公共营养师重点复习提示

第三章 营养学基础

一、营养学概论

1.营养与营养素概念

营养是机体摄取食物，经过消化、吸收、代谢和排泄，利用食物中的营养素和其他对身体有益的成分构建组织器官、调节各种生理功能，维持正常生长、发育和防病保健的过程。

机体为了维持生存、生长发育、体力活动和健康以食物的形式摄入的一些需要的物质。

人体所需的营养素有蛋白质、脂类、碳水化合物、矿物质、维生素、水、膳食纤维共七大类。

这些营养素中一部分不能在体内合成，必须从食物中获得，称为“必需营养素”；另一部分营养素可以在体内由其他食物成分转换生成，不一定需要由食物中直接获得，称为“非必需营养素”。

2.膳食营养素参考摄入量的概念及意义

（1）概念

膳食营养素参考摄入量（DRIs）是一组每日平均膳食营养素摄入量的参考值，主要包括四项内容：平均需要量（EAR）、推荐摄入量（RNI）、适宜摄入量（AI）、可耐受最高摄入量（UL）。

（2）意义

1）平均需要量。是群体中各个体需要量的平均值，是根据个体需要量的研究资料计算得到的。EAR是可以满足某一特定性别，年龄及生理状况群体中半数个体的需要量的摄入水平。这一摄入水平能够满足该群体中50%的成员的需要，不能满足另外50%的个体对该营养素的需要。

2）推荐摄入量。RNI相当于传统使用的膳食营养素参考摄入量（RDA），是可以满足某一特定性别、年龄及生理状况群体中绝大多数个体需要的摄入水平。长期摄入RNI水平，可以维持组织中有适当的储备。RNI是以EAR为基础制定的。

3）适宜摄入量（AI）。当某种营养素的个体需要量研究资料不足，没有办法计算出EAR，因而不能求得RNI时，可设定适宜摄入量来代替RNI。

AI与RNI相似之处是二者都用做个体摄入量的目标，能够满足目标人群中几乎所有个体的需要。

AI和RNI的区别在于AI的准确性远不如RNI，可能明显的高于RNI。

4）可耐受最高摄入量（UL）。UL是平均每日可以摄入该营养素的最高量。“可耐受”是指这一摄入水平是可以耐受的，对一般人群几乎所有个体都不至于损害健康，当摄入量超过UL而进一步增加时，损害健康的危险性也随之增大。

二、能量及宏量营养素

1.能量

(1)能量单位

营养学上所使用的能量单位，多年来一直用卡(calorie)或千卡(kcal)。1kcal指1000g纯水的温度由15°C上升到16°C所需要的能量。现在国际和我国通用的能量单位是焦耳(Joule，J) 。1J指用1牛顿力把lkg物体移动lm所需要的能量。1000J等于1“千焦耳”(kilojoule，kJ)；1000kJ等于1“兆焦耳”(megaJoule，MJ) 。

(2)能量来源

人体所需要的能量来源于食物中的碳水化合物、脂肪、蛋白质，三者统称为“产能营养素”或“热源质”。每克产能营养素在体内氧化所产生的能量值称为“食物的热价”或“食物的能量卡价”，亦称“能量系数”。

1)碳水化合物。碳水化合物是人体的主要能量来源。我国人民人体所需能量的60%以上是由食物中的碳水化合物提供的。食物中的碳水化合物经消化产生的葡萄糖被吸收后，一部分供能，一部分以糖原的形式储存在肝脏(肝糖原)和肌肉(肌糖原)中。

2)脂肪。人体所消耗的能源物质中有40%50%来自体内的脂肪，其中包括从食物中摄取的碳水化合物所转化成的脂肪；在短期饥饿情况下，主要由体内的脂肪供给能量。

3)蛋白质。人体在能源物质不足时才依靠组织蛋白分解供能以维持必要的生理功能。

进食是周期性的，而能量消耗则是连续不断的，因而储备的能源物质不断被利用，又不断补充。当机体处于饥饿状态时，碳水化合物的储备迅速减少，而脂肪和蛋白质则作为长期能量消耗时的能源。

(3)能量消耗

正常成人的能量主要用于维持基础代谢、体力活动和食物热效应。

1)基础代谢率(BMR)。基础代谢是指人体维持呼吸、心跳等最基本生命活动情况下的能量代谢。单位时间内的基础代谢，称为基础代谢率，以每小时、每平方米体表面积的产热量表示[kJ/(m2h)或kcal/(m2h)] 。基础代谢的测量：

①气体代谢法。能量代谢始终伴随着氧的消耗和二氧化碳的产生。故可根据氧的消耗量推算能量消耗量。目前临床常用的是一种特制的代谢车。

②用体表面积计算：

基础代谢=体表面积(m2) ×基础代谢率[kJ/(m2h)或kcal/(m2h)]×24

影响基础代谢的因素包括：体表面积、年龄、性别、激素、季节与劳动强度。

2）体力活动。除了基础代谢外，体力活动是影响人体能量消耗的主要因素。这是因为运动或劳动等体力活动时肌肉需要消耗能量，而能量则来自营养物质的氧化，这就必然导致机体耗氧量增加。机体耗氧量的增加与肌肉活动的强度成正比关系。

3）食物热效应（TEF）。是指由于进食而引起能量消耗额外增加的现象，过去称为食物的特殊动力作用（SDA）。

4）生长发育及孕妇、乳母对能量的需求。

（4）能量需要量及膳食推荐摄入量

人体能量代谢的最佳状态是达到能量消耗和摄入平衡。由于基础代谢占总能量消耗的60%~70%，所以它是估算成年人能量需要量的重要基础。

能量需要量=BMR×PAL（体力活动水平）

成年人的PAL受劳动强度的影响，膳食能量推荐摄入量男性成人是2250kcal/日。

2.蛋白质

（1）蛋白质的元素组成

由于碳水化合物和脂肪中仅含碳、氢、氧，不含氮，所以蛋白质是人体氮的唯一来源，碳水化合物和脂肪不能代替。

（2）蛋白质的分类

根据食物蛋白质的营养价值分为：完全蛋白质、半完全蛋白质和不完全蛋白质。

（3）蛋白质的生理功能

蛋白质的生理功能包括：构成身体组织、调节生理功能、供给能量等。

（4）蛋白质的互补作用

两种或两种以上食物蛋白质混合食用，其中所含有的必需氨基酸取长补短，相互补充，达到较好的比例，从而提高蛋白质利用率的作用，称为蛋白质互补作用。

为充分发挥食物蛋白质的互补作用，在调配膳食时，应遵循三个原则：食物的生物学种属越远越好；搭配的种类越多越好；食用时间越近越好，同时食用最好。

（5）食物蛋白质的营养评价

1）蛋白质的消化率。蛋白质消化率是评价食物蛋白质营养价值的生物学方法之一，可分为表观消化率和真消化率两种方法。

蛋白质表观消化率即不计内源粪代谢氮的蛋白质消化率。按下式计算：

蛋白质表观消化率（%）=（摄入氮-粪氮）÷摄入氮×100%

2）蛋白质真消化率。蛋白质真消化率考虑内源粪代谢氮时的消化率。粪中排出的氮有两个来源。计算公式如下：

蛋白质真消化率（％）=［摄入氮-（粪氮-粪代谢氮）］÷摄入氮×100%

3）蛋白质利用率。蛋白质利用率是食物蛋白质营养评价常用的生物学方法，指食物蛋白质被消化吸收后在体内被利用的程度。

4）氨基酸评分（AAS）。氨基酸评分是目前广为应用的一种不仅适用于单一食物蛋白质的评价，还可用于混合食物蛋白质的评价的方法。

AAS=被测食物蛋白质每克氮或蛋白质氨基酸含量（mg）/参考蛋白质每克氮或蛋白质氨基酸含量（mg）×100

3.脂类

（1）脂类的定义

脂类是脂肪和类脂的总称，是一大类具有重要生物学作用的化合物。

（2）脂类的消化吸收

1）脂肪的消化吸收。脂肪的主要消化场所是小肠，脂肪水解后的小分子，如甘油、短链和中链脂肪酸很容易被小肠细胞吸收直接进入血液。

2）类脂的消化吸收。磷脂的消化吸收与甘油三酯相似。胆固醇则可直接被吸收，如果食物中的胆固醇和其他脂类呈结合状态，则先被水解成游离的胆固醇再被吸收。

（3）脂类的生理功能

脂肪的生理功能：供能、促进脂溶性维生素吸收、维持体温、保护脏器、增加饱腹感、提高膳食感官性状。

类脂的生理功能：构成身体组织和一些重要的生理活性物质。

必需脂肪酸：构成线粒体和细胞膜的重要成分，合成前列腺素的前体，参与胆固醇代谢及精子生成，维护视力。

（4）膳食脂肪参考摄入量

中国营养学会结合我国膳食结构的实际提出成人脂肪适宜摄入量（AI）占总能量摄入的20%30%，主要的食物来源是植物油、油料作物种子和动物性食品。

4.碳水化合物

（1）碳水化合物分类

碳水化合物可分为糖、寡糖和多糖三类。

（2）碳水化合物的消化吸收

碳水化合物的消化主要在小肠中进行。糖吸收的主要部位是在小肠的空肠，是一种耗能的主动吸收。

（3）碳水化合物的生理功能

储存和提供能量、构成组织及重要生命物质、节约蛋白质、抗生酮作用、解毒、增强肠道功能。

（4）碳水化合物膳食参考摄入量

中国营养学会根据目前我国膳食碳水化合物的实际摄入量和FAO/WHO）的建议，建议膳食碳水化合物的参考摄入量占总能量摄入量的50%65%（AI）。对碳水化合物的来源也作出要求，即应包括复合碳水化合物淀粉、不消化的抗性淀粉、非淀粉多糖和低聚糖等碳水化合物；限制纯能量食物如糖的摄入量，以保障人体能量和营养素的需要及改善胃肠道环境和预防龋齿的需要。

三、矿物质

1.常量元素和微量元素的概念

体内含量较多（>0.01%体重），每日膳食需要量都在100mg以上的称为常量元素，

有钙、镁、钾、钠、磷、氯、硫。

微量元素是指含量小于体重的0.01%，每人每日膳食需要量为微克至毫克的矿物质，人体必需的微量元素有铁、碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴八种。

2.钙

（1）钙的生理功能

形成和维持骨骼和牙齿的结构，维持肌肉和神经的正常活动，参与血凝过程等。

（2）膳食参考摄入量

中国营养学会提出中国居民成年人钙的适宜摄入量（AI）为800mg/日。成年人及1岁以上儿童钙的可耐受最高摄入量（UL）定为2000mg/日。

（3）钙的主要食物来源

奶和奶制品应是钙的重要来源，豆类、坚果类，可连骨吃的小鱼、小虾及一些绿色蔬菜类也是钙的较好来源。

3.镁、磷、钾、钠

（1）镁

镁能激活多种酶的活性，抑制钾/钙通道，维护骨骼生长和神经肌肉的兴奋性，维护胃肠功能。中国营养学会提出成人镁推荐摄入量（RNI）定为330mg/日。镁普遍存在于各种食物中。

（2）磷

磷构成骨骼和牙齿，参与重要生理功能及能量代谢，参与酸碱平衡的调节。中国营养学会提出成人磷推荐摄入量（RNI）定为720mg/日。磷的主要食物来源:分布广泛，以瘦肉、蛋、动物内脏、海带、芝麻酱、坚果类食物含量丰富。

（3）钾

钾参与糖、蛋白质的正常代谢，维持细胞内正常渗透压，维持神经肌肉的应激性和正常功能，维持心肌的正常功能，维持细胞内外正常的酸碱平衡，降低血压。中国营养学会提出成人钾适宜摄入量（AI）定为2000mg/日。大部分食物都含钾，以蔬菜、水果为最好。

(4)钠

钠可以调节体内水分与渗透压，维持酸碱平衡，钠泵，维持正常血压，增强神经肌肉兴奋性。中国营养学会提出成人钠适宜摄入量（AI）定为1500mg/日。食盐和其他腌制食物是钠的主要来源，大多数食物都含有钠。

4.铁、碘、锌、硒

(1)铁

铁为血红蛋白与肌红蛋白、细胞色素A以及一些呼吸酶的主要成分，参与体内氧与二氧化碳的转运、交换和组织呼吸过程。铁与红细胞形成和成熟有关。缺铁时，新生的红细胞中血红蛋白量不足，甚至影响DNA的合成及幼红细胞的分裂增殖，还可使红细胞寿命缩短、自身溶血增加。铁还有催化促进β-胡萝卜素转化为维生素A、嘌呤与胶原的合成、抗体的产生、脂类从血液中转运以及药物在肝脏的解毒等功能。

中国营养学会提出成人铁适宜摄入量(AI)男性定为12mg/日，女性定为20mg/日。动物肝脏、动物全血、畜禽肉类、鱼类是膳食中铁的良好来源。

(2)碘

碘参与能量代谢，促进代谢和体格的生长发育，促进神经系统发育，垂体激素作用。中国营养学会提出成人碘适宜摄入量(AI)定为120μg/日，可耐受最高摄入量(UL)为600μg/日。海洋生物含碘量很高，是碘的良好来源，如海带、紫菜、海鱼、蛆干、蛤干、干贝、淡菜、海参、海螯、龙虾等。

(3)锌

锌具有催化功能、结构功能、调节功能。中国营养学会提出成年男子锌推荐摄入量(RNI)定为12.5mg/日，成年男子可耐受最高摄入量(UL)为40mg/日。锌的主要食物来源：贝壳类海产品、红色肉类、动物内脏类都是锌的极好来源；干果类、谷类胚芽和麦麸也富含锌，一般植物性食物含锌较低。

(4)硒

硒是人体必需的微量元素：构成含硒蛋白与含硒酶的成分，抗氧化作用，对甲状腺激素的调节作用，维持正常免疫功能，抗肿瘤作用，抗艾滋病作用，维持正常生育功能。中国营养学会提出18岁以上者硒推荐摄入量(RNI)定为60ug/日，可耐受最高摄入量(UL)为400μg∕日。海洋食物和动物内脏及肉类是硒较好的食物来源。

四、维生素

1.脂溶性和水溶性维生素的概念和种类

维生素按溶解性质将其分为脂溶性和水溶性两大类：

脂溶性维生素主要包括维生素A、维生素D、维生素E、维生素K；

水溶性维生素主要包括维生素B族和维生素C，B族中主要有维生素B1、维生素B2、维生素PP、维生素B6、泛酸、生物素、叶酸、维生素B12。

2.维生素A、维生素D和维生素E的生理功能、膳食参考摄入量，及其主要的食物来源

（1）维生素A

维生素A能维持正常视觉功能，维护上皮组织细胞的健康，维持骨骼正常发育，促进生长与生殖，维持和促进免疫功能。中国营养学会提出维生素A推荐摄入量（RNI）定为成年男子800ugRAE/日，成年女子700ugRAE/日，可耐受最高摄入量（UL）为3000 ugRAE /日。维生素A最好的食物来源是各种动物的肝脏、鱼肝油、全奶、蛋黄以及黄绿色蔬菜和水果。

（2）维生素D

维生素D能够促进小肠黏膜对钙的吸收，促进骨组织的钙化，促进肾小管对钙、磷的重吸收。中国营养学会提出维生素D推荐摄入量（RNI）10μg/日，可耐受最高摄入量（UL）为50ug/日。维生素D的天然食物来源不多，主要来源于动物肝脏、蛋黄、奶油和干酪。

（3）维生素E

维生素E具有抗氧化作用，能够保持红细胞的完整性，调节体内某些物质合成，增强免疫功能，对胚胎发育和生殖可能有一定的作用。中国营养学会提出维生素E适宜摄入量（AI）为14mg/日。植物油是维生素E的主要食物来源。

3.维生素B1、维生素B2、维生素C、叶酸和其他B族维生素的生理功能、膳食参考摄入量，及其主要的食物来源

（1）维生素B

维生素B1构成辅酶维持体内正常代谢，促进胃肠蠕动，对神经组织产生作用。维生素B1缺乏可引起脚气病。中国营养学会提出维生素B1推荐摄入量（RNI）定为成年男子1.4mg/日，成年女子1.2mg∕日。维生素B1的主要食物来源广泛，但应注意加工的程度。

（2）维生素B2

维生素B2构成黄酶辅酶参加物质代谢，参与细胞的正常生长，还参与肾上腺皮质激素的产生及铁的吸收储存和动员。中国营养学会提出将维生素B2推荐摄入量（RNI）定为成年男子1.4mg/日，成年女子1.2mg/日。维生素B2的主要食物来源广泛存在于奶类、蛋类、各种肉类、动物内脏、谷类、蔬菜和水果等动物性和植物性食物中。

（3）叶酸和其他B族维生素

1）维生素B6。参与氨基酸、糖原、脂肪酸的代谢，还涉及脑和组织中能量转化及核酸代谢、内分泌、血红素和抗体合成等。中国营养学会提出维生素B6推荐摄入量（RNI）定为成人1.4mg/日。维生素B6的主要食物来源广泛存在于动植物食物中，其中豆类、畜肉及肝脏、鱼类中含量较丰富。

2）烟酸。构成辅酶Ⅰ（CoⅠ）或烟酰胺腺喋吟二核昔酸（NAD+）及辅酶Ⅱ（CoⅡ）或烟酰胺腺喋吟二核吾酸磷酸（NADP+），葡萄糖耐量因子的组成成分，保护心血管。由于色氨酸在体内可转化为烟酸，蛋白质摄入增加时，烟酸摄入可相应减少。中国营养学会提出烟酸推荐摄入量（RNI）定为成年男子15mgNE/日，成年女子12mgNE/日。植物性食物中存在的主要是烟酸；动物性食物中以烟酰胺为主。烟酸和烟酰胺在肝、肾、瘦畜肉、鱼以及坚果类中含量丰富；乳、蛋中的含量虽然不高，但色氨酸较多，可转化为烟酸。

3）叶酸。叶酸在肠壁、肝脏及骨髓等组织中，经叶酸还原酶作用，还原成具有生理活性的四氢叶酸。四氢叶酸的主要生理作用在于它是体内生化反应中一碳单位转移酶系的辅酶。四氢叶酸携带这些一碳单位，与血浆蛋白相结合，主要转运到肝脏储存。叶酸缺乏：叶酸缺乏则一碳单位传递受阻，核酸合成及氨基酸代谢均受影响，可引起胎儿神经管畸形及巨幼红细胞贫血。中国营养学会提出叶酸推荐摄入量（RNI）定为成年人400μgDFE/日，可耐受最高摄入量（UL）为1000μgDFE/日。

4）维生素B12。参与同型半胱氨酸甲基化转变为蛋氨酸，参与甲基丙二酸一琥珀酸的异构化反应。中国营养学会提出维生素B12适宜摄入量（AI）定为成人2.4μg/日。维生素B12的主要食物来源为肉类、动物内脏、鱼、禽、贝壳类及蛋类。

4.维生素C

维生素C参与羟化反应（促进胶原合成，促进神经递质合成，促进类固醇羟化，促进有机药物或毒物羟化解毒），还原作用（促进抗体形成，促进铁的吸收，促进四氢叶酸形成，维持疏基酶的活性），解毒、预防癌症清除自由基。中国营养学会提出维生素C推荐摄入量（RNI）定为成人100mg∕日。维生素C的主要食物来源是新鲜蔬菜与水果。

五、水与膳食纤维

1.水

水是构成细胞和体液的重要组成成分，参与人体内新陈代谢，调节人体体温，具有润滑作用。正常人每日水的来源和排出处于动态平衡，水的来源和排出量每日维持在2500mL左右。

2.膳食纤维

膳食纤维分为可溶性膳食纤维与非可溶性膳食纤维，其特性包括：吸水性、黏滞作用、结合有机化合物作用、阳离子交换作用和细菌发酵作用。

膳食纤维有利于食物的消化过程，可降低胆固醇预防冠心病，预防胆石形成和结肠癌，防止能量过剩和肥胖，降低餐后血糖浓度，提高胰岛素敏感性。

成人膳食适宜摄入量以每日25g为宜。