第三章 食物与健康.docx
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第三章食物与健康
第三章食物与健康.txt生活是过出来的,不是想出来的。
放得下的是曾经,放不下的是记忆。
无论我在哪里,我离你都只有一转身的距离。
第三章食物与健康
食物是外环境重要因素之一。
机体通过摄取食物获得营养,而获得营养
则是机体摄取食物、进行消化、吸收和利用以满足自身生理需要的必要的生
物学过程,是一切生物都必须具有的。
完善而良好的营养可以保证机体正常
的生理功能,促进健康和生长发育,提高机体的抵抗力和免疫能力,有利于
预防疾病,增强体质。
膳食营养不足或食物被污染,可以发生营养缺乏病、
食物中毒、饮食性传染病或寄生虫病,亦可引起慢性中毒、致癌或致畸等不
良后果。
随着人们生活水平的提高,膳食结构发生变化,人类疾病构成也发生很
大变化。
近年来,与饮食营养有关的慢性疾病如肥胖症、心脑血管疾病、肿
瘤、糖尿病等的发病率明显增加,因此合理营养显得尤为重要。
第一节合理营养
一、合理营养的基本要求
合理营养是指全面而平衡的营养。
各种营养素在机体代谢过程中,均有
其独特的功能,彼此间又有密切的联系,起相辅相成的作用,但一般不能相
互取代。
人类为维持生命和各个器官的正常活动,必须从外界摄取一定数量
的食物,并经过消化吸收而取得能被机体利用的各种营养素,而各种食物中
所含的营养素在种类和数量上均有较大的差别,因此,食物要合理搭配,机
体才可得到所需要的各种营养素。
合理膳食应满足以下基本要求:
1.摄取的食物应供给足量的营养素和热能,以保证机体活动和劳动所需
要的能量;保证机体生长发育、修复组织、维持和调节体内的各种生理活动;
提高机体的抵抗力和免疫功能,适应各种环境和条件下的机体需要。
2.摄取的食物应保持各种营养素的平衡,包括各种营养素摄入量和消耗
量以及各种营养素之间的平衡。
某种营养素过多或过少,可影响其他营养素
的吸收和利用。
3.食物通过合理的加工烹调,以减少营养素的损失、提高消化吸收率,
并具有良好的色、香、味,引起食欲。
4.食物应对人体无毒害;不应有微生物污染及腐败变质;无农药或其他
化学物质污染;加入的食品添加剂应符合规定要求。
二、营养素及其需要量、供给量
(一)营养素
营养素(nutrients)是指人体为维持生存和健康,保证生长发育和体力
劳动所必须的来自外界以食物形式摄入的物质,包括蛋白质、脂质、碳水化
物、无机盐和维生素五大类,其主要功能有以下三个方面:
1.供给机体活动和劳动所需的热能。
蛋白质、碳水化物、脂质均有此功
能。
2.构成机体组织成分。
通过代谢同化作用构成机体组织成分,以满足生
长、发育及组织修复的需要。
主要是蛋白质有此功能。
3.调节生理功能。
在复杂的生化和生理功能中起调节作用,使之均衡、
协调地进行。
各种维生素、无机盐及蛋白质均有此种作用。
(二)营养素的需要量和供给量
1.营养素需要量营养素需要量是指维持正常生理功能所需要的营养素
的数量。
这是根据长期的膳食调查、营养生理、生化试验,结合机体的不同
生理情况和劳动条件而制定的。
由于对需要量的理解和试验时采用的标准不
同,需要量有两个概念:
一是最低需要量,系指仅能维持生理平衡或不致发
生缺乏病的量;一是适宜需要量,是指能维持健康、促进生长、保证最高劳
动能力,使机体协调地发展,并能最大限度利用营养素的量。
各种营养素的
最低需要量和适宜需要量之间往往有一定的差距。
适宜需要量在实际工作中
难以确定,通常以最低需要量乘以安全系数作适宜需要量。
由于个体之间存
在差异,所以对同一营养素需要量的个人差异很大,需要量标准只是适合大
多数人的一个数值。
某些营养素的需要须随膳食中的其他成分的含量而变
化,如膳食中有大量玉米时,尼克酸的需要量即提高;某些B族维生素的需
要量随蛋白质、脂肪或碳水化物摄取量的多少而改变。
机体处于某些特殊的
生理时期或病理状况时,如孕妇对某些B族维生素的需要量较正常时期高;
甲状腺功能亢进时,使某些营养素需要量增高等。
不同劳动条件对营养素需
要量亦有明显的影响。
营养素需要量的制订是一项复杂的工作,要经过系统的试验、反复的验
证、长期的资料积累才能拟订,并需随着科学技术的发展不断修订。
2.营养素供给量供给量与需要量不同。
需要量是从机体方面制定的,营
养素供给量则着眼于膳食而提出的对特定人群的适宜摄取量。
是指为满足机
体营养需要,每日必须由膳食提供机体摄取以满足机体各种营养素需要的
量。
是在需要量的基础上考虑了人群的安全率、饮食习惯、食物生产、社会
条件及经济条件等因素而制定的适宜数值。
因而营养素供给量略高于营养生
理需要量,一般是需要量平均值加两个标准差,即能满足97.5%人群的需要。
但对热能一般不主张再增加。
中国营养学会1988年推荐每日膳食中营养素
供给量(recommendeddietaryallowance,RDA)见表3-1。
三、各种营养素
(一)蛋白质
蛋白质(protein)是构成人体组织、调节各种生理功能不可缺少的物质,
可促进机体生长发育、参与许多重要物质的转运,并供给热能。
缺乏时可致
生长发育迟缓、易疲劳、贫血、易感染、病后恢复缓慢等;严重缺乏可致营
养不良性水肿。
蛋白质过多则可增加肾负担。
1.蛋白质的营养价值评价食物蛋白质营养价值的高低,主要是看蛋白质
含量及其氨基酸组成与机体的吸收利用程度。
常用的评价指标有以下7种。
(1)食物中蛋白质含量:
食物中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。
表3-1推荐的每日膳食中营养素供给量
(中国营养学会1988年修订,青岛)
类别热能
(kcal或MJ)
蛋白质
(g)
钙
(mg)
铁
(mg)
锌
(mg)
硒
(μg)
碘
(μg)
视黄醇当量
(μg)
维生素
D(μg)
维生素
E(mg)
硫胺素
(mg)
核
(
极轻劳动2400(10.0)708001215501508005101.21
轻2600(10.9)808001215501508005101.31
中3000(12.6)908001215501508005101.51
重3400(14.2)1008001215501508005101.71
成年男子
(18~40
岁)
极重4000(16.7)1108001215501508005102.02
极轻劳动2100(8.8)658001815501508005101.11
轻2300(9.6)708001815501508005101.21
中2700(11.3)808001815501508005101.41
重3000(12.6)908001815501508005101.61
孕妇(4~6月)+200(+0.8)+151000282050175100010121.81
成年女子
(18~40
岁)
孕妇(7~9月)+200(+0.8)+251500282050175100010121.81
乳母+800(+3.3)+251500282050200120010122.12
婴儿初生~6月120/kg体重2~4/kg40010315402001030.40
7~12月100/kg体重体重60010515502001040.40
儿童(男)1岁~1100(4.6)35600101020703001040.60
2岁~1200(5.0)40600101020704001040.70
3岁~1350(5.7)45800101020705001040.80
4岁~1450(6.1)50800101040705001060.80
5岁~1600(6.7)55800101040707501060.90
6岁~1700(7.1)55800101040707501061.01
7岁~1800(7.5)608001010501207501071.01
8岁~1900(8.0)658001010501207501071.11
9岁~2000(8.4)658001010501207501071.11
10岁~2100(8.8)7010001215501207501071.21
11岁~2200(9.2)7010001215501207501081.31
12岁~2300(9.6)7510001215501207501081.31
儿童(女)各年龄组?
50~100?
0~10?
?
?
?
?
?
?
?
?
少年(男)13岁~2400(10.0)80120015155015080010101.61
16岁~2800(11.7)9010001515501508005101.81
少年(女)13岁~2300(9.6)80120020155015080010101.51
16岁~2400(10.0)8010002015501508005101.61
脂肪热能占总热能的百分比:
成年20%~25%,儿童少年25%~30%,婴儿30%~45%(不分性别)。
食物中粗蛋白含量以大豆最高,肉类次之,粮谷类稍低。
(2)氮平衡:
是衡量食物蛋白质质量的一种指标,亦是评价机体蛋白质营
养状况的重要指标,同时也是测定机体蛋白质需要量的经典方法。
氮平衡=摄入氮-(尿氮+粪氮+经皮肤排出的氮)
正常成年人体内蛋白质含量稳定,体内全部蛋白质每天有3%左右进行更
新,其中大部分重新合成新的蛋白质分子,但有一小部分分解成为尿素及其
他代谢产物。
其丢失部分,必须每天从膳食蛋白质得到补充而保持平衡,即
机体摄入氮的数量与排出氮的数量相等。
正在生长发育的婴、幼儿和青少年
或疾病康复阶段的成年人,为新增或修复组织的需要,有一部分氮将在体内
储留,即摄入氮应大于排出氮,这称为正氮平衡。
反之,当膳食中蛋白质长
期不足或患消耗性疾病,由于组织氮损耗或大量组织细胞分解,由机体排出
氦将超过摄入氮,这称为负氮平衡。
为安全计应使摄入氮较排出氮高出5%才
能确认处于平衡状态。
工作中可以根据食物对氮平衡的影响评价该食物中蛋白质的营养价值:
质量好的蛋白质,给以较少的量即能较快地从负氮平衡纠正到正氮平衡;而
质量差的蛋白质,则需以更大的量和较慢地使负氮平衡达到正氮平衡。
(3)蛋白质消化率:
蛋白质消化率是指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。
蛋白质消化率可分真消化率
(netdigestibility)和表观消化率(apparentdigestibility)。
蛋白质真消化率
摄入氮(粪氮粪内源氮)
摄入氮
×
蛋白质表观消化率
摄入氮粪氮
摄入氮
×
=
-
100%
=100%
?
?
动物蛋白质的消化率一般高于植物蛋白质。
如乳类为97%~98%、肉类为
92%~94%、蛋类为98%、馒头为79%、米饭为82%、马铃薯为74%、玉米窝窝
头为66%、大豆为60%、豆腐为90%。
(4)蛋白质生物学价值(biologicalvalue,BV):
是指蛋白质经消化
吸收后,进入机体可以储留和利用的部分,可用氮储留法测得:
蛋白质的生物学价值
储留氮
吸收氮
×=100
吸收氮=摄入氮-(粪氮-粪内源氮)
储留氮=吸收氮-(尿氮-尿内源氮)
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
3-2。
表3-2常用食物蛋白质的生物学价值
蛋白质生物学价值蛋白质生物学价值蛋白质生物学价值
鸡蛋黄96牛肉76玉米60
全鸡蛋94白菜76花生59
牛奶90猪肉74绿豆58
鸡蛋白83小麦67小米57
鱼83豆腐65生黄豆57
大米77熟黄豆64高粱56
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
aminoacid)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,即缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、
苏氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、蛋氨酸、赖氨酸,对婴幼儿童而言,组氨酸亦
为必需氨基酸。
此外,酪氨酸与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。
人体每日必需氨
基酸需要量见表3-3。
表3—3人体每日必需氨基酸需要量及比值
缬氨亮氨异亮苏氨苯丙氨酸+色氨蛋氨酸+赖氨组氨不同人群需
要量及比值酸酸氨酸酸酪氨酸酸胱氨酸酸酸
成人:
需要量(mg\kg)10.014.010.07.014.03.513.012.00
比值2.84.02.82.04.01.03.73.4
儿童:
需要量(mg\kg)33.045.030.035.027.04.027.060.00(10~12岁)
比值8.311.37.58.86.81.06.815.0
婴幼儿:
需要量(mg\kg)93.0161.087.087.0125.017.058.0103.028.0
比值5.59.55.15.17.41.03.46.01.6
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。
在人体合成蛋白质的过程中,各种氨基酸要有适宜的比例,如果某一氨
基酸过少,就要影响其他氨基酸的利用,营养学上称这种氨基酸为限制氨基
酸(limitingaminoacid)。
若两种以上都不足,以不足程度称为第一、第
二限制氨基酸。
例如谷类缺少赖氨酸、豆类缺少蛋氨酸、谷豆混合食用可补
充不足。
由于各种蛋白质中必需氨基酸的含量和比值不同,故可将富含某种必需
氨基酸的食物与缺乏该种必需氨基酸的食物互相搭配而混合食用,使混合蛋
白质的必需氨基酸成分更接近合适比值,从而提高蛋白质的生物学价值(表
3-4),称之为蛋白质的互补作用(complementaryaction)。
表3—4几种混合食物蛋白质的生物学价值
混合百分比(%)混合食物蛋白质
高粱玉米小米黄豆生物学价值
30502075
752576
40402073
(5)净蛋白质利用率(netproteinutilization,NPU):
表示摄入的蛋
白质在体内的利用情况。
指摄入氮存留比例,亦即生物学价值和消化率的乘
积。
净蛋白质利用率=生物学价值×消化率
=
摄入氮(粪氮粪内源氮)(尿氮尿内源氮)
摄入氮
?
?
?
?
(6)蛋白质功效比值(proteinefficiencyratio,PER);摄入单位重
量蛋白质的体重增长值。
用以表示在规定实验条件下蛋白质对动物的生长效
率。
PER=
动物增加体重克数
摄入蛋白质克数
由于本法简便实用,已列入AOAC必测指标。
为便于测定结果相互比较,
用参比酪蛋白组动物PER为2.5时的待测蛋白质的PER值。
PER值较高的蛋
白质营养价值亦较高。
全蛋蛋白质的PER为4.4,牛心为3.1。
(7)化学分(chemicalscore):
或称氨基酸评分(aminoacidscore)。
以生物学价值最高的鸡卵蛋白质作为参考蛋白质,将每克待评食物蛋白质中
每种必需氨基酸的含量占等量参考蛋白质中该氨基酸的百分数计算出来,百
分数最低的氨基酸称“限制氨基酸”,此百分数即化学分。
如鸡蛋、牛乳均
为100,稻米为67,玉米为49。
用化学分不仅可以看出单一食物蛋白质的限制氨基酸,也可看出混合食
物蛋白质的限制氨基酸(表3-5)。
表3—5几种食物蛋白质的化学分
氨基酸含量(mg/g蛋白质)化学分
蛋白质来源赖氨酸含S-氨基酸苏氨酸色氨酸(限制氨基酸)
FAO/WHO55354010100
谷类2438301144(赖氨酸)
豆类7224421468(含S-氨基酸)
奶粉8029371383(含S-氨基酸)
谷、豆、奶混合5132351288(苏氨酸)
(67∶22∶11)
2.供给量我国推荐的每日膳食中蛋白质供给量成年男子为70g、女子为
65g,并随劳动强度增加而递增。
孕妇和乳母分别增加15~25g。
1岁以内婴
幼儿2~4g/kg体重。
儿童、青少年按年龄组分别为35~90g。
动物性食品和
大豆供给的蛋白质应占总摄入蛋白质的30%~40%,如达到总摄入量的40%以
上,则供给量可相应减少。
3.蛋白质的来源蛋白质的食物来源有动物性和植物性。
粮食蛋白质为
8%~10%,畜禽类和鱼类含蛋白质约为10%~20%,鲜奶类1.5%~3.8%,蛋类
11%~20%。
大豆类20%~40%,是植物性食品中含量最高的,且含赖氨酸较多,
对粮谷类蛋白质有较好的互补作用。
(二)脂类
脂类(lipids)包括中性脂肪和类脂(lipoid),前者主要是脂肪和油;
后者包括磷脂、糖脂、类固醇及固醇、酯类、脂蛋白等。
脂肪由甘油与脂肪酸组成,脂肪酸可分为饱和脂肪酸(saturatedfatty
acid)、单不饱和脂肪酸(monounsaturatedfattyacid)和多不饱和脂肪
酸(polyunsaturatedfattyacid)三种。
多不饱和脂肪酸中亚油酸(linoleic
acid,C
18:
2
)在体内不能合成,必须由食物供给,称必需脂肪酸(essential
fattyacid,EFA)。
花生四烯酸(arachidonicacid,C
20:
4
)也有必需脂
肪酸的活性,但在体内可通过碳链加长而合成。
必需脂肪酸参与磷脂的合成,
是构成线粒体与生物膜的成分,具降低血胆固醇及甘油三酯的作用,为合成
前列腺素所必需。
近年来研究认为EFA有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辛的前体有关。
EFA缺乏可致皮肤湿疹样
病变、脱发、婴儿生长发育迟缓等。
1.脂肪的营养价值
(1)必需脂肪酸含量:
脂肪中EFA含量越多其营养价值
越高。
一般而言,植物油中含量较多(椰子油除外),动物脂肪中含量较少
(鱼油例外)(表3-6)。
表3—6常见脂肪的必需脂肪酸含量(%)
棉籽油44.3奶油4.2
豆油51.7猪油8.9
花生油37.9羊油2.9
葵籽油63.2牛油1.9
菜籽油16.3椰子油6.0~10.0
(2)消化率:
脂肪的消化率与其熔点有关。
进入十二指肠的脂肪必须是液
体乳糜状才能吸收,故熔点越高、消化率越低。
(3)脂溶性维生素含量:
肝脏、牛奶、蛋、鱼肝油中富含维生素A、D;
植物油中含维生素E较多,动物脂肪中几乎不含维生素。
2.供给量和来源我国推荐的每日膳食中脂肪供给量按其能量占总能量
的百分比来计算,成人为20%~25%,1岁以内婴幼儿为30%~45%,儿童、少
年为25%~30%。
脂肪主要来源于烹调用的油脂及动物性食品中的脂肪,坚果和种子植物
中的含量亦较高,谷类的胚芽部分亦含有一定量的脂肪。
(三)碳水化物
碳水化物(carbonhydrates)包括淀粉、双糖、单糖、低聚糖、膳食纤
维等。
碳水化物是能量的主要来源,但人体内含量只占2%左右,故必须经常
供给碳水化物。
但摄入过多可致肥胖和高甘油三酯血症。
1.营养价值淀粉经淀粉酶作用后消化吸收率为97%~99%;葡萄糖可迅
速在肠粘膜吸收;果糖在肠道吸收较缓慢,但它是形成糖原的主要原料,可
利用程度大于葡萄糖;乳糖是婴幼儿生长所必需,由葡萄糖和半乳糖结合而
成,只有奶中才含有乳糖。
多糖结构复杂,淀粉是由葡萄糖所构成的链,人体可分解淀粉为葡萄糖
供机体利用。
糖原是存在于肝和肌肉中的动物淀粉,成人体内储存的糖原约
370克,其中肌肉245g(17g/kg肌肉),肝108g,血及细胞外液17g(0.8g/kg)。
另有一些不被肠道吸收的多糖,如纤维素、半纤维素、木质素和果胶、
藻类多糖等,称为膳食纤维(foodfiber)。
这些物质可以增加粪便体积,
促进肠蠕动,减轻肠内压,减少肠道致癌物质与肠道的接触时间,故膳食中
含有多量膳食纤维的人群,结肠炎及结肠癌的发病率较低。
大量果胶和膳食
纤维可降低血胆固醇。
但过多膳食纤维能影响食物消化吸收率,影响微量元
素的吸收等。
2.供给量和来源每日膳食中碳水化物的供给量,一般应占总热能的
55%~70%。
碳水化物大部分来源于淀粉,小部分来源于单糖或双糖。
膳食中
碳水化物主要由粮食供给,粮食中碳水化物含量达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的主要
来源。
(四)无机盐和微量元素
体内各种元素,除碳、氢、氧、氮主要以有机化合物形式存在外,其余
元素无论含量多少,统称为无机盐。
约占体重的2.2%~4.3%,其中含量较多
的有钙、镁、钾、钠、磷、硫、氯等,占无机盐总量的99.9%,称常量元素。
此外,还有很多种含量极微的元素,虽仅占体重的0.01%以下,但也是人体
所必需,称必需微量元素(essentialmicroele-ments)。
目前认为必需微
量元素有:
铁、碘、铜、锌、锰、钴、钼、硒、铬、镍、锡、硅、氟、钒等
14种。
由于新陈代谢,每天都有一定量无机盐通过各种途径排出体外,故必
须通过膳食补充。
1.钙(calcium)成人体内含钙约占体重的1.5%~2.0%,其中约99%集中
在骨骼和牙齿中,是构成骨胳和牙齿的主要成分;1%的钙是维持正常生理状
态所必需。
例如心脏搏动、神经和肌肉兴奋性的正常传导和正常感应性的维
持,都必须有一定量钙的存在。
若血清钙降低,可使神经、肌肉兴奋性增高
引起抽搐;反之过高会抑制神经、肌肉的兴奋性。
钙参与凝血过程,使凝血
酶原变成凝血酶;参与维持体内酸碱平衡及毛细血管渗透压;此外,钙还是
各种生物膜的组成成分,对维持生物膜正常通透性有重要作用。
钙缺乏主要影响骨骼的发育和结构,表现为婴儿的佝偻病和成年人的骨
质软化症及老年人骨质疏松症。
(1)钙的吸收利用:
钙在消化道的吸收,受很多因素影响:
钙离子与草酸、
植酸、脂肪酸、过量的磷酸盐均可形成不溶性钙盐而影响吸收;蛋白质含量
不足亦可妨碍钙的吸收;维生素D、乳糖、氨基酸则有利于钙的吸收利用。
(2)供给量及来源:
成年人(不分性别)钙的每日供给量应为800mg;孕
妇、乳母应分别增至1000~1500mg;婴儿、儿童、少年每日供给量按体重计,
其量应明显比成人为高。
我国食物中钙的主要来源是豆类及豆制品,某些蔬菜、牛奶、海带、虾
皮、芝麻酱中含钙量亦很丰富。
儿童可用食用骨粉或鱼粉补充钙。
2.铁(iron)成人体内约有3~5g铁。
约60%~70%存在于血红蛋白中,
3%在肌红蛋白中,1%在各种酶系统,例如细胞色素氧化酶、过氧化物酶等。
在体内主要参与氧的运输,组织呼吸,促进生物氧化还原反应,余26%~30%
为储备铁。
世界各地缺铁性贫血发病率较高,尤其早产儿、儿童、女青少年及孕妇,
主要是由于体内需要量增加而摄入不足或慢性失血及铁吸收障碍造成。
可出
现低色素小细胞性贫血。
缺铁时,首先体内铁储备减少,血清铁蛋白含量降低;继之,体内循环
铁含量、血清铁降低;最后导致血红蛋白生成障碍而出现缺铁性贫血。
患者
早期表现为疲倦、乏力、头晕、记忆力减退、学童注意力不集中,活动后有
呼吸急促。
中度贫血可出现缺氧代偿性改变,如心跳加快、心搏增强、收缩
期杂音
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- 第三章 食物与健康 第三 食物 健康