营养学基础 知识(1)

一
什么是营养
营养是人体不断从外界摄取食物，经过消化、吸收、代谢和利用食物中身体需要的物质（养分或养料）来维持生命活动的全过程，它是一种全面的生理过程，而不是专指某一种养分。
二
什么是营养素
食物中的养分科学上称为营养素。它们是维持生命的物质基础，没有这些营养素，生命便无法维持。人体需要的营养素约有50种，归纳起来分六大类，即蛋白质、脂类、碳水化合物、矿物质和微量元素、维生素和水。近年来发现膳食纤维也是维持人体健康必不可少的物质，可算是第七类营养素。这些营养素在体内功能各不相同，概括起来可分为三方面：（1）供给能量以满足人体生理活动和体力活动对能量的需要，（2）作为建筑和修补身体组织的材料。（3）在体内物质代谢中起调节作用。
三
什么是合理营养
合理营养的含义是，由食物中摄取的各种营养素与身体对这些营养素的需要达到平衡，既不缺乏，也不过多。缺乏某些营养素会引起营养缺乏病，如缺钙引起的佝偻病，缺铁引起的贫血等等。某些营养素如脂肪和碳水化合物摄入过多又会导致肥胖症、糖尿病、心血管病等“富贵病”。营养缺乏和营养过剩引起的病态统称为营养不良，都是营养不合理的后果，对健康都是十分有害的。

由于没有一种食物能供给我们身体所需的全部营养素，所以我们在安排膳食时要尽量采用多样化的食物，根据各种食物中不同的营养成分恰当地调配膳食来全面满足身体对各种营养素的需要。合理营养还包括合理的用膳制度和合理的烹调方法。一日三餐应定时定量。一般来说，三餐食物量的分配不应相差很多，午餐可适当多一些。不吃早餐和暴饮暴食都是不合理的进食方式。合理的烹调方法不但可使食物味美可口，促进消化吸收，还可起到消毒杀菌作用，但应注意尽量减少烹调过程中营养素的损失。例如，淘米时过度搓洗，高温油炸食品，新鲜蔬菜切碎后长时间用水浸泡和长时间熬煮等都会导致营养素的损失。在我国迫切需要普及营养知识，使人民群众知道如何获得合理营养增进健康。
四
什么是营养素的供给量
营养素供给量简称供给量。它是衡量群体营养素摄取量是否合理的标准
。在制定供给量时98%）人的需要都能得到满足。我们将这个添加了安全量后的数量称为供给量。显然，供给量大于生理需要量。但是，在制定能量的供给量时不添加安全量，为的是避免一部分人能量摄入过多导致肥胖。因此，能量的供给量就是其平均需要量。制定供给量时不仅考虑了个体差异，还参照了饮食习惯和食物的生产供应情况。供给量不是一成不变的，随着营养科学的发展，生活水平的提高，营养学家们将根据需要和可能及时加以修订。我国现在使用的标准是中国营养学会在1988年修订的“推荐的每日膳食中营养素供给量”。供给量标准主要用于评价群体膳食质量，对于个人，供给量可作为参考。

人体的能量需要
一 能 量
能量指的是人体维持生命活动所需要的热能。人体所需要的热能都来自产热的营养素，即蛋白质、脂肪和碳水化合物。国际上通常以焦耳（J）为热能的计量单位，同时也仍然使用卡为计量单位。1焦耳=0.239卡，1卡=4.184焦耳。在实际应用中，通常使用千焦耳和千卡，即焦耳和卡的1000倍。人体从食物获得能量，用于各种生命活动，如内脏的活动、肌肉的收缩、维持体温以及生长发育等。
二 能量的需要量
人体对能量的需要与其消耗的能量相等。人体消耗的能量用于以下几方面：基础代谢，体力活动和食物的特殊动力作用。对于生长发育中的儿童，还包括生长发育和身体各种组织增长和更新所需要的能量。
（1）基础代谢 基础代谢是维持生命最基本活动的代谢状态，即身体完全安静松弛，无体力脑力负担，无胃肠消化活动，清醒静卧于室温18—20℃舒适条件下的代谢状态。基础代谢消耗的能量是维持生命活动最起码的能量需要。基础代谢消耗能量的数量受许多因素的影响，体型、性别、年龄和生理状态都对基础代谢的高低有影响。一般来说，男性比女性高，儿童和青少年比成年人高，寒冷气候下比温热气候下高。
（2）体力活动 人体能量消耗的主要部分是体力活动的消耗。体力活动消耗能量的数量与劳动强度、劳动时间、劳动姿势及熟练程度有关。
（3）食物特殊动力作用 人体由于摄入食物而引起能量代谢额外增高的现象叫做食物的特殊动力作用。它是由于食物在消化、转运、代谢及储存的过程需要消耗能量。各种营养素的特殊动力作用强弱不同，蛋白质最强，其次是碳水化合物，脂肪最弱。一般混合膳食的特殊动力作用所消耗的能量约为每日消耗能量总数的10%。
（4）生长发育 儿童和青少年的生长发育需要能量来建立新的组织。每增加1克新组织约需要消耗20KJ能量。同样，孕妇体内胎儿的生长发育和自身生殖器官的增生也需要消耗相应的能量。能量摄入必须和生长速度相适应，否则生长便会减慢甚至停止。
三
中国营养学会将18~44岁的男性的体力活动强度分为五级，按体力活动强度的差异提出了不同的能量供给量标准。极轻劳动：以坐着为主的工作，如办公室工作、组装和修理收音机与钟表等工作，业余有一定的文体活动；轻劳动：以站着为主的工作，有少量走动，如一般实验室操作，教师讲课等；中等劳动：如学生的活动和汽车司机的工作；重劳动：如炼钢工人、农民的劳动；极重劳动：如非机械化的装卸、伐木、采矿等。女性仅分四级（无极重体力活动一级）。儿童、青少年和孕妇、乳母的能量供给量应相应地增多。中年以后，基础代谢率降低，体力活动减少，能量供给量应适当减少以免肥胖。
四
食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白质是人体的能量来源。这三种营养素每克供给人体的能量分别为16.7KJ、37.6KJ和16.7KJ。这三种蕴藏能量的物质普遍存在于各类食物中。动物性食物含有较多的脂肪和蛋白质。植物性食物中的油料作物的籽仁含有丰富的脂肪；谷类中则以碳水化合物为主。大豆除含脂肪外还含有丰富的蛋白质；坚果，如花生、核桃等与大豆近似；蔬菜水果中含能量很少。
碳水化合物、脂肪和蛋白质这三种供给能量的营养素在代谢中可以互相转化，但彼此不能完全替代，因为它们在人体内还各自有独特的生理功能。它们在膳食中应保持恰当的比例。根据我国人民膳食习惯，在摄入的总能量中碳水化合物提供的能量应占60%~70%，脂肪提供的能量应占20%~25%，蛋白质提供的能量应占10%~15%。

生命的基础——蛋白质
第3页：生命的基础——蛋白质
在人体各个器官、组织和体液内，蛋白质都是必不可少的成分。成年人体重的16.3%是蛋白质。蛋白质是生命的物质基础，恩格斯曾指出，生命是蛋白质的运动形式。如果蛋白质长时间地摄入不足，正常代谢和生长发育便会无法进行，轻者发生疾病，重者甚至可以导致死亡。
一 蛋白质的化学组成
蛋白质主要由碳、氢、氧、氮四种元素组成。蛋白质元素组成的最大特点是含有氮。有些蛋白质还含有硫、磷、铁等其他元素。上述这些元素按一定结构组成氨基酸。氨基酸是蛋白质的组成单位。自然界中的氨基酸有20多种，这20 多种氨基酸以不同数目和不同顺序连接构成种类繁多，千差万别的蛋白质，发挥它们各自不同的生理功能。蛋白质的分子大小可相差几千倍，但它们含氮的百分率相当恒定，各种蛋白质每100克中的氮含量都约是16 克。这样，我们要测定某一种食物的蛋白质含量便可以首先测定其氮含量，再乘以6.25 （100÷16 = 6.25 ）即可得出该食物的蛋白质含量。
二 必需氨基酸和非必需氨基酸
食物中的蛋白质必须经过肠胃道消化，分解成氨基酸才能被人体吸收利用，人体对蛋白质的需要实际就是对氨基酸的需要。吸收后的氨基酸只有在数量和种类上都能满足人体需要身体才能利用它们合成自身的蛋白质。营养学上将氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸两类。
必需氨基酸指的是人体自身不能合成或合成速度不能满足人体需要，必须从食物中摄取的氨基酸。对成人来说，这类氨基酸有8种，包括赖氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸、色氨酸和苯丙氨酸。对婴儿来说，组氨酸也是必需氨基酸。
非必需氨基酸并不是说人体不需要这些氨基酸，而是说人体可以自身合成或由其它氨基酸转化而得到，不一定非从食物直接摄取不可。这类氨基酸包括谷氨酸、丙氨酸、精氨酸、甘氨酸、天门冬氨酸、胱氨酸、脯氨酸、丝氨酸和酪氨酸等。有些非必需氨基酸如胱氨酸和酪氨酸如果供给充裕还可以节省必需氨基酸中蛋氨酸和苯丙氨酸的需要量。
三 蛋白质的分类
营养学上根据食物蛋白质所含氨基酸的种类和数量将食物蛋白质分三类：
1. 完全蛋白质 这是一类优质蛋白质。它们所含的必需氨基酸种类齐全，数量充足，彼此比例适当。这一类蛋白质不但可以维持人体健康，还可以促进生长发育。奶、蛋、鱼、肉中的蛋白质都属于完全蛋白质。
2. 半完全蛋白质 这类蛋白质所含氨基酸虽然种类齐全，但其中某些氨基酸的数量不能满足人体的需要。它们可以维持生命，但不能促进生长发育。例如，小麦中的麦胶蛋白便是半完全蛋白质，含赖氨酸很少。食物中所含与人体所需相比有差距的某一种或某几种氨基酸叫做限制氨基酸。谷类蛋白质中赖氨酸含量多半较少，所以，它们的限制氨基酸是赖氨酸。
3. 不完全蛋白质 这类蛋白质不能提供人体所需的全部必需氨基酸，单纯靠它们既不能促进生长发育，也不能维持生命。例如，肉皮中的胶原蛋白便是不完全蛋白质。
四 蛋白质的生理功能
蛋白质在体内的多种生理功能可归纳为三方面：
1.构成和修补人体组织 蛋白质是构成细胞、组织和器官的主要材料。婴幼儿、儿童和青少年的生长发育都离不开蛋白质。即使成年人的身体组织也在不断地分解和合成进行更新，例如，小肠黏膜细胞每1~2天即更新一次，血液红细胞每120天更新一次，头发和指甲也在不断推陈出新。身体受伤后的修复也需要依靠蛋白质的补充。
2.调节身体功能 体内新陈代谢过程中起催化作用的酶，调节生长、代谢的各种激素以及有免疫功能的抗体都是由蛋白质构成的。此外，蛋白质对维持体内酸硷平衡和水分的正常分布也都有重要作用。
3. 供给能量 虽然蛋白质的主要功能不是供给能量，但当食物中蛋白质的氨基酸组成和比例不符合人体的需要，或摄入蛋白质过多，超过身体合成蛋白质的需要时，多余的食物蛋白质就会被当作能量来源氧化分解放出热能。此外，在正常代谢过程中，陈旧破损的组织和细胞中的蛋白质也会分解释放出能量。每克蛋白质可产生.16.7千焦耳（4千卡）热能.
五 食物蛋白质营养价值的评定
蛋白质主要由碳、氢、氧、氮四种元素组成。蛋白质元素组成的最大特点是含有氮。有些蛋白质还含有硫、磷、铁等其他元素。上述这些元素按一定结构组成氨基酸。氨基酸是蛋白质的组成单位。自然界中的氨基酸有20多种，这20 多种氨基酸以不同数目和不同顺序连接构成种类繁多，千差万别的蛋白质，发挥它们各自不同的生理功能。蛋白质的分子大小可相差几千倍，但它们含氮的百分率相当恒定，各种蛋白质每100克中的氮含量都约是16 克。这样，我们要测定某一种食物的蛋白质含量便可以首先测定其氮含量，再乘以6.25 （100÷16 = 6.25 ）即可得出该食物的蛋白质含量。
六 蛋白质的互补作用
植物性蛋白质中各种氨基酸的含量和组成比例与人体需要相比总有些不足。由于各种植物性蛋白质的氨基酸含量和组成各不相同，因而可以通过植物性食物的互相搭配，取长补短，来使其接近人体需要，提高其营养价值。这种食物搭配的效果叫做蛋白质的互补作用。在实际生活中我们也常将多种食物混合食用，现在我们知道了这样做不仅可以调整口感，还十分符合营养科学的原则。例如，谷类食物蛋白质内赖氨酸含量不足，蛋氨酸含量较高，而豆豆类食物的蛋白质恰好相反，混合食用时两者的不足都可以得到补偿。
七 蛋白质的供给量和来源
蛋白质的供给量 蛋白质的供给量与膳食蛋白质的质量有关。如果蛋白质主要来自奶、蛋等食品，则成年人不分男女均为每日每公斤体重0.75克。中国膳食以植物性食物为主，蛋白质质量较差，供给量需要定为每日每公斤体重1.0~1.2克。蛋白质供给量也可用占总能量摄入的百分比来表示。在能量摄入得到满足的情况下，由蛋白质提供的能量在成年人应占总能量的10%~12%，生长发育中的青少年则应占14%。
蛋白质的来源 膳食中蛋白质来源不外是植物性食物和动物性食物。动物性食物蛋白质含量高、质量好，如奶、蛋、鱼、瘦肉等。植物性食物主要是谷类和豆类。大豆含有丰富的优质蛋白质。谷类是我们的主食，蛋白质含量居中（约10%），是我国人民膳食蛋白质的主要来源。蔬菜水果等食品蛋白质含量很低，在蛋白质营养中作用很小。

美味的来源——脂肪
脂类也称脂质。它包括两类物质。一类是脂肪，又名中性脂肪，是由一分子甘油和三分子脂肪酸组成的甘油三酯。另一类是类脂，它与脂肪化学结构不同，但理化性质相似。在营养学上较重要的类脂有磷脂、糖脂、胆固醇、脂蛋白等。由于脂类中大部分是脂肪，类脂只占5%并且常与脂肪同时存在，因而营养学上常把脂类通称为脂肪。
脂肪酸
脂肪酸是由碳、氢、氧三种元素组成的一类化合物，是中性脂肪、磷脂和糖脂的主要成分。根据脂肪酸分子结构中碳链的长度分为短链脂肪酸（碳链中碳原子少于6 个），中链脂肪酸（碳链中碳原子6~12 个）和长链脂肪酸（碳链中碳原子超过12 个）三类。一般食物所含的脂肪酸大多是长链脂肪酸。根据碳链中碳原子间双键的数目又可将脂肪酸分为单不饱和脂肪酸（含1 个双键），多不饱和脂肪酸（含1 个以上双键）和饱和脂肪酸（不含双键）三类。富含单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸组成的脂肪在室温下呈液态，大多为植物油，如花生油、玉米油、豆油、菜子油等。以饱和脂肪酸为主组成的脂肪在室温下呈固态，多为动物脂肪，如牛油、羊油、猪油等。但也有例外，如深海鱼油虽然是动物脂肪，但它富含多不饱和脂肪酸，如20碳5烯酸（EPA）和22碳6烯酸（DHA），因而在室温下呈液态。下表是一些常用油脂的脂肪酸组成。
几种常用油脂的脂肪酸组成（%脂肪酸）
油 脂 饱和脂肪酸 单不饱和脂肪 多不饱和脂肪酸
大豆油 14 25 61
14
50 36 15
24 61 6 62 32 12 19 69 28 18 54 15 41 44 51 39 10 38 48 14 51 42 7 54 36 10 31 48 21 28 23 49
必需脂肪酸
自然界存在的脂肪酸有40多种。有几种脂肪酸人体自身不能合成，必须由食物供给，称为必需脂肪酸。以往认为亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸这三种多不饱和脂肪酸都是必需脂肪酸。近年来的研究证明只有亚油酸和亚麻酸是必需脂肪酸，而花生四烯酸则可利用亚油酸由人体自身合成。下表1.是细胞膜的重要成分，缺乏时发生皮炎，对儿童还影响其生长发育，2.是合成磷脂和前列腺素的原料，还与精细胞的生成有关，3.促进胆固醇的代谢，防止胆固醇在肝脏和血管壁上沉积，4.对放射线引起的皮肤损伤有保护作用。
几种常用油脂和食物中必需脂肪酸含量（占脂肪酸总量%）
油脂名称 亚油酸 亚麻酸 食物名称 亚油酸 亚麻酸
豆油 52.2 10.6 猪肉 13.6 0.2
花生油 37.6 —— 猪肝 15.0 0.6
玉米油 47.8 0.5 牛肉 5.8 0.7
菜子油 14.2 7.3 羊肉 9.2 1.5
米糠油 34.0 1.2 鸡肉 24.2 2.2
芝麻油 43.7 2.9 鸡蛋黄 11.6 0.6
猪脂 8.3 0.2 牛奶 4.4 1.4
牛脂 3.9 1.3 鲤鱼 16.4 2.0
羊脂 2.0 0.8 带鱼 2.0 1.2
鸡油 24.7 1.3 鲫鱼 6.9 4.7
胆固醇
胆固醇是类脂的一种。它在人体内的重要生理功能包括：1.是细胞膜的组成成分，细胞吸收养分、排出代谢废物都由细胞膜控制，2.是合成胆汁酸和维生素D3的原料，前者可帮助脂肪消化吸收，后者可预防儿童佝偻病，3.是合成类固醇激素的原料，特别是性激素和肾上腺皮质激素。这些激素对人体的健康和人类的繁衍都是不可或缺的。
人体胆固醇来自膳食和体内合成。体内合成量受膳食胆固醇水平影响，膳食胆固醇摄入过多时体内合成量减少，摄入过少时体内合成量增多。胆固醇在肝脏内经过分解代谢随粪便排出。正常情况下，胆固醇在血液中维持一个恰当的水平。当脂质代谢发生异常或膳食胆固醇摄入量超过身体调节能力时，血液中的胆固醇浓度就会升高并逐渐在血管内壁上沉积而引起血管腔狭窄和心血管病。这时，除药物治疗外还应限制富含胆固醇的食物。但在脂质代谢正常的情况下无须过分限制，因为胆固醇也是人体不可缺少的营养物质。
鱼油中的EPA和DHA
20碳5如前所述，这两种脂肪酸都是多不饱和脂肪酸。近年来它们之所以引起人们重视是因为发现居住在北极圈内的爱斯基摩人的膳食虽然以鱼、肉为主，脂肪、能量和胆固醇摄入量都很高，但冠心病、糖尿病的发生率和死亡率都远低于其它地区的人群。经研究发现，鱼油中富含EPA和DHA，它们有降低胆固醇，增加高密度脂蛋白的作用，而高密度脂蛋白是一种能移去血管壁上积存的胆固醇，疏通血管的物质。它们还有抑制血小板聚集、降低血黏度和扩张血管等作用。动物实验还发现DHA可促进脑的发育，据此推测对儿童的生长发育很可能也有好处。有些植物油中含量丰富的亚麻酸在体内可以转变成EPA和DHA ，与深海鱼油所含的EPA和DHA有同样的生物效用。
脂肪的生理功能
概括起来，脂肪有以下几方面生理功能：
1. 供给能量:1克脂肪在体内分解成二氧化碳和水并产生38KJ（9Kcal）能量，比1克蛋白质或1克碳水化合物高一倍多。
2. 构成一些重要生理物质:磷脂、糖脂和胆固醇构成细胞膜的类脂层，胆固醇又是合成胆汁酸、维生素D3和类固醇激素的原料。
3. 维持体温和保护内脏:皮下脂肪可防止体温过多向外散失，也可阻止外界热能传导到体内，有维持正常体温的作用。内脏器官周围的脂肪垫有缓冲外力冲击保护内脏的作用。
4. 提供必需脂肪酸。
5. 脂溶性维生素的重要来源:鱼肝油和奶油富含维生素A、D，许多植物油富含维生素E。脂肪还能促进这些脂溶性维生素的吸收。
6. 增加饱腹感:脂肪在胃肠道内停留时间长，所以有增加饱腹感的作用。
脂肪营养价值的评定
营养学上根据以下三项指标评价一种脂肪的营养价值：
1. 消化率: 一种脂肪的消化率与它的熔点有关，含不饱和脂肪酸越多熔点越低，越容易消化。因此，植物油的消化率一般可达到100%。动物脂肪，如牛油、羊油，含饱和脂肪酸多，熔点都在40℃以上，消化率较低，约为80％～90％。
2. 必需脂肪酸含量: 植物油中亚油酸和亚麻酸含量比较高，营养价值比动物脂肪高。
3. 脂溶性维生素含量: 动物的贮存脂肪几乎不含维生素，但肝脏富含维生素A和D，奶和蛋类的脂肪也富含维生素A和D。植物油富含维生素E。这些脂溶性维生素是维持人体健康所必需的。
脂肪的供给量和来源
脂肪的供给量 脂肪无供给量标准。不同地区由于经济发展水平和饮食习惯的差异，脂肪的实际摄入量有很大差异。我国营养学会建议膳食脂肪供给量不宜超过总能量的30%，其中饱和、单不饱和、多不饱和脂肪酸的比例应为1:1:1。亚油酸提供的能量能达到总能量的1%~2%即可满足人体对必需脂肪酸的需要。
脂肪的来源 脂肪的主要来源是烹调用油脂和食物本身所含的油脂。表5是几种食物中的脂肪含量。从下表内的数字可见，果仁脂肪含量最高，各种肉类居中，米、面、蔬菜、水果中含量很少。
几种常用食物中的脂肪含量（克/100克）
食物名称 脂肪含量 食物名称 脂肪含量
猪肉（肥） 90.4 芝麻 39.6
猪肉（肥瘦） 37.4 葵花子仁 53.4
牛肉（肥瘦） 13.4 松子仁 7O.6
羊肉（肥瘦） 14.1 大枣（干） 0.4
鸡肉 9.4 栗子（干） 1.7
牛奶粉（全脂） 21.2 南瓜子（炒） 46.1
鸡蛋 10.0 西瓜子（炒） 44.8
大豆（黄豆） 16.0 水果 0.1~0.5
花生仁 44.3 蔬菜 0.1~0.5
核桃仁 58.8 米、面 0.8~1.5

能量供给者—— 碳水化合物
第5页：能量供给者—— 碳水化合物
一 碳水化合物和糖
碳水化合物是由碳、氢、氧三种元素组成的一类化合物，其中氢和氧的比例与水分子中氢和氧的比例相同，因而被称为碳水化合物，又称糖类。根据分子结构的繁简，碳水化合物分为单糖、双糖和多糖三大类。
单糖是最简单的碳水化合物，易溶于水，可直接被人体吸收利用。最常见的单糖有葡萄糖、果糖和半乳糖。葡萄糖主要存在于植物性食物中，人血液中的糖是葡萄糖。果糖存在于水果中，蜂蜜中含量最高。果糖是甜度最高的一种糖，它的甜度是蔗糖的1.75倍。半乳糖是乳糖的分解产物，吸收后在体内可转变为葡萄糖。
双糖是由两分子单糖脱去一分子水缩合而成的糖，易溶于水。它需要分解成单糖才能被身体吸收。最常见的双糖是蔗糖、麦芽糖和乳糖。蔗糖是一分子葡萄糖和一分子果糖缩合而成，是我们日常生活中最常食用的糖。白糖、红糖、砂糖都是蔗糖。麦芽糖是两分子葡萄糖缩合而成，谷类种子发芽时含量较高，麦芽中含量尤其高。乳糖是由一分子葡萄糖和一分子半乳糖缩合而成，存在于人和动物的乳汁中，其甜度只有蔗糖的六分之一。乳糖不易溶于水，因而在肠道中吸收较慢，有助于乳酸菌的生长繁殖，对预防婴幼儿肠道疾病有益。
多糖是由许多单糖分子结合而成的高分子化合物，无甜味，不溶于水。多糖主要包括淀粉、糊精、糖原和膳食纤维。淀粉是谷类、薯类、豆类食物的主要成分。淀粉在消化酶的作用下可分解成糊精，再进一步消化成葡萄糖被吸收。糖原也叫动物淀粉，是动物体内贮存葡萄糖的一种形式，主要存在于肝脏和肌肉内。当体内血糖水平下降时，糖原即可重新分解成葡萄糖满足人体对能量的需要。膳食纤维虽不能被人体消化用来提供能量，但仍有其特殊的生理功能，这方面将在以后的有关条目中介绍。
二 碳水化合物的生理功能
1.供给能量 碳水化合物是供给人体能量的最主要、最经济的来源。它在体内可迅速氧化及时提供能量。1克碳水化合物可产生16.7KJ（4Kcal）能量。脑组织、心肌和骨骼肌的活动需要靠碳水化合物提供能量。
2.构成一些重要生理物质 碳水化合物是细胞膜的糖蛋白、神经组织的糖脂以及传递遗传信息的脱氧核糖核酸（DNA）的重要组成成分。
3.节约蛋白质 碳水化合物的摄入充足时，人体首先使用碳水化合物作为能量来源，从而避免将宝贵的蛋白质用来提供能量。
4.抗酮作用 脂肪代谢过程中必须有碳水化合物存在才能完全氧化而不产生酮体。酮体是酸性物质，血液中酮体浓度过高会发生酸中毒。
5.糖原有保肝解毒作用 肝内糖原储备充足时，肝细胞对某些有毒的化学物质和各种致病微生物产生的毒素有较强的解毒能力。
三 碳水化合物的供给量和食物来源
碳水化合物的供给量 膳食中由碳水化合物供给的能量以占摄入总能量的60%~70%为宜。
碳水化合物的来源 谷类、薯类、豆类富含淀粉，是碳水化合物的主要来源。食糖（白糖、红糖、砂糖）几乎100%是碳水化合物。蔬菜水果除含少量果糖外还含纤维素和果胶。

不可缺少的微量物质——矿物质和微量元素
矿物质又称无机盐，也是构成人体组织和维持正常生理活动的重要物质。人体组织几乎含有自然界存在的所有元素，其中碳、氢、氧、氮四种元素主要组成蛋白质、脂肪和碳水化合物等有机物，其余各种元素大部分以无机化合物形式在体内起作用，统称为矿物质或无机盐。也有一些元素是体内有机化合物（如酶、激素、血红蛋白）的组成成分。这些矿物质根据它们在人体内含量的多寡分为常量元素（又称宏量元素）和微量元素。体内含量大于体重的0.01%的称为常量元素，它们包括钙、磷、钾、钠、镁、氯、硫等七种，它们都是人体必需的元素。含量小于体重的0.01%的称为微量元素，种类很多，目前人们认为必需的微量元素有14种，它们是锌、铜、铁、铬、钴、锰、钼、锡、钒、碘、硒、氟、镍、硅。微量元素在体内含量虽小，却有很重要的生理功能。
矿物质和微量元素与其它营养素一样，并不是“多多益善”，每种矿物质和微量元素发挥其生理功能都有它在体内一定的适宜范围，小于这一范围可能出现缺乏症状，大于这一范围则可能引起中毒，因此，一定要很好地掌握它们的摄入量。
矿物质和微量元素的生理功能
概括起来可分三方面：
1. 是构成人体骨骼牙齿等硬组织的主要材料。
2. 以离子形式溶解在体液中维持人体水分的正常分布、体液的酸硷平衡和神经肌肉的正常兴奋性。
3. 是一些酶的组成成分和激活剂。
由于新陈代谢，每天都有一定量的矿物质和微量元素经粪、尿、皮肤、头发、指甲等途径排出，必须从食物和饮水得到补充。在我国人民膳食中容易缺乏的矿物质和微量元素有钙、铁、碘等元素。在一些地质条件特殊的地区存在因摄入氟或硒过多而发生的氟中毒或硒中毒问题。
钙
钙是人体必需的常量元素。新生儿体内含钙25~30克。成人体内含钙850~1200克，相当于体重的1.5%~2.0%。
钙的生理功能：`
1.钙是牙齿和骨骼的主要成分，二者合计约占体内总钙量的99%。在人的一生中骨骼的形状和质量都在不断变化，20岁前骨骼的含钙量逐年增加，35岁时达到高峰，40~50岁以后逐渐下降。这种随年龄的变化的出现女性早于男性，并可能出现骨质疏松现象。
2.
钙与镁、钾、钠等离子在血液中的浓度保持一定比例才能维持神经、肌肉的正常兴奋性。
3.钙离子是血液保持一定凝固性的必要因子之一，也是体内许多重要酶的激活剂。
钙的吸收和利用 钙在肠道内吸收很不完全，食物中的钙约70%~80%随粪便排出。这主要是由于膳食中的植酸和草酸与钙结合成为不溶解难吸收的钙盐。谷类食物含植酸较高，有些蔬菜，如菠菜、苋菜、竹笋等，含草酸较高。膳食中纤维素过高也会降低钙的吸收率。另一方面，膳食中的维生素D，蔬菜水果中的维生素C，牛奶中的乳糖以及膳食中钙/磷比例适宜（1：1）等因素均可促进钙的吸收。此外，体育锻炼也可促进钙的吸收和储备。当人体缺钙或钙需要量大时（如婴幼儿、孕妇、乳母），钙的吸收率也会相应增高。
钙的供给量 考虑到我国人民以植物性膳食为主，钙的吸收率比较低，我国营养学会推荐的钙供给量为成年人不分男女都是800毫克，青少年、孕妇和乳母应适当增多。
钙的食物来源　　奶和奶制品中钙含量最为丰富且吸收率也高。小虾皮中含钙特高，芝麻酱，大豆及其制品也是钙的良好来源，深绿色蔬菜如小萝卜缨、芹菜叶、雪里蕻等含钙量也较多。
铁
成年人体内含有４~５克铁，根据在体内的功能状态可分成功能性铁和储存铁两部分。功能性铁存在于血红蛋白、肌红蛋白和一些酶中，约占体内总铁量的70％。其余30%为储存铁，主要储存在肝、脾和骨髓中。
铁的生理功能 铁是合成血红蛋白的主要原料之一。血红蛋白的主要功能是把新鲜氧气运送到各组织。铁缺乏时不能合成足够的血红蛋白，造成缺铁性贫血。铁还是体内参与氧化还原反应的一些酶和电子传递体的组成部分，如过氧化氢酶和细胞色素都含有铁。
铁的吸收和利用 食物中的铁有两种形式，一种是非血红素铁，另一种是血红素铁，两种形式的铁在小肠内的吸收率不同，影响它们的因素也不同。非血红素铁主要存在于植物性食物中。这种铁需要在胃酸作用下还原成亚铁离子才能被吸收。食物中的植酸盐、草酸盐、磷酸盐、鞣酸和膳食纤维都会干扰其吸收，因此吸收率很低，一般只有1%~5%被吸收。在膳食中促进铁吸收的因素包括蔬菜水果中的维生素C，某些氨基酸以及鱼、肉类中的某些成份。由于目前还未具体找到这些成分，暂时称它为“肉类因子”。牛奶和蛋类食品中不存在“肉类因子”。血红素铁存在于动物的血液、肌肉和内脏中，其吸收率可达20%以上，且不受膳食中其它成分的影响。铁的吸收除受其化学形式和膳食因素影响外还与身体的铁营养状况有关。体内铁储备充足时吸收率低，体内铁缺乏或需要量增高时吸收率增高。这种现象在非血红素铁的吸收中表现的更为显著。
铁的供给量 成年男子12毫克，妇女18毫克，孕妇和乳母28毫克。
铁的来源 动物内脏（特别是肝脏）、血液、鱼、肉类都是富含血红素铁的食品。深绿叶蔬菜所含铁虽不是血红素铁但摄入量多所以仍是我国人民膳食铁的重要来源。下表是几种常用食物中的铁含量。
表6 几种常用食物中的铁含量（毫克/100克食部）
食物 铁含量 食物 铁含量 食物 铁含量
大米 0.7 菠菜 2.9 瘦猪肉 3.0
标准粉 3.5 雪里蕻 3.2 猪肝 22.6
小米 5.1 芹菜（茎） 1.2 猪血 8.7
玉米面 3.2 油菜 1.2 瘦牛肉 2.8
大豆 8.2 葡萄干 9.1 鸡肉 1.4
绿豆 6.5 红枣（干） 2.3 鸡肝 12.0
红小豆 7.4 乌枣 3.7 鸡血 25.0
芝麻酱 58.0 黑木耳 97.4 鸡蛋 2.3
海带 4.7 海米 11.0
鲤鱼 1.0 带鱼 1.2
草鱼 0.8
锌
人体含锌2~3克，广泛分布于全身组织。已经发现有50多种酶含锌或与锌有关。锌的主要生理功能是：1.促进生长发育，参与核酸和蛋白质的合成，可促进细胞生长、分裂和分化，也是性器官发育不可缺少的微量元素。2.改善味觉，增进食欲，3.增强对疾病的抵抗力。
锌在十二指肠被吸收，吸收率较低，只有20%~30%。膳食中的草酸、植酸和过多的膳食纤维都会干扰锌的吸收。膳食中植酸、钙和锌结合成络合物而降低锌的吸收率。发酵可破坏谷类食物中的植酸，提高锌的吸收率。
锌的供给量成人为每天15毫克，孕妇和乳母20毫克。动物性食物是锌的可靠来源。海牡蛎含锌最丰富。以每100克食物中的含锌量计，海牡蛎肉含锌超过100毫克，畜、禽肉及肝脏、蛋类含锌2~5毫克，鱼及一般海产品含锌1.5毫克，奶和奶制品含锌0.3~1.5毫克，谷类和豆类含锌1.5~2.0毫克，蔬菜水果含锌少于1毫克。
碘
人体含碘20~50毫克，其中70%~80%存在于甲状腺内。碘是甲状腺素的重要成分。甲状腺素是一种重要的激素，在促进生长和调节新陈代谢方面有重要作用。成年人膳食和饮水中长时间地缺少碘便会发生甲状腺肿大，病人的甲状腺细胞数目增多、体积增大，以力图代偿性地从血液中吸收较多的碘。甲状腺位于颈前部，因而此病俗称大脖子病。孕妇、乳母缺碘会导致胎儿和婴幼儿全身严重发育不良，身体矮小，智力低下，称为呆小病。膳食和饮水的含碘量与地质情况有关，所以甲状腺肿和呆小病呈地区性分布，是一种地方病。世界不少地区存在碘缺乏问题，我国也不例外。我国已将消灭碘缺乏病列入国家计划，强制性推行碘化食盐。
中国营养学会建议的碘供给量为成人每日150微克，孕妇乳母需适量增加。富含碘的食物主要是海产品，如海带、紫菜、海鱼、海虾等。
硒
人们对硒的认识最早是从它的毒性开始的。早在３0年代便发现在高硒地区放牧的牲畜出现腹泻、呼吸困难、虚脱、跛行甚至因呼吸衰竭而死亡，经研究证实是由于当地牧草中硒含量过高。1957年美国科学家发现硒可以预防动物肝坏死，并确认硒是动物必需的微量元素。70年代我国科学家发现克山病（一种地方性心肌病）与人群缺乏硒有关，补充硒可预防克山病，从而证明硒也是人体必需的微量元素。
硒的主要生理功能 1.硒是人体内谷胱甘肽过氧化物酶的重要组成成分。谷胱甘肽过氧化物酶是体内重要的抗氧化酶，有保护细胞膜避免氧化损伤，延缓衰老的作用。2.硒参与甲状腺素的代谢。近年来发现的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型脱碘酶都是含碘酶，它们能将甲状腺素（T4）转变成活性更强的三碘甲腺原氨酸（T3）。3. 硒是重金属的解毒剂，能与铅、镉、汞等重金属结合，使这些有毒的重金属不被肠道吸收而排出体外。
硒的供给量和食物来源 中国营养学会1988年提出的硒的供给量是，7岁以上人群每人每日50微克。肝、肾、肉类和海产品都是硒的良好食物来源。植物性食物的硒含量决定于当地水土中的硒含量，例如，我国高硒地区所产粮食的硒含量高达每公斤4~8毫克，而低硒地区的粮食是每公斤0.006毫克，二者相差1000倍。

其它元素
其它几种常量和微量元素的生理功能、食物来源及每日供给量见下表：
其它几种常量元素和微量元素生理功能、食物来源及供给量

生理作用
食物来源
供给量
磷
能量贮存，活化物质，参与酶合成，调节酸碱平衡，牙和骨骼的组成成分
肉，坚果，谷类，鱼卵
800毫克
镁
参与牙和骨骼的组成，维持神经、肌肉和心肌的健康，碳水化合物、脂肪代谢、蛋白质合成都需要镁参与
绿叶蔬菜、谷类、豆类、坚果类
300-400毫克
钾
保持正常水分,调节酸碱平衡,维持心肌、神经和肌肉的健康
动、植物食物中都含钾，蔬菜、水果中含量丰富
2000毫克
钠
维持体液渗透压
食盐
克食盐
铬
促进胰岛功能,参与碳水化合物代谢
啤酒，啤酒酵母,蘑菇，黑胡椒
50-200微克
铜
以氧化酶形式发挥作用，如铜蓝蛋白、过氧化物歧化酶，在体内促进铁吸收并有抗氧化作用
动物肝、肾中含量丰,富，大豆、豌豆中也较多。
2-3毫克
锰
促进骨骼发育，防止共济失调，激活多种酶，金属酶的组成成分，改善碳水化合物和脂肪代谢
广泛存在于植物性食物中，不易缺乏
2.5-5.0毫克
氟
可置换羟磷灰石中的羟基形成氟磷灰石，有预防骨质疏松和龋齿作用。
茶叶、海产品
3-4毫克
钼
钼在体内的氧化还原反应中起传递电子的作用
肉类、谷类、豆类
150微克

健康的助手——膳食纤维和水
一 膳食纤维
膳食纤维指的是人体不能消化的多糖类，包括纤维素、半纤维素、果胶、树胶等食物成分。过去曾认为它们是无营养价值的废料。近年来发现很多慢性疾病（如便秘、高脂血症、冠心病、肥胖等）与膳食中膳食纤维的多寡有关。目前已知膳食纤维的主要生理功能包括：1.预防便秘。这是由于它们有很强的吸水性，可在肠道内吸收水分，增加粪便体积并使之变软利于排出。2.控制体重，防止肥胖。这是由于富含膳食纤维的食物体积较大，能量密度（单位重量所含能量）较低，有利于减少能量摄入量。3.降低血液中胆固醇浓度。膳食纤维可抑制胆固醇的吸收，加速其排出，从而降低其在血液中的浓度。
膳食纤维虽然有上述有益作用，但过多的膳食纤维会妨碍矿物质、微量元素和维生素的吸收，这是它不利的一面。目前尚未能制定出膳食纤维的供给量标准，有学者曾建议以每人每日30克作为供给量标准，但尚未得到公认。粗粮（如玉米、高粱、糙米、全麦粉），干豆类及各种蔬菜水果都富含膳食纤维，我们在安排膳食时一定不要忽视它们。

二 水
水是人体最重要的营养素。人不吃食物仅喝水仍可存活数周；如果不喝水，数日便会死亡。水是人体数量最多的成分，约占体重的50%~60%。人体新陈代谢的一切生物化学反应都必须在水的介质中进行。
水的生理作用概括起来有以下几方面：
1. 水是体内各种生理活动和生化反应必不可少的介质，没有水一切代谢活动便无法进行，生命也就停止了。
2. 水是体内吸收、运输营养物质，排泄代谢废物的最重要的载体。这是由于水有很强的溶解能力，许多物质可以溶解在水中通过循环系统转运。
3. 维持正常体温。水的汽化热很大，1克水汽化要吸收580卡热。汗液的蒸发可散发大量热量，从而避免体温过高。
4.润滑功能。泪液、唾液、关节液、胸腔腹腔的浆液起着润滑组织间经常发 生的摩擦的作用。
许多因素（如年龄、环境温度、劳动强度和持续时间）可影响人体对水的需要量。一般情况下，正常成人每日约需水2500毫升。人体主要通过饮水和进食食物获得水分。碳水化合物、脂肪和蛋白质代谢过程中也产生一部分水，称为代谢水，但数量较少。