1、9/22/2018,1,Institute of Food Nutrition & Functional facter,食品营养学,乐国伟 食品学院D 317 Tel:85917789 Email:,9/22/2018,2,绪 论,绪 论,9/22/2018,3,一营养学 学科概貌与进展,9/22/2018,4,一 营养学的发展历史 从18世纪中叶到19世纪中叶的100年时间为第一阶段。燃素学说(lavoisioier) 从19世纪中叶开始,以后的100年为第二阶段 蛋白质、脂肪和碳水化合物 从20世纪中叶起,营养学的发展进入第三个阶段 维生素、氨基酸、必需脂肪酸、无机元素、能量代谢、蛋白质代
2、谢、营养需要及养分互作关系 细胞时代、基因时代营养基因组学,9/22/2018,5,Gene eraNutrigenomics-functional genomicsproteomicsmetabolomics Bioinformatics,9/22/2018,6,9/22/2018,7,Nutrigenomics-functional genomics,Gene era,9/22/2018,8,Proteomics and nutrition - a science for the first decade of the new millennium,9/22/2018,9,9/22/201
3、8,10,食物是人类赖以生存的最为重要的环境因素之一营养-食物在体内经消化、吸收、代谢,促进机体生长发育、益智健体、抗衰防病、益寿延年的综合过程。营养素-食物中的有效成分称为营养素。即能够为动物摄取、消化、吸收,参与机体代谢,为机体所利用的物质。营养学-研究营养素的摄入、消化、吸收、代谢以及代谢产物作用规律的科学。,9/22/2018,11,1食物是人类赖以生存的环境因素之一 2食物与健康的关系 营养与食品卫生学是从预防医学角度 研究食物(饮食)、营养与人体健康关系的学科,9/22/2018,12,实际上包含既有区别又有密切联系的两门学科营 养 学 (Nutriology)食品卫生学 (Foo
4、d Hygiene),9/22/2018,13,营养学(Nutriology) 研究食物中的营养素及其它生物活性物质与人体健康的生理作用和有益影响的科学 广义的营养学还涉及社会、经济、文化、生活习惯和膳食心理学等多种领域和学科。 营养学形成、发展与国民经济、科学技术水平紧密相关,营养学,9/22/2018,14,5社区营养,4营养与疾病,3不同人群的营养,2各类食物的营养价值,1人体对营养的需要 营养学基础,营养学主要学科内容,9/22/2018,15,第一篇 营养学,9/22/2018,16,营养*(Nutrition) 是一个动态的生物学过程,食物 营养成分,摄入 消化 吸收 利用,保证生
5、长发育 组织更新 维持良好健康状态,合理营养* 也是一个动态过程,9/22/2018,17,人体需要的营养素 (Nutrients)种类,蛋白质 pr.tein,脂类 Fat,碳水化物 Carbohydrate,矿物质 Mineral,维生素 Vitamin,水 Water,9/22/2018,18,现代营养学中,往往把食物中具有生理调节功能的物质也包括在营养素中。,9/22/2018,19,概论食物-大分子-小分子营养素、消化、吸收(digestion and absorption ) 本章集中介绍消化道的组成机体中酶与激素对食物消化与吸收的作用胃肠道激素对消化、吸收的控制各种营养素的消化与
6、吸收,9/22/2018,20,第二章、食物的消化与吸收,9/22/2018,21,概论食物-大分子-小分子营养素、消化、吸收(digestion and absorption ) 本章集中介绍消化道的组成机体中酶与激素对食物消化与吸收的作用胃肠道激素对消化、吸收的控制各种营养素的消化与吸收,9/22/2018,22,第一节.消化系统概况,一、组成消化道:口腔,食道,胃、十二指肠、空肠、回肠结肠、直肠.消化腺:唾液腺、舌下腺、颌下腺、胰腺、肝和胆囊. Fig.2.1,9/22/2018,23,Figure 2.1 消化系统,9/22/2018,24,人的消化道,口 Mouth 食道 Esoph
7、agus 胃 Stomach 基底部 (upper) 窦部 (lower) 贲门 (upper) 幽门括约肌 小肠 十二指肠 空肠、回肠,大肠 Large Intestine 盲肠 colon 升结肠Ascending 横结肠Transverse 降结肠Descending 直肠 Rectum,9/22/2018,25,二、消化道活动特点,1、兴奋性低、收缩缓慢 2、富有弹性 3、有一定紧张性 4、节律运动 5、对化学、温度与机械刺激敏感,9/22/2018,26,消化方式1.物理消化:通过牙齿和消化道的肌肉运动把食物压扁、撕碎、磨烂,增加食物表面积,易于与消化液充分混合,并推动食物在消化道中
8、移动。2.化学消化:主要是消化酶的消化,使食物变成能吸收的营养物质的一个过程。唾液腺、胃、胰腺、肠腺3.微生物消化:盲肠微生物、大肠微生物,9/22/2018,27,消化系統 由消化道及其附屬 器官共同組成。将食物化學及物理加工,使营养素能夠被吸收,并为体细胞所利用,口腔,咽頭,食道,胃,肝臟,小腸,大腸,膽囊,胰臟,十二指腸,9/22/2018,28,口腔,咽頭,食道,胃,肝臟,小腸,大腸,膽囊,胰臟,十二指腸,口腔牙齒:用來切割撕裂 及磨碎食物(增加消化 脢作用的表面積),使 食物與唾液混合 兒童20顆乳齒,6-13歲 脫落,隨後由32顆永久 齒取代唾液腺:每天產生大 約1公升,触觉、嗅觉
9、 、视觉受体受到刺激 所引起的反射作用而 分泌、舌下腺,9/22/2018,29,口腔,咽,食道,胃,肝臟,小腸,大腸,膽囊,胰臟,十二指腸,咽,食道 运送食糜,為一条长 25公分,由咽延伸至胃,對热无感觉食物排空時間:1至60秒,9/22/2018,30,口腔,咽頭,食道,胃,肝臟,小腸,大腸,胆囊,胰腺,十二指肠,胃容积大约1.5公升。贮存食物、分泌胃液,拌合;只吸收酒精 胃液淡黃色透明的强酸液 每天分泌量约2公升,含盐 酸、黏液及少量酶。 分泌受到情绪及食物刺激 影響 盐酸提供酶作用有利环境 黏液防止胃壁受到强酸的 腐蚀 酶胃蛋白脢、胃脂解脢 长度:20公分,9/22/2018,31,口
10、腔,咽頭,食道,胃,肝臟,小腸,大腸,膽囊,胰臟,十二指腸,小肠 长约 6米,直径2.5厘米的长管,表面有許多微細絨毛 (有微血管及淋巴管)分泌小腸液;吸收葡萄糖、氨基酸、脂肪酸、甘油、維生素及礦物質 十二指肠长约25公分。 分泌大量的黏液以防止肠壁 受到强酸的腐蚀。情绪会影 响黏液分泌,肝脏和胰腺的消 化液由此进入小肠 空肠长约2.5米 回肠长约3.5米 食物排空时间:4至9小时,9/22/2018,32,口腔,咽頭,食道,胃,肝臟,小腸,大腸,膽囊,胰臟,十二指腸,大肠 长约1.5-1.8公尺,直径6公分 吸收水份、钠、少量营养素、含有菌类 盲肠 结肠 直肠 粪便未被消化的食物、营养素、纤
11、维、细菌、水份及胆汁,呈黄棕色 食物排空时间:20-50小时,9/22/2018,33,口腔,咽頭,食道,胃,肝臟,小腸,大腸,膽囊,胰臟,十二指腸,肝脏 重約1.5公斤。 分泌胆汁、贮存维生素A、D、B12、铁及解毒 解毒工廠 肝癌才会发烧、疲倦 胆囊 位於肝脏下方,可容納30-50毫升胆汁 胰腺 重量约60公克,分泌胰岛素,9/22/2018,34,第二节 消化道的功能,一.胃的消化起始阶段: 分泌胃蛋白酶原和胃脂酶. 基底细胞: 主细胞:胃蛋白酶原. 杯状细胞分泌大量粘液. 壁细胞分泌含 0.1 N 盐酸和内在因子(吸收维生素B12 ).,9/22/2018,35,1.胃液成分和作用纯净
12、的胃液pH0.91.5, 无色液体, 正常成人分泌量约1.52.5L天, 包括无机物(HCl、Na、K、Cl等)和有机物(粘蛋白、消化酶等)(1) 盐酸, 也称胃酸基础酸排出量:正常人空腹时盐酸的排出量, 一般为05mmol小时。最大酸排出量:在食物或药物的刺激下, 盐酸排出量, 正常人为2025mmol/小时。盐酸的分泌机制:H来源代谢水, H-K,ATP酶转运,9/22/2018,36,(2)胃蛋白酶原(pepsinogen) 主要来源主细胞, 其次是泌酸腺颈粘液细胞、贲门腺和幽门腺的粘液细胞、十二指肠近端的腺体。胃蛋白酶原,H+,胃蛋白酶(pepsin),蛋白质,眎、胨, 少量多肽和氨基
13、酸,pH2.03.5,9/22/2018,37,2胃酸分泌的调节,胃窦(Antrum)的杯状细胞分泌胃泌素,它刺激壁细胞分泌盐酸。,9/22/2018,38,Table 2.1 不同条件下的产酸速度,9/22/2018,39,二.小肠内的消化,消化过程中的最重要阶段 化学消化:胰液、胆汁、小肠液 机械消化,9/22/2018,40,1、胰液的(外)分泌(1)成分与作用,无色、无臭 pH:7.88.4 无机物:碳酸氢盐 有机物:酶,9/22/2018,41,(2)胰酶种类,胰淀粉酶 -淀粉酶,水解淀粉为糊精、麦芽糖、麦芽寡糖 胰脂肪酶(少量的胆固醇酯酶、磷脂酶A) 分解甘油为脂肪酸、甘油一酯和甘
14、油 胰蛋白酶原和糜蛋白酶原 肠致活酶激活胰蛋白酶原 胰蛋白酶原激活糜蛋白酶原 分解蛋白质为SHI、胨和多肽、氨基酸,9/22/2018,42,2 胰液分泌调节,(1)神经调节 条件反射、非条件反射 迷走神经直接、经胃泌素间接作用于腺泡细胞 酶丰富,水、碳酸氢盐量少,9/22/2018,43,(2)胰液分泌调节,体液调节 促胰液素 盐酸、蛋白质分解产物刺激小肠上段粘膜S细胞释放促胰液素 促胰液素刺激小导管细胞大量分泌水、碳酸氢盐,酶含量少 胆囊收缩素 蛋白质分解产物、脂酸钠刺激小肠上段粘膜I细胞释放促胰液素,9/22/2018,44,胆盐在肝细胞中合成,从肝脏分泌前,绝大多数胆盐与甘氨酸或牛磺酸
15、结合,形成共轭胆汁酸盐。,门静脉回流,回肠,结肠,3 胆盐合成,9/22/2018,45,(1)性质与成分,肝胆汁(pH7.4,)与 胆囊胆汁(pH6.8 ) 无机成份:水与电解质 有机成份:胆盐、胆色素、脂肪酸、胆固醇、卵磷脂等,9/22/2018,46,(2)胆汁的分泌,肝细胞产生 肝管 胆囊管-胆囊 胆总管,胆汁,胆囊,十二指肠,9/22/2018,47,(3)胆汁的作用,胆盐、胆固醇、卵磷脂等 乳化脂肪,便于脂肪消化、吸收 促进脂溶性维生素的吸收,9/22/2018,48,(4)胆汁的分泌调节,神经因素 体液因素 胃泌素(直接、间接作用) 促胰液素(量和HCO3) 胆囊收缩素 胆酸的肠
16、肝循环,9/22/2018,49,4、小肠液的分泌,(1)性质、成分与作用 十二指肠腺 位于十二指肠粘膜下层,粘稠的碱性液体,含粘蛋白,旨在胃酸对十二指肠上皮的侵蚀 肠腺 位于全部小肠的粘膜层,小肠液的主要部分,9/22/2018,50,(2)小肠液的分泌调节,经常性分泌 增加分泌 食靡的机械、化学刺激 副交感神经(十二指肠腺) G、S、CCK等,9/22/2018,51,5、小肠的运动 (1)运动形式,紧张性收缩 其它运动形式的基础 分节运动 以环行肌为主的节律性收缩、舒张运动 蠕动 推进食靡(幽门至回盲瓣约4小时),9/22/2018,52,(2)小肠运动的调节,内在神经丛 肌间神经丛起主
17、要作用(肠壁的机械、化学刺激) 外来神经 副交感兴奋、交感抑制(视肠肌紧张性) 体液因素 肽类(P物质、脑啡肽)、胺(5-HT),9/22/2018,53,三.大肠内的消化 (1)、大肠液的分泌,分泌:粘膜表面的柱状上皮细胞、杯状细胞 成分:黏液和碳酸氢盐(pH8.38.4)少量淀粉酶和二肽酶 作用:保护和润滑 调节:肠壁的机械刺激、副交感神经,9/22/2018,54,(2)、大肠的运动,(一)运动形式 袋状往返运动 分节或多袋推进运动 蠕动与集团蠕动 (二)大肠内细菌的作用 占粪便干重的20-30% 作用 发酵糖与脂肪,腐败蛋白质 合成vit.B复合物和vit.K,9/22/2018,55
18、,第二节 食物的消化,9/22/2018,56,三大营养素的消化与吸收,蛋白质 由胃蛋白脢作用,到十二指肠 后,由胰液中的胰蛋白酶分解成氨基酸,由血管至肝脏,运送全身 碳水化合物 由唾液中的淀粉酶初步分解,大部份由胰液中的淀粉酶 分解成麦芽糖,再由小肠所分泌的麦芽糖酶分解成葡萄糖 脂肪 由胆汁先乳化,再由脂肪脢分解成脂肪酸及甘油,十二指腸,胆囊,肝脏,胆汁,胰腺,脂肪酶,胰蛋白酶,淀粉酶,血管,小肠,淋巴管,到全身,到全身,胃,胃蛋白酶,淀粉酶,口,9/22/2018,57,一、 碳水化合物的消化,(一)谷物和薯类淀粉 1. 主要消化过程 口腔- 唾液 唾液淀粉酶 打开 -1, 4-Linka
19、ge 胃 - HCl 可以水解饲料到一定的程度 胰脏: 胰淀粉酶水解 -1, 4-linkage 小肠粘膜酶作用于二糖二糖酶 (蔗糖)麦芽糖酶(麦芽糖)乳糖酶(乳糖)低聚-1,6-糖苷酶 (水解 -1,6 linkages),9/22/2018,58,9/22/2018,59,2. 淀粉消化,-Amylase + Olig-1,6-Glycosidase 1). Starch - Dextrins -Amylase 2). Dextrins - MaltoseMaltase 3). Maltose - Glucose 3.酶浓度随日粮的组成而变化 4. 二糖的消化每千克体重每小时水解二糖的克数
20、Lactose Maltose (1) New Born 5.9 0.3 (2) 5 weeks 0.8 2.5 5.乳糖酶仅存在于摄入奶产品的哺乳动物。,9/22/2018,60,二、 脂肪的消化,(一)与碳水化合物和蛋白质相比,脂肪胃的排空速度较慢。 (二)脂肪的消化从十二指肠开始,主要在空肠完成。 (三)有两个脂肪酶参与甘油三酯的消化(酶由小肠中的钙离子激活)。1. 胰脂肪酶2. 肠脂肪酶 (四)脂肪首先被胆盐、脂肪酸和甘油乳化成油滴。 (五)乳化的脂肪进一步降解形成微粒。,9/22/2018,61,Lipases 1. 乳化的脂肪 脂肪酸 + 2-甘油一酯 2. 2-甘油一酯 + 胆盐
21、+ 游离脂肪酸形成微粒 (六) 微粒使脂肪酸和甘油一酯可溶,从而能够通过微绒毛。 1. 微粒 脂肪酸 + 2-甘油一酯 通过微绒毛 2. 微粒进入与微绒毛紧密结合,使得脂肪酸和甘油一酯被吸收。胆盐向消化道后部运动,在回肠被重吸收(哺乳动物)。 (七)磷脂的 消化方式与甘油三酯相似,卵磷脂转变成溶血卵磷脂。 (八)脂肪在后段肠道的消化为微生物的作用。,9/22/2018,62,三、蛋白质消化,(一)蛋白质消化从胃开始 1. HCL 使蛋白质变性 2. 胃蛋白酶(Pepsin) Protein + Pepsin - 主要被水解成多肽 主要作用于芳香族氨基酸 PHE, TRP 和 TYR。 最适pH
22、 2 to 3, pH 在 6.5以上,作用停止。 3. 白明胶酶(Gelatinase) 溶解明胶 4. 凝乳酶(Rennin) Casein + Rennin - (衍酪蛋白)Paracasein + Polypeptides Ca + Paracasein 凝块 (3)凝乳酶减慢蛋白质通过胃的速度,禽不含凝乳酶。,9/22/2018,63,(二)蛋白质小肠的消化,1.需要一个中性 pH (约 7) 2. 胰液 胰蛋白酶原由肠激酶激活 作用与LYS和 ARG 相连的肽键激活别的消化酶 胰凝乳蛋白酶原由胰蛋白酶激活 羧肽酶原由胰蛋白酶激活 弹性蛋白酶原由胰蛋白酶激活 核糖核酸酶 (RNase
23、) 脱氧核糖核酸酶 (DNase),9/22/2018,64,(三)小肠壁,氨肽酶(Aminopeptidase) 二肽酶(Dipeptidase) 核酸酶(Nucleases) 4.在粘膜细胞内,小肽可能进一步被降解。 5. 消化酶最终被自身消化。,9/22/2018,65,第三节 吸收,吸收被消化的产物经消化道上皮进入血液和淋巴的过程。 口腔与食管:食物不被吸收 胃内:酒精和少量水分 小肠:吸收的主要部位 大肠:水分和盐类,9/22/2018,66,一、小肠吸收的形态基础,小肠长度为4米 环行皱褶、绒毛、微绒毛 使吸收面面积增大600倍 食物停留时间长 食物已成为小分子物质 毛细血管和毛细
24、淋巴管,9/22/2018,67,胃的黏膜,十二指腸的黏膜,小肠的黏膜,大肠的黏膜,9/22/2018,68,二、主要营养素的吸收,9/22/2018,69,(一)碳水化合物的吸收,仅单糖能被吸收,但吸收的速率有差别。 吸收机制:1 继发性主动转运(与钠耦联转运)葡萄糖、半乳糖。 2 异化扩散:果糖,9/22/2018,70,(二)脂肪的吸收 1、在小肠绒毛中的流向与转运,1.1 Fatty acids 10-12 碳原子长度的在粘膜中重新与甘油一酯结合形成甘油三酯,经淋巴系统转运。 1.3 甘油三酯由载脂蛋白 (Apoproteins A and B),胆固醇和磷脂包被,形成乳糜微粒和低密度
25、脂蛋白(VLDL)。 1.4 血中脂类转运到各组织的毛细血管后,游离脂肪酸直接吸收,甘油三酯被血管壁脂蛋白脂酶分解成脂肪酸后再吸收。,9/22/2018,71,9/22/2018,72,2 四类载脂蛋白,乳糜微粒(Chylomicrons),超低密度脂(VLDL),低密度脂(LDL)和高密度脂(HDL),脂蛋白中蛋白质比脂肪的比例越高,其密度越高。 2.1 Chylomicrons:是密度最低,最大的脂蛋白,被组织毛细血管基底部的脂蛋白脂肪酶水解。 2.2 VLDL:少量在小肠粘膜合成,大部分在肝脏合成,运载大部分甘油三酯到组织。 2.3 LDL:胆固醇浓度最高,在体内主要转运胆固醇, LDL
26、胆固醇有时被称作坏胆固醇。 2.4 HDL:最高密度的脂蛋白,在肝脏中合成,从肝脏接受胆固醇,并把它转变成VLDL和LDL,HDL胆固醇有时被称作好胆固醇。,9/22/2018,73,9/22/2018,74,(三)蛋白质的吸收,日吸收140克 小肽吸收机制 二肽、三肽 氨基酸主动转运 中性、酸性、碱性 AA转运系统 与钠耦联转运 吸收后进入门脉血循,9/22/2018,75,9/22/2018,76,氨基酸在小肠的吸收,1. AA的吸收主要在小肠上部完成,为主动吸收 。 2. 被吸收氨基酸的来源 50% 来源于消化的日粮蛋白质 50% 为内源性的来源25% 来源于消化液25% 来源于脱落的小
27、肠细胞,9/22/2018,77,1.小肽吸收机制,小肽(二、三肽)吸收比游离氨基酸快。 (1)肽转运载体 (2)依H+或GSH (3)不易饱和 (4)耗能低 营养意义:乳蛋白消化产物中肽的比例高 应激 肠道缺血 ATP耗能-氧游离基生成-肠粘膜损伤 婴幼儿:膳食补充小肽 肠绒毛高度提高(谷氨酰胺、谷氨酸、天冬氨酸),9/22/2018,78,2. 氨基酸通过四个基本系统转运 依钠离子、需要ATP、易饱和、吸收速度慢 中性氨基酸 碱性氨基酸 (3)酸性氨基酸 (4)脯氨酸,羟脯氨酸和其它化合物,9/22/2018,79,(四)、维生素的吸收,水溶性维生素简单被动扩散VB12 内在因子结合脂溶性
28、维生素溶于脂类,9/22/2018,80,(五)水与无机盐的吸收,(一)水与矿物元素的吸收 吸收量:8L/DAY 机制:被动吸收借盐主动吸收所形成的渗透压梯度 钠/氯 铁 钙主动吸收,需要VD参与,合成载体蛋白 负离子,9/22/2018,81,食物的吸收、吸收与健康的关系,食后特殊动力作用 ATP-线粒体O自由基 葡萄糖脂肪酸氨基酸肽无机离子自由基-健康,9/22/2018,82,结语 胃肠道的健康对机体健康极为重要 消化道是与食物最先接触的部位 不仅消化、吸收的营养素,而且过程本身对健康有着重要影响 微生物的生存场所 消化道是最大的免疫,9/22/2018,83,第一章 营养学基础,第一章
29、 营养学基础,蛋白质 脂类 碳水化物,能量 矿物质 维生素,9/22/2018,84,第一节 蛋白质 (protein),第一节 pr.,9/22/2018,85,蛋白质,正常人体内pr. 约为16-19%,分解,合成,动态平衡,组织pr.不断 更新 修复,每天约3%的 pr.被更新,图 正常人体内的蛋白质代谢概况,肠道 骨髓pr. 更新速度较快,一切生命的物质基础,9/22/2018,86,一、功能,*瘦体组织:lean tissue,1组织 构成成分,瘦体组织*,2构成各种 重要生理物质,酶 抗体 激素等,3供能,约16.7 kJ(4.0 kcal)/g,一、体内蛋白质功能,9/22/20
30、18,87,二、氨基酸和必需氨基酸 (一)氨基酸(amino acid,AA)和肽(peptide) (二)必需氨基酸* (essential amino acid,EAA) 构成人体Pr的20种AA中 有9种人体不能合成或合成速度不能满足需要 必须由食物供给,即EAA,二、AA / EAA (一)AA / 肽,9/22/2018,88,半胱氨酸和酪氨酸在体内可分别由蛋氨酸和苯丙氨酸转变而来 如食物能直接提供这两种氨基酸,则人体对蛋氨酸和苯丙氨酸的需要可分别减少30%和50% 半胱氨酸和酪氨酸又称条件或半必需氨基酸*(conditionally or semi essential amino
31、acid) 在计算食物EAA含量和组成时,常将蛋氨酸和半胱氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸合并计算,9/22/2018,89,(三)氨基酸模式*(amino acid pattern,AAP)及限制氨基酸* (limiting amino acid,LAA) 氨基酸模式:是某种Pr.中各种EAA的构成比例 它是将该Pr.中的色氨酸含量设为1,再分计算其它EAA与色氨酸的相应比值而得到的一系列比值* * 见p11表1-2,(三)AA模式 / LAA,9/22/2018,90,食物Pr.与人体Pr.在EAA种类、相对含量上的差异可用氨基酸模式(AAP)反映 当某食物Pr.的AAP与人体越接近 则其EAA被人
32、体充分利用的可能性(即利用率)也可能越高 其Pr的营养价值也相对越高,9/22/2018,91,反之,食物Pr.中某一/几种EAA比值较低,会导致其他EAA在体内不能被充分利用,导致该Pr 营养价值降低 这些氨基酸称为该Pr.的限制性氨基酸 LAA LAA中占需要量比例最低的称为第一LAA,余者以此类推 但一般只列1-3种LAA,9/22/2018,92,动物性pr.(蛋、奶、肉、鱼等)、大豆Pr的AAP与人体的较接近 优质Pr 其中鸡蛋pr.的AAP与人体的最接近 常作为参考蛋白(Reference protein) 实验 植物性pr.往往相对缺少以下几种EAA 赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨
33、酸(如主食大米和面粉pr.中赖氨酸相对含量最少) 所以 植物性pr.的营养价值较低,9/22/2018,93,蛋白质互补作用*(complementary action of protein) 用于:主要用于提高植物性pr.的营养价值 机制:利用各种植物性pr.中EAA的含量和比值均不同的特点,9/22/2018,94,三、消化吸收代谢,三、蛋白质的消化、吸收和代谢 (见书上p13图1-1),9/22/2018,95,1 氮平衡(Nitrogen Balance ) 反映机体摄入氮(食物pr.含氮量约16%)和排出氮的关系,即 氮平衡摄入氮(尿氮+粪氮+皮肤等氮损失) 氮平衡一般有三种情况,9
34、/22/2018,96,消化道,摄入蛋白质90g (14.4gN),粪便10g(1.6gN),尿75g(12gN),其它5g (0.8gN),机体合成 蛋白质300g,氨基酸池,消化、吸收 蛋白质150g,肠道内源性 蛋白质70g,肌肉 (30%),器官 体液 (50%),其它 (20%),图 一个体重70kg的正常成人蛋白质代谢及氮平衡,返回消化,返回N平衡,9/22/2018,97,四、营养学评价,四、食物蛋白质营养学评价* (一)含量(content) pr.数量质量,但如没有一定数量,再好的pr.其营养价值也有限 含量*是营养价值的基础 *一般以微量凯氏(Kjeldahl)定氮法测定
35、食物粗蛋白含量=食物含氮量6.25 食物的粗蛋白含量 大豆30-40%为最高 畜禽鱼蛋类10-20% 粮谷类8-10% 鲜奶类1.5-3.8%,9/22/2018,98,(二)消化吸收率(digestibility) 反映pr.在消化道内被分解、吸收程度 分为真消化吸收率(true/net digestibility)和表观消化吸收率(apparent digestibility) 真消化吸收率 表观消化吸收率 在实际应用中往往用表观消化吸收率,以简化实验,并使所得消化吸收率具有一定的安全性,9/22/2018,99,9/22/2018,100,返回,生大豆60%,熟豆浆85% / 豆腐90-
36、96%,9/22/2018,101,由于动物性食物中的pr.消化吸收影响因素较植物性的要少 动物性pr.消化吸收率一般高于植物性pr.,9/22/2018,102,(三)利用率(utilization) 1蛋白质生物学价值(biological value,BV) pr.经消化吸收后,进入机体可以储留利用的部分 BV值越高,表明其利用率也越高,9/22/2018,103,2氨基酸评分(amino acid score,AAS / 化学分,chemical score,CS) AAS因其简便易行而被广泛采用 不同年龄的人群,其氨基酸评分模式不同;不同的食物其氨基酸评分模式也不相同,9/22/20
37、18,104,返回,9/22/2018,105,确定某一食物中pr. AAS分两步 1计算被测pr.每种必需氨基酸的评分值 2在上述计算结果中,找出最低的EAA(即第一LAA)评分值,即为该pr.的氨基酸评分,9/22/2018,106,其他既包含消化吸收率也包含利用率的指标 1 氮平衡(nitrogen balance )氮平衡摄入氮(尿氮粪氮皮肤等氮损失) 氮平衡既可衡量机体pr.代谢及营养状况 也可用于食物pr.营养价值评价的指标 例如A食物的pr.纠正负氮平衡用时比B食物用时短 则A食物的pr.质量优于B食物,9/22/2018,107,2净蛋白质利用率 (net pr.tein ut
38、ilization,NPU) 较BV更为全面 该实验以10%的被测pr.作为膳食pr.来源,9/22/2018,108,3蛋白质功效比值(pr.tein efficiency ratio,PER)用处于生长阶段的幼年动物(一般用刚断奶雄性大白鼠),实验期内,其体重增加和摄入pr.量的比值因所测pr.主要被用于生长之需,PER常用作婴幼儿食品中pr.营养价值评价,9/22/2018,109,同一种食物,在不同的实验条件下,所测得的PER往往有明显差异 为使实验结果具有一致性和可比性 实验时,用标化酪蛋白为参考蛋白设对照组,无论酪蛋白质组PER为多少,均应换算为2.5 然后按下式计算被测pr.的P
39、ER,1,9/22/2018,110,4经消化率修正的氨基酸评分(pr.tein digestibility corrected amino acid score,PDCAAS)PDCAAS = 氨基酸评分真消化吸收率 这种方法可替代PER对除孕妇和1岁以下婴儿以外的所有人群进行食物pr.评价 几种食物pr.的PDCAAS见p17表1-6,9/22/2018,111,9/22/2018,112,9/22/2018,113,五、蛋白质-能量营养不良( pr.tein-energy malnutrition,PEM ),五、PEM,好发人群,继发性,消耗 排泄,病因,原发性,摄入不足,pr. E
40、不足,9/22/2018,114,3临床表现,混合型,消瘦型 (Marasmus),E-pr.均不足,E基本满足 pr.严重不足,浮肿型 (Kwashiorkor),又称为恶性营养不良,9/22/2018,115,F3-PEM,9/22/2018,116,F8-PEM,9/22/2018,117,F11-PEM,9/22/2018,118,4治疗综合治疗,药物及其它治疗,积极治疗原发疾病 并发症,加强护理,全面补充营养素,增加营养,1,2,3,4,9/22/2018,119,5预防,1,2,3,4,5,注意住院病人的营养和膳食,预防疾病,合理生活制度 + 加强锻炼,母乳喂养 + 正确喂养方式,
41、各种人群尤其是婴幼儿的合理营养,9/22/2018,120,六、食物来源及供给量,良好来源,六、来源/RNI,主要来源,粮谷类食品(米、面),优质pr.,9/22/2018,121,推荐摄入量(recommended nutrient intake,RNI) 理论上,成人摄入 30g/d pr.就可达零氮平衡 但从安全性考虑,成人摄入pr.按每天0.8g/kg体重较好 我国以植物性食物为主,RNI在1.0-1.2g/kgbw pr.摄入占膳食总能量百分比 成人10-12%,儿童青少年10-14%为宜,9/22/2018,122,第二节 脂类(Lipids),第二节 脂类,9/22/2018,1
42、23,一、分类/功能,一、脂类分类、功能,中性脂肪 (fat) (食物95% / 人体99%),类脂 (lipoid) (食物5% / 人体1%),脂类 (lipids),图 脂类(lipids)的分类,9/22/2018,124,(一)Fat(TG),(一)脂肪 指甘油三酯(triglycerides,TG)或中性脂肪 1脂肪的功能 食物Fat和人体Fat各具有一些特殊功能,分别称为食物Fat的营养学功能和体内Fat的生理功能,9/22/2018,125,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(f
43、atty acid)的分类,2脂肪酸(fatty acid,FA),9/22/2018,126,FA的碳链长短、饱和程度和空间结构与Fat的特性与功能有关 食物中FA以18碳为主 饱和程度越高、碳链越长 Fat熔点越高 动物Fat含SFA多 常温下呈固态 脂 植物Fat含不饱和脂肪酸(unsaturated fatty acid,UFA)多 常温下呈液态 油 棕榈油、可可籽油虽然含较多SFA,但碳链较短,其熔点低于大多数的动物Fat,9/22/2018,127,n-3 (-3)系列UFA,n-6 (-6)系列UFA,降血脂 降胆固醇,预防心血 管疾病,营养学上最具价值的FA有两类,9/22/2
44、018,128,3必需脂肪酸*(essential fatty acid,EFA) 人体必需但自身又不能合成,必须由食物供给的PUFA,包括n-3系列 -亚麻酸*n-6系列 亚油酸* 事实上,n-3、n-6系列中许多UFA例如花生四烯酸、二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)等都是人体不可缺少的FA 但人体可以亚油酸和-亚麻酸合成这些FA,9/22/2018,129,不过,机体在用亚油酸合成n-6系列和-亚麻酸合成n-3系列其它UFA的过程中使用的是同一种酶 由于竞争性抑制作用 体内合成速度较慢 因此,若能从食物中直接获得所有这些FA是最有效的途径,9/22/2018,130,EFA
45、生理功能* 1)与生物膜的结构、功能有关 是磷脂的重要组分,磷脂是细胞膜的主要成分 2)合成体内重要活性物质 亚油酸是合成前列腺素*(pr.staglandins,PG)的前体 *PG存在于许多器官 有多种生理功能 如使血管扩张和收缩、神经刺激的传导、作用于肾脏影响水的排泄,奶中的PG可防止婴儿消化道损伤等,9/22/2018,131,3)参与脂质代谢与利用 体内约70%的胆固醇与脂肪酸酯化成酯 低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)中,亚油酸与胆固醇 亚油酸胆固醇酯 被转运和代谢 如HDL就可将胆固醇运往肝脏而被分解代谢 具有这种降血脂作用的FA还有n-3和n-6系列的其它PUFA如
46、EPA、DHA等,9/22/2018,132,EFA缺乏 引起生长迟缓、生殖障碍、皮肤损伤(出现皮疹等)以及肾脏、肝脏、神经和视觉等方面的多种疾病 但PUFA摄入过多 可使体内有害的氧化物、过氧化物等 同样对机体会产生多种慢性危害,9/22/2018,133,(二)磷脂,(二)磷脂(phospholipids) 是TG中的一个或两个FA被含磷酸的其它基团所取代的一类脂类物质 其中最重要的是卵磷脂*(lecithin) * 由一个含磷酸胆碱基团取代TG中的一个FA而构成 这种结构使磷脂具有亲水和亲油的双重特性,9/22/2018,134,磷脂功能 1参与细胞膜构成 (最重要功能) 其极性、非极性
47、双重特性 帮助脂类或脂溶性物质(如脂溶性Vit、激素等)顺利通过细胞膜 促进细胞内外物质交流 2作为乳化剂 使体液中Fat处于悬浮状态,有利于其吸收、转运和代谢 3磷脂同FA一样可提供能量,9/22/2018,135,磷脂的缺乏 可造成细胞膜结构受损 1)出现毛细血管脆性、通透性 2)皮肤细胞对水通透性 引起水代谢紊乱 产生皮疹等,9/22/2018,136,(三)固醇类,(三)固醇类(sterols) 一类含有相同的多个环状结构的脂类化合物,因其环外基团不同而不同 与所有醇类一样,可与FA形成酯,9/22/2018,137,1胆固醇(cholesterol,Chol) 是最重要的固醇类物质
48、1)细胞膜重要成分 人体90%的胆固醇存在于细胞中 2)体内多种重要生物活性物质的合成原料 胆汁、性激素(如睾酮,testosterone)、肾上腺素(如皮质醇,cortisol)和维生素D等,9/22/2018,138,Chol广泛存在于动物性食物中,人体自身可合成足够Chol,一般不会缺乏 相反,由于它与高血脂症、动脉粥样硬化、心脏病等相关,人们往往关注的是Chol的危害性 人体内Chol的原因往往是内源性的 所以注意能量摄入的平衡比注意Chol摄入量可能更重要,9/22/2018,139,2植物固醇(plant sterol)植物中含有,结构与Chol不同,常见的有 1)-谷固醇(-sitosterol)很难被吸收,并可干扰人体对Chol的吸收 2)麦角固醇(ergosterol)见于酵母和真菌类植物在紫外线照射下 维生素D2(麦角钙化醇,ergocalciferol),