有关,(5)缺乏可致皮肤湿疹样病变、脱发、婴儿生长发育迟
10、缓等,EFA缺乏：颈前、腋下出现皮肤干燥，鳞状脱屑发红及增厚等湿疹样改变,10周龄女婴，用缺乏EFA食品喂养三周后，皮肤出现湿疹样改变。亚油酸治疗32天后，皮肤完全恢复正常,有报道摄入脂肪酸的n-3n-6比值与癌症死亡率负相关动物实验EPA、DHA对化学致癌剂引起的乳腺、结肠、前列腺、胰腺癌或移植瘤有延迟发生与减少数目的作用,背 景,EPA与DHA是70年代开始受到关注的-3系脂肪酸,格陵兰岛上的爱斯基摩人冠心病与心肌梗塞的发病率低于丹麦的爱斯基摩人10倍，可能与岛上居民大量食用海鱼、海豚等海产品，因而摄入多量EPA、DHA有关,日本报道心脑血管疾病死亡率与血清EPA、DHA水平呈正相关,已知
11、DHA是脑组织中含量最多的脂肪酸，视网膜、睾丸、精子中也较多。DHA与EPA是组成磷脂、胆固醇酯的重要脂肪酸，故-3系脂肪酸受到营养学界的重视,植物 油脂,Chol：脑 肝 肾等,SFA和MUFA相对较多,主要含 PUFA EFA,动物 Fat,海产品：EPA DHA,磷脂：蛋黄 肝脏,脂类的来源,FATTY ACID COMPOSITION,三、碳水化合物（Carbohydrates） CHO也称为糖类，由碳、氢、氧三种元素构成 营养学上一般将其分为四类,多糖,双糖,可消化多糖,单糖,非消化多糖,两分子单糖,寡糖,3-10分子单糖,葡萄糖,蔗糖,低聚糖,淀粉,膳食纤维,单糖 不能被水解的最简
12、单的碳水化物，葡萄糖果糖、半乳糖 双糖 包括蔗糖、麦芽糖、乳糖 寡糖 是由3-10个单糖分子通过糖苷键构成的聚合物，如低聚糖、异麦芽低聚糖、低聚果糖、大豆低聚糖等,多糖 带有10糖单位的聚合物，由许多单糖分子通过 糖苷键结合的方式相联。 多糖分为淀粉和非淀粉多糖两类： 一类是可以被人体消化吸收与利用的多糖，是人体的必需营养素 另一类是人体不能消化吸收，但对人体有益的膳食纤维，如纤维素、半纤维素、果胶、藻类多糖和芳香族的木质素等。是人体的膳食必需成分，对人体健康都具有重要意义,1.供给热能 是人体主要的供能营养素，每1g糖彻底氧化可供热能16.8kJ(4kcal)。 2.为其他有机物代谢提供条件
13、 脂肪酸在肝中氧化分解(-氧化)时，会产生中间产物酮体，它们要在外周组织经三羧酸循环彻底氧化，此过程需糖代谢支持。具有抗生酮作用。 3.节约蛋白质 如碳水化合物摄入不足，热能供给不能满足需要，即有部分蛋白质分解用于产热；如碳水化合物充足，就可节省蛋白质的消耗，使氮在体内储留增加 4.参与构成重要的生命物质 如RNA中的核糖、DNA中的脱氧核糖，糖蛋白，蛋白多糖。此外，还有参与受体结构、细胞间信息传递、解毒反应等。,（一）糖类的生理功能,（二）膳食纤维主要的生理功能 1通便防癌 2降低血清胆固醇 3降低餐后血糖，辅助防治糖尿病 4能吸附化学物质 成人每日摄人25-30g为宜。膳食纤维摄人过多，影
14、响食物消化吸收率，也影响其他营养素如钙、锌、铁等元素的吸收。,(三)碳水化物的供给量和来源 应占总热能的60-70。碳水化物主要来源于淀粉，其次来源于单糖或双糖。 膳食中碳水化合物主要由粮食供给，粮谷类中碳水化物含量达70-80，根茎类食物中含量也较高，叶菜和动物性食物中含量很少。蔬菜和水果是膳食纤维主要来源。,白米饭、面包、白糖、果汁,现代人的食物是缺乏膳食纤维的食品？,油、醋、汽水、可乐、茶、矿泉水、 饮料、酒、肉、魚、蛋、奶、豆浆,水果去皮、打果汁滤渣,蔬菜嗜嫩叶、幼芽、吃少量,血糖生成指数（glycemic index，GI）,GI 表示当食用了含50g有价值的碳水化物后，在一定时间内
15、体内血糖水平应答和食用相当量的葡萄糖或面包相比的比值，用公式为,GI=,含50gCHO的试验食物餐后血糖应答,50g参照物餐后血糖应答,100,意 义,高GI的食物，进入胃肠后消化快、吸收完全，葡萄糖迅速进入体内 低GI的食物，在胃肠停留时间长，释放缓慢，葡萄糖进入血液后峰值低、下降速度慢,GI代表了一种食物的生理学参数，能确切地反映食物摄入后人体的生理状态，是衡量食物引起饭后血糖反应的有效指标,四、能 量,1g碳水化合物产生16.8kJ（4kcal）热能 1g脂肪可产生37.8kJ（9kcal）热能 1g蛋白质产生16.8kJ（4kcal）热能,热能 (energy),热,能,维持基础代谢,
16、食物特殊动力作用、体力活动、生长发育,单位,焦耳 (joule，J)，千焦耳 (kilo-joules，kJ),卡 (calorie，cal) 千卡 (kilo-calories，kcalories，kcal),1cal=4.184J 1J=0.239cal,1g CHO16.7kJ (4.0 kcal) 1g Pro 16.7kJ (4.0 kcal) 1g Fat 37.7kJ（9.0 kcal),（1）概述,（3）能量平衡,摄入的能量应于消耗的能量保持动态平衡 人体的大部分能量支出是维持机体正常生命活动所需的基础代谢，体力活动只能消耗其中的少部分能量，因此，控制能量摄入是维持健康体重的关
17、键。控制能量摄入可以从食物摄入量（饱腹程度）和食物的能量密度两方面进行 。 运动虽然只能消耗摄入的少部分能量，但运动过少日积月累就会引起体重的增加。改善体质、减少慢性病发生、调节心理、消除紧张和焦虑，改善睡眠。,概念 由于进化原因，人体组织内几乎含有自然界存在的各种元素，而且与地球表层的元素组成基本一致 这些元素中，约20种左右的元素为人体必需 除碳、氢、氧、氮主要以有机化合物存在外 其余统称无机盐（矿物质 / 灰分，minerals） 又分常量（宏量）元素（macroelements）、微量元素（microelements / trace elements）,五、矿物质,(1)它在人体内不能
18、合成，代谢中也不消失，只能从一种形式转变为另一种形式,特 点,(2)每日随粪、尿等排泄物排出体外，因此必须经常由膳食补充,(3)某些元素在体内安全剂量的范围很窄，过量食入可致中毒，过少又会出现缺乏，故应特别注意，如硒、氟。,(4) 在我国人群中比较容易缺乏的有钙、铁、锌和碘，个别地区也存在硒等缺乏问题,钙 (calcium),钙是人体内含量最多的一种无机元素 全国城乡钙摄入量仅为391毫克，相当于推荐摄入量的41%,99%集中在骨骼与牙齿中 1%维持正常生理功能 心脏博动、神经肌肉兴奋性的传导和正常感应性的维持 钙参与凝血过程 参与维持体内正常的酸碱平衡和毛细血管渗透压,分布与功能,钙的吸收利
19、用,钙主要在酸性较高的小肠通过主动转运和被动扩散的形式吸收,钙的吸收率为20%-60%不等,儿童-佝偻病 成年人-骨质软化症 老年人-骨质疏松症,钙缺乏的表现,食物来源及参考摄入量 良好来源：乳及乳制品 主要来源：豆及豆制品、海产品、坚果、 蔬菜水果（菌藻类） RNI : 成人 800mg/d,食物中钙的水平,铁 ( iron ),人体含铁总量约为3g-5g，主要存在于血红蛋白、肌红蛋白和含铁酶中,缺乏表现,体内铁储备减少（铁储存减少期） 体内循环铁含量减少（红细胞生成缺铁期） 小细胞低色素性贫血（缺铁性贫血期）,我国居民贫血患病率平均为15.2%；2岁以内婴幼儿、60岁以上老人、育龄妇女贫血
20、患病率分别为24.2%、21.5%和20.6%,铁缺乏症状,缺铁性贫血,智力和行为改变,工作能力,抗感染力,耐寒能力,食欲减退,面色苍白 心慌 气短 头晕 眼花等,摄入过多,长期的高水平摄人铁或经常输血能引起肝中铁的异常蓄积 含铁血黄素沉积症 伴有组织损伤，则称之为血色素沉着症,食物来源和参考摄入量,良好来源为动物肝脏、动物全血、肉类、鱼类,蛋黄中虽含铁高，但存在干扰因子，吸收率很低,牛奶为贫铁食品，且吸收率不高,成年男子为15mg，成年女子为20mg，孕妇和乳母为25-35mg,胎儿含铁约400毫克，可供其在出生后半年消耗，故出生四个月的婴儿应补充含铁食品,锌（Zinc，Zn）,1,2,3,
21、4,5,体内多种酶的组成成分或酶激活剂,促进生长发育与组织再生,促进Vit A代谢和生理作用,参与免疫功能,促进食欲,生理功能,吸收、代谢 小肠，主动吸收 影响因素 植酸、半纤维素、某些无机盐（如亚铁、铜、钙）过多时可抑制锌吸收 蛋白质、氨基酸 、维生素C和D、还原性谷胱甘肽促进锌吸收 一般食物锌吸收率约20-30%,碘（Iodine, I）,硒（Selenium，Se） 成人体内含硒14mg-20mg， 含量最高是肝脏、肾脏组织，其次是肌肉、骨骼和血液，脂肪组织最低 主要在十二指肠吸收,生理功能 1、抗氧化作用：谷胱甘肽过氧化物酶的重要组分，清除自由基和过氧化氢作用 2、参与辅酶A和辅酶Q的
22、合成、在机体代谢、电子传递中起重要作用 3、参与免疫调节 缺乏表现 1、免疫功能下降 2、克山病、大骨节病、儿童恶性营养不良、甚至癌症、心血管疾病,食物来源和参考摄入量 主要来源动物肝脏、肾脏、海产品、大蒜及肉类等 植物中的硒生物利用度高于动物性食物 RNI：成人 50 g UL ：400 g 硒的日需要量和中毒量间的安全范围比较窄，膳食 补充要慎重,五、维生素（Vitamin） 维持身体健康、促进生长发育和调节生理功能所必需的一类低分子有机化合物。 特点,1.结构和生化特性不同,以本体或前体形式存在。 2.不供给热能，不构成人体组织。 3.需要量很少，必须由食物供给。,维生素A（视黄醇） 维
23、生素D 维生素E（生育酚） 维生素K,维生素,脂溶性 维生素,水溶性 维生素,维生素B1（硫胺素） 维生素B2（核黄素） 维生素PP（尼克酸） 维生素B6（砒哆醇） 维生素B12（氰钴素） 叶酸、泛酸、生物素,维生素C（抗坏血酸）,B族维生素,维生素分类,维生素的功能 维生素参与机体重要的生理过程，是生命活动不可缺少的物质，许多维生素是辅酶的组成成分或是酶的前身物,维生素缺乏病,原发性：摄入不足 吸收障碍 继发性 需要量增加 滥用抗生素,维生素A 及胡萝卜素 (retinol) (carotene),视黄醇 维生素A 视黄醛 存在于动物体内 视黄酸,-胡萝卜素 胡萝卜素 -胡萝卜素 维生素的前
24、体 -胡萝卜素,1,2,3,4,5,维持正常视觉,维持上皮的正常生长和分化,促进生长发育并维持正常的生殖能力,抑癌作用,维持正常免疫功能,（1）生理功能,主要表现为恶心、呕吐、易激动、肝脾肿大、皮疹、骨关节疼痛、颅内压增高等,中毒多系发生误服大剂量的维生素AD胶囊 婴幼儿服用更应注意 孕妇在妊娠早期每日大剂量摄入，娩出畸形儿的危险度增加,过多摄入也会引起中毒,2001年，联合国儿童基金会发起“高剂量维生素A补充计划” ,资助印度全国儿童服用维生素A Assam 给儿童（1-5y）补充60mg/次（20万IU） 14人死亡，953人中毒,维生素A的需要量,我国维生素A的现状及和美国的比较,维生素
25、A的主要来源为肝脏、鸡蛋、鱼肝油、牛奶 胡萝卜素的主要来源为深绿色或红黄色蔬菜及水果,维生素D (Vit D) 具有钙化醇生物活性的一类物质，以Vit D2、D3最常见,吸收与代谢 1）吸收后需在肝、肾中分别进行一次羟化才能形 成具有活性的Vit D3 (1, 25 -（OH)2-D3) 2）Vit D的储存器官主要是脂肪、肝组织,1,2,3,4,5,促进小肠钙吸收,促进肾小管对钙、磷的重吸收,促进骨骼及牙齿硬化,调节基因转录作用,通过Vit D内分泌系统调节血钙平衡,生理功能 VitD作用方式实际上是激素，故摄入量要控制：RNI: 成人：5 g ；儿童及老人10 g,缺乏 原因：日光照射不足
26、，膳食摄入不足 表现：缺钙的临床表现 血清 25-OH-D3 20 g /ml,1,2,3,4,佝偻病（rickets）,骨质软化症（osteomalacia）,骨质疏松症（osteoporosis）,手足痉挛症,过多表现,儿童每天吃1mg，成人每天吃2.5mg，长期服用可致中毒 食欲不振、无力、恶心呕吐、腹泻、多尿、血清钙、磷增高，广泛性的软组织钙化和不同程度的肾功能损伤，停服维生素D可恢复,鼓励经常而适当的阳光照射,Vit D,阳光不足,紫外线灯照射,Vit D 强化奶,鱼 肝 油,其它来源,主要 海水鱼 次要 肝/蛋黄,食物来源,硫胺素（Vit B1, thiamin ） 又名抗神经炎因
27、子、抗脚气病因子 理化性质：,白色晶体，溶于水，易因受热和氧化而遭到破坏，尤其在碱性环境中更是如此，酸性比较稳定，由十二指肠吸收。,食物来源 Vit B1广泛存在于各类食物中 良好来源：动物内脏、瘦肉、全谷、豆类、坚果、蛋类 主要来源：谷类，但不应过度碾磨（八五面、九五米）,核黄素 (Vit B2, riboflavin ),理化性质： 核黄素的性质比较稳定，耐酸、不易氧化。但在碱性和光中不稳定。核黄素主要由胃肠道吸收,维生素C（ascorbic acid） 又名抗坏血酸 理化性质： 无色无味的片状结晶，具有酸味，溶于水，稍溶于丙酮与低级醇类,结晶体性质稳定，水溶液易为大气中的02破坏 微量重金属离子可加速维生素C的氧化过程 主要由肠道吸收，尿液排泄,参编书籍,中国公共卫生理论和实践（公共营养）,
