分享到:
400-686-9733转20303 (报名咨询电话) 

公共营养师三级考试知识点资料汇总(四~六)

来源:上海博视坊培训学校动态   时间: 2011-08-19

营养师三级知识:第四节蛋白质

 

 第四节蛋白质

  蛋白质是构成人体一切细胞和组织结构的最重要组成成分,是在所有生命现象中起着决定性作用的基本物质。可以说,没有蛋白质就没有生命。所以,蛋白质是人体不可或缺的重要营养素。

  蛋白质是一类复杂的高分子有机化合物。主要含有碳、氢、氧、氮,及少量硫、磷、铁、铜、碘、钴元素等。与其他供能营养素相较,含有氮元素是其最突出的特点,因而蛋白质是人体氮元素的唯一供源。这也是其他营养素无法替代的。一般蛋白质中氮的平均含量为16%,以测出的含氮量乘以6.25即可换算成蛋白质量。

  一、蛋白质的分类

  蛋白质的分类方法有多种。营养学中一般多按化学结构、形状及营养价值等三种方法分类。

  1.按化学结构:可将蛋白质分为单纯蛋白质(纯为α-氨基酸所组成)与结合蛋白质(单纯蛋白质与非蛋白质分子结合而成)两大类。前者如清蛋白、球蛋白、谷蛋白等,水解后的最终产物只是氨基酸;后者如核蛋白、糖蛋白、脂蛋白等,水解后还有其所含的非蛋白质分子(辅基)。

  2.按蛋白质形状:可将蛋白质分为纤维状蛋白质和球状蛋白质。前者多为结构蛋白,是形成机体组织的物质基础,如胶原蛋白等;后者多用以合成生物活性因子,如酶、激素、免疫因子、补体等。

  3.按营养价值:可将蛋白质分为完全蛋白质、半完全蛋白质和不完全蛋白质。完全蛋白质所含氨基酸种类齐全、数量充足、比例合理,既能维持动物生存,又能促其生长发育,如牛奶、蛋、肝脏、酵母、黄豆及胚芽等食物中所含的蛋白质;否则即为不完全蛋白质,其所含氨基酸种类不全,如动物明胶和玉米胶蛋白等;半完全蛋白质所含氨基酸种类齐全,但有的氨基酸数量不足,虽能维持动物生存,却不能促其生长发育,如麦胶蛋白等。

  二、蛋白质的理化性质

  蛋白质经物理或化学方法处理后,其性质可发生改变。变性后的蛋白质较易被人体蛋白酶消化。这就是蛋白质食品在加工后更易被人消化、吸收的原理。除用酸或碱水解蛋白质外,亦有利用酶水解蛋白质,均可使之分解成氨基酸。如酱油、酱、酱豆腐、豆腐、奶酪、松花蛋等食品。若采用高温或酒精可使细菌细胞中的蛋白质变性凝固,失去活力,以达到杀菌消毒目的。

  此外,蛋白质的分子量极大,不能透过半透膜,利用这个性质通过透析,可对不同蛋白质进行分离和纯化。同时,蛋白质含有的羧基和氨基,具有酸性和碱性,可成为人体内重要的缓冲体系,以缓解外因对机体产生的冲击性影响。五、生理功能

  1.构成人体组织的基本成分

  蛋白质是生物细胞原生质的重要组成成分。人体中所有的细胞及体液都含有蛋白质。一般,成年人的体内约含蛋白质16.3%,相当于人体体重的 45%,含量仅次于水。机体需要蛋白质组成新的细胞组织,维持人体生长发育,对儿童及孕妇尤为重;人体内的脏器与组织细胞内的蛋白质,既在不断分解破坏,又在不断更新与修补。因此,充足的食物蛋白质供应能使人精神充沛、活力旺盛、耐力持久。

  若食物蛋白质供应不足,不仅会导致儿童的生长发育障碍、成年人体质下降;而且使之患病率增高、病程迁延、伤口愈合减慢,甚至恶化及康复不良等。

  2.参与构成重要的生物活性因子

  人体要维持机体內环境的协调与稳定,并发挥各项生理机能,需要多种生物活性因子共同作用。而这些因子,如各种消化酶、激素、抗体、血红蛋白等的合成都必须以蛋白质为原料。若食物蛋白质供应不足,这些因子的合成量即减少。人体就会因此而虚弱或发病,如常见倦怠疲劳、血压低、贫血等。

  3.供给热能

  蛋白质亦是人体能量的来源,每克为4.0kcal(16.74kJ)。由蛋白质提供的能量约占人体每日所需总能量的10~15%。但供能不是蛋白质的首要功能。一般情况下,人体以碳水化合物和脂肪供能为主,只有在碳水化合物和脂肪供能不足,或氨基酸摄入量超过体内蛋白质更新的需要时,才会成为供能的主体。

  六、食物蛋白质的营养价值评定

  食物蛋白质的营养价值,取决于其必需氨基酸的种类及含量。一般而言,动物类蛋白质的营养价值多优于植物类蛋白质。故对蛋白质的营养价值评价多从“质”与“量”两方面入手。

  1.食物蛋白质的含量

  食物中蛋白质含量是否丰富是评定蛋白质食物营养价值的一个重要标准。在日常食物中,蛋白质含量以大豆最高(36.3%),肉类次之。对中国乃至亚洲人而言,谷粮类食物蛋白质亦很重要,如我国传统膳食结构中来自主食的蛋白质约占日摄入的总蛋白质量的60~70%;而且豆制品、花生、核桃、杏仁等蛋白质含量较高植物类食品亦是人体蛋白质的良好来源。但蔬菜、水果中的蛋白质含量很少,故不宜作为主食。

  2.食物蛋白质的消化率

  蛋白质消化率,不仅能反映蛋白质在消化道内被分解的程度,还能反映消化后的氨基酸和肽被吸收的程度。

  其公式为:

  蛋白质消化率(%)=[氮吸收量÷氮食入量]×100

  氮吸收量=I-(F-Fm)

  氮食入量=I

  I、F分别代表食物氮和粪氮。

  Fm为粪代谢氮。

  粪氮绝大部分来自未能消化、吸收的食物氮,但也含有消化道脱落的肠粘膜细胞和代谢废物中的氮。后两者称为粪代谢氮。粪代谢氮是在人体进食足够热量,但完全不摄取蛋白质的情况下在粪便中亦可测得。如果在测定粪氮时忽略粪代谢氮不计,所得的结果即称为“表观消化率”;若将粪代谢氮计算在內的结果则称为“真消化率”或“消化率”。

  蛋白质的消化率会在人体、食物及其相关的多种因素影响下,发生变化。如人的全身状态、消化功能、精神情绪、饮食习惯及食物的感官性态等等;食物中诸如食物纤维素含量、烹调加工方式、食物与食物间的相互影响等等。再如整粒进食大豆时,其所含蛋白质的消化率仅为60%,若加工成豆腐,即可提高至 90%;

  一般烹调中的蒸、煮等方法对食物中蛋白质的消化率影响较小;若釆用高温煎炸的方法就可能破坏食物蛋白质中的部分氨基酸,还会降低蛋白质的消化率。

  一般采用普通的烹调工艺加工时,动物类食物蛋白质的平均消化率高于植物类食物蛋白质;奶类及乳制品中的蛋白质消化率为97~98%;肉类中的蛋白质为92~94%,蛋类的为98%;米饭及面制品的为80%左右,马铃薯的为74%,玉米面窝头的为66%。

  植物类食物蛋白质消化率徧低的原因,与其被粗纤维素包围,不能与消化酶充分接触有关;整粒大豆中含有的抗胰蛋白酶是妨碍蛋白质的充分消化的重要因子。因此,运用特殊的加工工艺以去除植物类食物中的纤维素,或破坏抗胰蛋白酶等,可有效提高植物类食物蛋白质的消化率。

  3.食物蛋白质的利用率

  食物蛋白质在消化过程中,其消化率可能在各种因素的影响下发生变化。故营养学中常采用蛋白质的利用率来表示食物蛋白质实际被利用的程度。蛋白质的利用率是将食物蛋白的生物价与其消化率综合起来评定。

  (1)食物蛋白质的生物价

  蛋白质的生物价(biological value,BV)是用来评定食物蛋白质在体内被消化、吸收后的利用程度的营养学指标。通常,生物价是以氮储留量对氮吸收量的百分比来表示的。

  即:

  ①BV=[氮储留量÷氮吸收量]×100

  氮储留量= I-(F-Fm)-(U-Um)

  氮吸收量= I-(F-Fm)

  I、F、U分别代表食物氮、粪氮和尿氮。

  Fm、Um分别为粪代谢氮及尿内源氮。

  ②蛋白质的净利用率=生物价×消化率=[氮储留量÷氮食入量]×100

  氮储留量= I-(F-Fm)-(U-Um)

  氮食入量=I

  I、F、U分别代表食物氮、粪氮和尿氮。

  Fm、Um分别为粪代谢氮及尿内源氮。

  尿氮和尿内源性氮的检测原理和方法与粪氮、粪代谢氮一样。大凡食物蛋白质中所含的必需氨基酸种类齐全、比例适当,与人体组织蛋白质相近似,少量即可维持氮平衡。故表明这种食物蛋白质的品质优良,生物价高。若其所含必需氨基酸的种类不全,或含量不足,或含量尚可,但比例不当等,均表示其生物价偏低,品质较差。

  在临床上,食物蛋白质的生物价对指导肝、肾病人的膳食尤为重要。生物价高的食物蛋白质中必需氨基酸都被用来合成人体蛋白,极少有过多的氨基酸需经肝、肾代谢而释放能量,或由尿排出多余的氮,故可大大减轻肝、肾的负担。

  (2)蛋白质功效比值来源:考

  蛋白质功效比值(portein efficiency ratio,PER)是测定蛋白质利用率的另一简便方法。用出生后21~28天刚断奶的雄性大白鼠(体重50~60g),以含被测蛋白质10%的合成饲料饲养28天。同时,经过标定的酪蛋白为参考蛋白质,在同样条件下,作为对照组进行测定。试验期内动物平均每摄取1g蛋白质所增加的体重克数,称为PER。

  PER=动物增加体重克数÷食用蛋白质克数

  同一种食物在不同的实验条件下,所测得的功效比值往往有差异。为了使实验结果具有一致性和可比性,实验期间用标定酪蛋白为参考蛋白设对照组,无论酪蛋白质组的功效比值为多少,均应换算为2.5,即被测蛋白质的功效比值可按下式计算:

  PER=[实验组功效比值/对照组功效比值]×2.5来源:考

  综合上述所有评定指标来看,蛋白质含量越高,必需氨基酸种类越全,含量及比值越接近人体蛋白质的必需氨基酸构成模式的蛋白质质量越好。

  4.食物蛋白质的互补作用

  不同食物中的蛋白质中所含的必需氨基酸种类、含量都有不同。若将两种或两种以上的食物混合食用,能产生取长补短的效果,营养学将其称为“蛋白质的互补作用”。在日常的膳食配方中,若采用多种植物类食物混合(如粗细搭配),或荤素搭配等,都能有效提高植物蛋白质的营养价值和生物价。如民间流传的腊八粥、素什锦等传统食品配方即是植物蛋白质互补的实例;而荤素混用,可使食品蛋白质的生物价提高更明显。

  5.氨基酸分

  氨基酸分(amino acid score,AAS)亦称蛋白质化学分(chemical score,CS)是一种评定食物蛋白质营养价值的方法。这种方法既适用于单一食物蛋白质评定,亦适用于混合食物蛋白质评定。

  计算公式如下:

  氨基酸分=[每克待评蛋白质中某种氨基酸(mg)÷每克参考蛋白质中该种氨基酸(mg)]×100

  式中参考蛋白质是指较理想的蛋白质,如蛋清蛋白质。

  鸡蛋或人奶的氨基酸组成及其相互比值,常用作评定食物蛋白质营养价值的参考。因为这两种蛋白质的生物价接近100,利用率最高,营养价值最好。

品种 氨基酸分 品种 氨基酸分 品种 氨基酸分
人奶 100 芝麻 50 小米 63
全蛋 100 花生 65 大米 67
牛奶 95 棉子 81 全麦 53
大豆 74 玉米 49    

  氨基酸分计算,是将食物蛋白质中各种必需氨基酸的含量与“理想”的氨基酸模式进行对比,接近或等于“理想”的氨基酸模式的比值的蛋白质利用率就高;低于理想比值的氨基酸即为“限制氨基酸”,故会影响食物蛋白质利用率。一种食物蛋白质的氨基酸分越接近100,其氨基酸组成就越接近人体需要,其利用率就越高。如面粉蛋白质中的赖氨酸的比值最低,AAS为46.7,故为第一“限制氨基酸”。

  确定某一食物蛋白质氨基酸评分分为两步。第一步计算被测蛋白质每种必需氨基酸的评分值;第二步是在上述计算结果中,找出最低的必需氨基酸(第一限制氨基酸)评分值,即为该蛋白质的氨基酸评分。

表1—6 儿种食物蛋白质经消化率修正的氨基酸评分

食物蛋白 经消化率修正的氨基酸分 食物蛋白 经消化率修正的氨基酸分
酪蛋白 1.00 斑豆 0.63
鸡蛋 1.00 燕麦粉 0.57
大豆分离蛋白 0.99 花生粉 0.52
牛肉 0.92 小扁豆 0.52
豌豆粉 0.69 全麦 0.40
菜豆 0.68    

  氨基酸评分的方法虽然简便易行,但缺点是没有考虑食物蛋白质的消化率。最近,美国食品药品管理局(FDA)公布了一种新的方法,即经消化率修正后的氨基酸评分。这种方法可替代蛋白质功效比值,用于对除孕妇和1岁以下婴儿以外的所有人群的食物蛋白质进行评价。其计算公式为:

  经消化率修正的氨基酸分=氨基酸分×真消化率

  三、氨基酸(amino acid)

  氨基酸是组成蛋白质的基本单位。每个蛋白质都是由许多氨基酸以肽键联结起来,并形成特定空间结构的大分子。由于氨基酸的羧酸分子的α碳原子上的氢被一个氨基取代,故又称为α-氨基酸。

  1.氨基酸的分类

  目前,已经发现构成人体蛋白质的氨基酸有20种。其中,有一部分是人体能自行合成的。但还有8种是人体不能自行合成或合成速度不能满足机体的生理需要,必须由食物供给的,故被称为必需氨基酸,如异亮氨酸、亮氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、缬氨酸;其他的则为非必需氨基酸。应该注意的是,所谓必需和非必需只是营养学中的概念。也就是说非必需氨基酸只是不需要食物供给。对于婴儿而言,组氨酸亦属必需氨基酸,故其必需氨基酸为9种。

  一般按氨基酸的营养学特征,除必需氨基酸和非必需氨基酸外,还有一类条件必需氨基酸,又称半必需氨基酸。这类氨基酸有其合成需要其他氨基酸供碳;且其合成的最高速度有限等特点,如半胱氨酸、酪氨酸、精氨酸、丝氨酸和甘氨酸等。条件必需氨基酸的长期缺乏会引起人体某些蛋白质合成障碍。

  2.氨基酸模式及限制氨基酸

  ⑴氨基酸模式:是指蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。通常将含量最少的色氨酸定为1,即可依次计算出其他几种必需氨基酸的相应比值。一般食物蛋白质中的氨基酸模式与人体蛋白质中的氨基酸模式越接近,那么这种食物提供的必需氨基酸利用价值就越高,其蛋白质的营养价值也越高。

表1—4人体和几种常用食物蛋白质的氨基酸模式比较

氨基酸 人体 全鸡蛋 牛奶 牛肉 大豆 面粉 大米
异亮氨酸 4.0 3.2 3.4 4.4 4.3 3.8 4.0
亮氨酸 7.0 5.1 6.8 6.8 5.7 6.4 6.3
赖氨酸 5.5 4.1 5.6 7.2 4.9 1.8 2.3

蛋氨酸+半胱氨酸

2.3 3.4 2.4 3.2 1.2 2.8 2.8

苯丙氨酸+酪氨酸

3.8 5.5 7.3 6.2 3.2 7.2 7.2
苏氨酸 2.9 2.8 3.1 3.6 2.8 2.5 2.5
缬氨酸 4.8 3.9 4.6 4.6 3.2 3.8 3.8
色氨酸 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

  ⑵限制氨基酸:如果食物蛋白质所含的必需氨基酸中,有一种或几种的含量偏低,即会导致食物蛋白质中的其他必需氨基酸得不到充分利用,以致这种食物蛋白质的营养价值降低。那么这一种或几种氨基酸即被称为限制氨基酸。其中,含量最低的那一种称为第一限制氨基酸,余者类推。如面粉中赖氨酸的量最低,即为第一限制氨基酸。

  四、蛋白质的消化、吸收与代谢

  蛋白质在胃肠道中经多种蛋白酶及肽酶的共同作用,即由高分子物质分解为可被吸收的小肽(2~3个氨基酸)或氨基酸,并在小肠内被吸收,沿着肝门静脉进入肝脏。一部分氨基酸在肝内进行分解或合成蛋白质;另一部分氨基酸继续随血液分布到各个组织器官,合成各种特异性的组织蛋白质。故肝脏是蛋白质代谢的主要器官。

  通常,人体消化道内的蛋白质是不可能全部被消化、吸收。未被消化的蛋白质和部分消化后又不易被肠壁吸收的蛋白质,在大肠内的细菌作用,发生腐败,产生有毒物质。其中,大部分随粪便排出体外,亦有少量被肠粘膜吸收,随血液运往肝脏,进行生理解毒,然后随尿排出,故人体不会因此发生中毒。如果,这些不易被肠壁吸收的蛋白质被少量吸收,即可能引起人体过敏反应,发生荨麻疹、湿疹、哮喘等病症。

  一般,每天人体肠道內被消化、吸收的蛋白质约有70克左右。其不仅来自于食物,也来自于肠道脱落的粘膜细胞和消化液中的蛋白质等。 来_

七、来源与供给量

  1.来源

  人类的蛋白质来源分为动物性和植物性两大类。日常的食物又可分为全谷类、蔬菜水果类、肉鱼蛋类、豆类、奶类等六大类,都含有蛋白质。

  一般认为,蛋白质含量丰富,且品质良好的食物有肉类、鱼类、蛋类、奶类、豆类、坚果类等。大部分植物蛋白的品质要次于动物蛋白质,但大豆蛋白除外。大豆蛋白中的必需氨基酸组成与动物性蛋白质相近。

  就含量而言,肉鱼类食物蛋白质的含量为10%~20%,鲜奶为1.5%~4%,奶粉为25%~27%,蛋类为12%~14%,干豆类为20%~40%(其中大豆含量最高),坚果类为15%~25%,谷类为6%~10%,薯类为2%~3%等。

  尽管动物性蛋白质的品质优于植物性蛋白质。但过量吃肉类不但无法维持健康,反而易导致疾病,特别是癌症、心血管疾病等慢性文明病。其主要原因是肉类还含有多量的饱和脂肪酸、胆固醇等。

  在充分利用蛋白质的互补作用,均衡地摄取各种植物性食物,一般不会导致蛋白质缺乏。通常,釆用动物性食物和植物性食物相互配合的方法,更有利于提高混合性食物蛋白质的营养价值,值得提倡和推广

  2.供给量

  ⑴人体每日的正常新陈代谢活动会损失约20克以上的蛋白质。如皮肤、毛发、粘膜等的脱落,妇女月经期的失血、肠道菌体死亡排出等。因此排出的氮是机体不可避免的氮的消耗,故称为“必要的氮损失”。当膳食中的碳水化合物和脂肪不能满足机体能量供应需要,或蛋白质摄入过多时,蛋白质即被用来供能,或转化为碳水化合物和脂肪。故从理论上讲,在保证碳水化合物和脂肪的合理补充的前题下,人体每日只需从膳食中获得相当于“必要的氮损失”量的蛋白质,即可满足人体对蛋白质的需要,即20克左右。

  但由于蛋白质还承担少量的供能任务,且还受到消化、吸收、利用率波动的影响等。故在日常生活中,人的每日蛋白质供给量应大于理论值。

  食物蛋白质的实际日供给量世界各国的标准并不一致。这与各国人群的体质特征、饮食习惯与食物构成等因素有关。不过,各国在设计食物蛋白质的实际日供给量时,都会考虑一个具有较大安全性的供给量。

  我国营养界推荐的中国人群食物蛋白质日供给量为:一般占日摄入总能量的10%~15%,其中成年人为10%~12%,儿童为12%~14%。若換算成重量值,成年人为每日每公斤(kg)体重1~1.2g为宜,一般约为70g左右;儿童、孕妇、乳母应适当增加。

  ⑵氮平衡

  当人从每日膳食中摄入的蛋白质的质和量均适宜时,摄入氮量与排出氮量应相等,这被称为“氮的总平衡”。人体内的蛋白质总是处于不断分解与合成的动态平衡中,以满足组织蛋白更新与修复的需要。故人体内每天约有3%的蛋白质被更新,特别是肠道和骨髓内蛋白质的更新速度更快。而且不同年龄的人,体内蛋白质合成率和速度不同,如新生儿和婴儿的合成率和速度最高。

  营养学中反映人体内的蛋白质动态平衡的测定指标物是“氮”。通过,了解机体摄入氮和排出氮的关系来反映人体内的蛋白质动态平衡的情况。

  所谓氮平衡即表述的是机体摄入氮和排出氮的关系。其关系式如下:

  B=I-(U+F+S)

  B:氮平衡;I:摄入氮;U:尿氮;F;粪氮;S:皮肤等氮损失

  当摄入氮和排出氮相等时为“零氮平衡”。通常,健康成年人应在维持零氮平衡的基础上富裕5%;而儿童、孕妇及康复期病人,由于体内需要用更多的蛋白质来合成新的组织,或合成生物酶和激素以满足其生理需要,故摄入氮量应多于排出氮量,此即“正氮平衡”。

  当饥饿或患病时,蛋白质摄入量偏低,而体内蛋白质合成减少或分解加剧,消耗量增加,氮的排出量即可超过摄入量,即所谓“负氮平衡”。“负氮平衡”状态可直接影响疾病的康复及妨碍治疗效果。

  3.蛋白质的缺乏与过量

  通过膳食给人体提供适量蛋白质可满足机体的氮平衡。人体若长时间的处于不恰当的正氮平衡和负氮平衡,即蛋白质摄取过量,或不足,都有可能对其造成损害。如据世界卫生组织估计,目前世界上大约有500万儿童患有蛋白质—能量营养不良(protein-energy malnutrition,PEM)症。其中,大多数是因贫穷和饥饿引起的,主要分布在非洲、中美洲、中东、东亚和南亚等地区。反之,若蛋白质长期摄取过量,首先受到伤害的是人体中的肝、肾两脏。

  因为,在正常情况下人体不贮存蛋白质,每天必须将多余的蛋白质进行脱氨分解,所产生的氮则由尿排出体外。在这一生化过程中需要大量的水分参与,从而加重了肾脏的负荷。若患有肾功能不全的人,这种危害则更大;同时,过多的动物类蛋白质的摄入,能造成含硫氨基酸的摄入过多。这类氨基酸可加速骨骼中的钙质丢失,以致发生骨质疏松症。

  复习思考题:

  1.什么是必需氨基酸?成年人和儿童的必需氨基酸有哪些不同?

  2.什么是氮平衡、正氮平衡、负氮平衡?它们有什么意义?

  3.举例说明什么是限制性氨基酸?

  3.蛋白质的生理功能有哪些?

  4.如何评价食物蛋白质的营养价值?

  5.蛋白质的主要食物来源有哪些?

  6.如何利用蛋白质互补作用提高食物蛋白质的营养价值?

  7.蛋白质的膳食供给量与热能分配百分比应为多少?

第五节维生素

 第五节维生素

  维生素是人体所必需的一类微量的低分子有机营养素。它们并不是一类化学性质和结构相近似的一类化合物,但其生理功能和营养学意义有类似之处。

  (一)维生素的共同特点

  虽然各类维生素的化学结构不同,生理功能各异,但都具有以下共同特点:

  1.其均以本体或可被机体利用的前体形式存在于天然食物中。

  2其既不参与机体组织的构成,也不供给能量,主要作为调节物质,调节各种生理机能。

  3.大多数维生素不能在体内合成,也不能大量储存于组织中,所以必须经常由食物供给。

  4.维生素常以辅酶或辅基的形式参与酶的功能。

  5.维生素的人体需要量很少,但在调节物质代谢过程中却起着十分重要的作用,绝对不能缺少。

  6.不少维生素具有几种结构相近、生物活性相同的化合物,如维生素A1.A2,维生素D2.D3等。

  (二)维生素的命名

  维生素的命名可分为三个系统。一是按发现的历史顺序,以英文字母顺序命名,如维生素A、B、C、D、E等;二是按其生理功能命名,如抗坏血酸、抗干眼病维生素和抗凝血维生素等;三是按其化学结构命名,如视黄醇、硫胺素和核黄素等。

  (三)维生素的分类

  维生素分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。前者包括维生素A、D、E、K等;后者包括B族维生素和维生素C等。

  脂溶性维生素可溶于脂肪而不溶于水,在食物中常与脂类共存,在酸败的脂肪中容易被破坏。在体内的吸收与脂肪相似,当脂类吸收障碍时,脂溶性维生素的吸收大为减少,甚至会引起继发性缺乏。吸收后可在体内贮存而不易排出体外,过量摄取易在体内蓄积而引起中毒。如摄入不足可缓慢出现缺乏症状。

  水溶性维生素溶解于水,在体内仅有少量储存,较易从尿中排出。大多数水溶性维生素常以辅酶的形式参与机体的物质代谢。水溶性维生素摄取过多时,多余的维生素可从尿中排出,一般不会因摄取过多而中毒,但极大量摄入时也可出现毒性。若摄入过少,可较快地出现缺乏症状。

  一、脂溶性维生素

  (一)维生素A

  维生素A是指含有视黄醇结构,具有其生物活性的一大类物质。它包括已形成的维生素A和维生素A原以及其代谢产物,包括视黄醇、视黄醛、视黄酸、视黄基酯复合物和一些类胡萝卜素等。

  具有视黄醇生物活性的维生素A在动物体内含量高,尤其是海水和淡水鱼。其中,有维生素A1(视黄醇)和维生素A2(3-脱氢视黄醇)之分,但生理功能相似,生物活性却不同。

  植物体中不含原形的维生素A。但某些有色(黄、橙和红色)植物中含有的类胡萝卜素中,有一部分可在小肠和肝细胞内转变成视黄醇和视黄醛的类胡萝卜素,被称为维生素A原,如α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、β-隐黄素、γ-胡萝卜素等。其中,最重要的为β-胡萝卜素。

  1.理化性质与体内分布来源:考

  大多数天然的维生素A溶于脂肪或有机溶剂,对异构、氧化和聚合作用敏感,因而应避免与氧、高温或光接触。维生素A和胡萝卜素都对酸和碱稳定,一般烹调和罐头加工不易破坏;当食物中含有磷脂、维生素E、维生素C和其它抗氧化剂时,视黄醇和胡萝卜素较为稳定;脂肪酸败可引起严重破坏。密封、低温冷冻组织标本中的维生素A可以稳定几年。

  维生素A在体内主要储存于肝脏中,约占总量的90%~95%,少量储存于脂肪组织中。

  2.吸收与代谢

  动物性食物中的维生素A一般不是以游离形式存在,而是以与脂肪酸结合成视黄基酯的形式存在,视黄基酯和类胡萝卜素又常与蛋白质结合成复合物。视黄基酯和维生素A原类胡萝卜素经蛋白酶消化水解,从食物中释出,然后在小肠中在胆汁和脂酶的共同作用下释放出脂肪酸、游离的视黄醇以及类胡萝卜素。释放出的游离视黄醇和类胡萝卜素与其它脂溶性食物成分形成胶团,通过小肠吸收。大约膳食中70%~90%的视黄醇,20%~50%的类胡萝卜素被吸收,类胡萝卜素的吸收随着其摄入的增加而降低。

  脂肪和胆盐是维生素A和胡萝卜素被肠道吸收的必要条件。与维生素E同服,可防止维生素A的氧化从而提高其生理效能。胆盐能够乳化脂肪,加强胡萝卜素裂解酶的活动,促进胡萝卜素转变为维生素A,有利于其吸收、运转和代谢。

  3.生理功能

  (1)维持正常视觉功能。维生素A是构成视觉细胞内感光物质的原料。眼的光感受器是视网膜的杆状细胞和锥状细胞。这两种细胞中都存在着对光敏感的色素,而这些色素的形成和表现出生理功能均有赖于适量维生素A的存在。

  若维生素A充足,则视紫红质的再生快而完全,故暗适应时间短;若维生素A不足,则视紫红质的再生慢而不完全,故暗适应时间长,严重时可产生夜盲症。这在儿童比较明显,因为儿童没有足够的时间建立体内的储存。

  (2)维护上皮细胞的正常功能。维生素A有可能参与糖基转移酶系统的功能,对糖基起着运载和活化的作用。因而维生素A不足可能影响粘膜细胞中糖蛋白的生物合成从而影响粘膜的正常结构。

  (3)促进生长发育和维护生殖功能。维生素A参与细胞的DNA、RNA的合成,促进蛋白质的生物合成及骨细胞的分化,在细胞生长、分化、增殖以及凋亡过程中起着十分重要的调节作用。

  (4)抗癌作用。动物实验研究揭示天然或合成的类维生素A具有抑制肿瘤的作用,可能与其调节细胞的分化、增殖和凋亡有关,也可能与抗氧化功能有关。

  4.缺乏与过量

  维生素缺乏仍是许多发展中国家的一个主要公共卫生问题,发生率相当高,在非洲和亚洲许多发展中国家的部分地区甚至呈地方性流行。如①婴幼儿和儿童维生素A缺乏的发生率远高于成人,这是因为孕妇血中的维生素A不易通过胎盘屏障进入胎儿体内,故初生儿体内维生素A储存量低;②维生素A缺乏最早的症状是夜间视力减退,暗适应能力降低,严重者可导致夜盲症;③维生素A缺乏可引起干眼病,进一步发展可致失明;④维生素A缺乏还能引起机体不同组织上皮干燥、增生及角化,以致于出现皮肤干燥、毛囊角化、毛囊丘疹与毛发脱落,呼吸道、消化道、泌尿道和生殖道感染。特别是儿童、老人容易引起呼吸道炎症,严重时可引起死亡;⑤维生素A缺乏时,血红蛋白合成代谢障碍,免疫功能低下,儿童生长发育迟缓。

  维生素A摄入过量可引起急性中毒、慢性中毒及致畸毒性。通常,维生素A所致的急性中毒可产生于一次或多次连续摄入量过大。如成人大于 RDA100倍或儿童大于RDA20倍即可发生急性中毒。而慢性中毒则有几个月到二至三年的潜伏期,一般要等超出肝内贮存能力才会出现中毒症状。极大剂量 (12g,RDA的13000倍)的维生素A可以致命。

  其中,慢性中毒比急性中毒常见,维生素A使用剂量为其RDA的10倍以上时可发生。一般饮食情况下维生素A不致摄入过量。中毒多发生在长期误服过量的维生素A浓缩剂的儿童。

  大量摄入类胡萝卜素一般不会引起毒性作用,其原因是类胡萝卜素在体内向视黄醇转变的速率慢;另外,随着类胡萝卜素摄入增加,其吸收减少。大剂量的类胡萝卜素摄入可出现高胡萝卜素血症,皮肤可出现类似黄疸改变,但停止使用类胡萝卜素后症状会慢慢消失,未发现其它毒性。

  5.供给量与食物来源

  膳食中所含有的视黄醇活性物质的量,常用视黄醇当量来表示,包括已形成的维生素A和维生素A原的总量(μg)。其常用的换算关系如下:

  1μg视黄醇=1μg视黄醇当量(RE)

  1μgβ-胡萝卜素=0.167μg视黄醇当量(RE)

  1μg其它维生素A原=0.084μg视黄醇当量(RE)

  1国际单位(IU)维生素A=0.3μg

  胡萝卜素在人体内吸收率约为其摄入量的1/3。而吸收后在人体内转变为维生素A的转换率为吸入量的1/2。因此1μg的胡萝卜素=1/6μg的维生素A或视黄醇当量。

  膳食中的总视黄醇当量(μg RE)=视黄醇(μg)+β-胡萝卜素(μg)×0.167+其它维生素A原(μg)×0.084

  我国成人维生素A的RNI,男性为每天800μg视黄醇当量,女性为每天700μg视黄醇当量。维生素A的安全摄入量的范围较小,大量摄入有明显的毒性作用。维生素A的毒副作用主要取决于视黄醇的摄入量,也与机体的生理及营养状况有关。β-胡萝卜素是维生素A的安全来源。维生素A(不包括胡萝卜素)的UL值,成年人为3000μg/d,孕妇2400μg/d,儿童2000μg/d。

  维生素A的需要量随劳动条件、精神紧张程度及机体状态而异。需要视力集中、经常接触粉尘或对粘膜有持续性刺激性的作业,以及在夜间或弱光下工作的人,特别是处于缺氧环境,酷寒或炎热季节中工作的人,需要维生素A的量大。长期发烧、腹泻及患肝胆疾病时,需要量也应显著增加。

  动物肝脏、蛋黄、奶油和鱼肝油中天然维生素A含量最高。植物性食物中,红、黄、绿色蔬菜和某些水果都含丰富的胡萝卜素。

  除膳食来源之外,维生素A 补充剂也常使用,其使用剂量不要过高,用量过大不仅没有必要,反而会引起中毒。

  (二)维生素D

  维生素D是一族类固醇的衍生物。目前,已知的维生素D至少有10种。其中,最重要的为维生素D2(麦角骨化醇)和维生素D3(胆钙化醇)等两种。它们分别由植物中的麦角固醇和人体(皮肤和脂肪组织)中的7-脱氢胆固醇经日光照射形成的。此外,在含脂肪多的海鱼及其肝脏中也含有天然维生素D3。

  1.理化性质与体内分布

  维生素D3纯品是白色结晶,溶于脂肪和脂溶剂,性质比较稳定。能耐高温和抗氧化,不耐酸碱。一般烹调方法对它影响较小,但脂肪酸败会引起维生素D的破坏。

  维生素D被认为具有维生素和激素的双重作用。

  由于维生素D3是在身体的皮肤中产生,但要运往靶器官才能发挥作用,故认为维生素D3实质上是激素。由于从膳食摄入或由皮肤合成的维生素D没有生理活性,必需到其它部位激活才具有生理作用,即它们是有活性作用维生素D的前体,又称为激素原。在某些特定条件下,如工作或居住在日照不足、空气污染 (阻碍紫外线照射)的地区,维生素D必须由膳食供给才成为一种真正的维生素,故又认为维生素D3是条件性维生素。

  2.吸收与代谢

  进入体內的维生素D主要在小肠吸收。其在胆汁协助下形成乳糜微粒,经淋巴管入血流,与自身形成的维生素D3一起转运到肝脏中进行羟化反应,在肾脏中进一步羟化为具有活性的1,25-(OH)2D3,最后转入血循环,分别贮存于肝脏及富含脂肪的组织中备用,并分配到有关器官中发挥其生理效能。

  维生素D3主要随同胆汁排泄入肠。

  3.生理功能

  (1)促进小肠钙吸收转运。1,25-(OH)2-D3可诱导一种特异的钙结合蛋白质合成。

  (2)促进肾小管对钙、磷的重吸收。1,25-(OH)2-D3对肾脏也有直接作用,能促进肾小管对钙、磷的重吸收,减少丢失。促进磷的重吸收比促进钙的重吸收作用明显。

  (3)对骨细胞呈现多种作用。当血钙浓度降低时,1,25-(OH)2-D3能动员骨组织中的钙和磷释放入血液,以维持正常的血钙浓度。

  (4)通过维生素D内分泌系统调节血钙平衡。目前,已确认存在维生素D内分泌系统,其主要的调节因子是1,25-(OH)2-D3.PTH、降钙素及血清钙和磷的浓度。当血钙降低时,PTH升高, 1,25-(OH)2-D3增多,通过对小肠、肾、骨等器官的作用来升高血钙水平。当血钙过高时,PTH降低,降钙素分泌增加,尿中钙和磷排出增加。

  (5)通过基因转录作用,主要作用于肠、肾、骨、胰、垂体、乳房、胎盘、造血组织、皮肤及各种来源的癌细胞等。1,25-(OH)2-D3通过调节基因转录调节细胞的分化、增殖和分化。

  4.缺乏与过量

  缺乏维生素D时,钙、磷代谢可受到严重影响。如血中钙、磷含量降低,不但骨骼生长发育障碍,同时也影响肌肉和神经系统的正常功能;其缺乏时可引起婴儿佝偻病,及成年人尤其是孕妇、乳母和老人的骨质软化症、骨质疏松症、自发性多发性骨折和手足痉挛症等;孕妇可因缺乏维生素D引起骨盆发生特异性变形引起难产;当母体缺乏维生素D时,新生儿可因低血钙(低于8mg/dl),发生手足搐搦或惊厥等症状。

  过量摄入维生素D可引起维生素D过多症。维生素D的中毒剂量虽然尚未确定,但摄入过多的维生素D可能会产生副作用。如表现为食欲不振、体重减轻、恶心、呕吐、腹泻、头痛、多尿、烦渴、发热、血清钙磷浓度明显升高;导致动脉、心肌、肺、肾、气管等软组织转移性钙化和肾结石。结石阻塞肾小管可引起继发性肾水肿,常发展为肾病,严重时可发生肾功能衰竭。严重的维生素D中毒可导致死亡。预防过量的维生素D中毒最有效的方法是避免滥用。

  5.供给量与食物来源

  维生素D一般用国际单位(IU)来表示。1IU维生素D3=0.025μg维生素D3,即1μg维生素D3=40IU维生素D3。

  维生素D既来源于膳食又可由皮肤合成,因而难以估计膳食维生素D的摄入量。在钙、磷供给量充足的条件下,儿童、少年、孕妇、乳母、老人维生素D的RNI为10μg/d,16岁以上成人为5μg/d。维生素D的UL为20μg/d。

  维生素D主要存在于肝、乳、蛋黄、鱼肝油等动物性食品中,也可由体内转化,经常晒太阳可获得经济可靠的维生素D3。在阳光不足或空气污染严重的地区,可采用紫外灯作预防照射。成年人只要经常接触阳光,在均衡膳食条件下一般不会发生维生素D缺乏病

第六节矿物质

 第六节矿物质

  人体中几乎含有自然界存在的所有元素。其中,有20多种是构成人体组织、维持生理功能和生化代谢所必需的。这些元素在体内按严格的规律和方式,有条不紊地进行一系列互相联系的化学反应。其中碳、氢、氧、氮构成有机物质,如蛋白质、脂肪和碳水化合物及水分,其余各种元素统称为矿物质或无机盐。无机盐约占人体重量的5%。

  (一)矿物质的分类

  通常,可依据矿物质在人体内的含量对其进行分类。若人体的需要量相对较多,含量大于0.01%,一般计量单位在克的水平者,如钙、磷、钠、钾、氯、硫、镁等,统称为常量元素或宏量元素。若需要量相对较少,含量小于0.01%,一般计量单位仅为毫克或微克的水平者,如铁、碘、铜、锌、硒、锰、钴、铬、钼、氟、镍、硅、矾、锡等,即统称为微量元素或痕量元素。上述14种微量元素是目前认为是人体所必需的微量元素。

  矿物质在体内的含量一般可随年龄增长而增加,但各元素间比例变动不大。

  (二)矿物质的特点

  1.矿物质在体内不能合成,必须由食物和饮水中摄取。摄入体内的矿物质经机体新陈代谢,每天都有一定量随粪、尿、汗、头发、指甲及皮肤粘膜脱落而排出体外。因此,矿物质必须不断地从膳食中供给。

  2.各种矿物质在体内的分布有其专一性。如铁主要在红细胞,碘主要在甲状腺,钴主要在红骨髓,锌主要在肌肉,钙、磷主要在骨骼和牙齿,钒主要在脂肪组织等。

  3.各种矿物质之间存在协同或拮抗作用。如膳食中的钙和磷比例不合适,可影响两种元素的吸收;过量的镁可干扰钙的代谢;过量的锌能影响铜的代谢;过量的铜可抑制铁的吸收等。

  4.某些微量元素在体内虽需要量很少,但其生理剂量与中毒剂量范围较窄。若摄入过多易产生毒性作用。

  (三)矿物质的生理功能

  1.参与机体组织的构成

  无机盐是骨、牙、神经、肌肉、筋腱、腺体、血液的重要组成成分。在头发、指甲、皮肤以及腺体分泌物中,都含有本身所特有的一种或多种元素。如钙、磷、镁是骨骼和牙齿的重要成分;磷和硫是蛋白质的成分;铁为血红蛋白的组成成分等。

  2.调节细胞膜的通透性、维持渗透压、维持内环境的酸碱平衡

  多数无机盐是以离子形式协同作用,为生命活动提供适宜的内环境。矿物质可调节细胞膜的通透性,维持体液的渗透压,保持水平衡;维持体液的中和性,保持内环境的酸碱平衡。

  无机盐中正负离子在血细胞和血浆中分布不同,加上蛋白质和重碳酸盐的作用,维持体液的渗透压,使组织保持一定量的水分,并保持水平衡。

  细胞活动必须在近于中性的环境中进行。人体内环境的酸碱度受到精密的调节。体液中主要正负离子的当量总浓度相等,从而维持体液的中和性。

  膳食中酸碱性食物配合得当,对保持体液的酸碱平衡也有一定的意义。

  表1-7主要无机盐在体液中的分布

碱性阳离子(毫当量/升)
酸性阴离子(毫当量/升)
 
血 浆
细胞间液
细胞外液
 
血 浆
细胞间液
细胞外液
142
5
5
2
147.0
4.0
2.5
2.0
15
150
2
27
氯离子
重碳酸根
蛋白质
硫酸根
磷酸根
有机酸根
103
27
16
2
1
5
114.0
30.0
1.0
2.0
1.0
7.5
1
10
63
100
20
-
合 计
154
155.5
194
合 计
154
155.5
194

  3.维持神经、肌肉的兴奋性

  钙为正常神经冲动传递所必需的元素;钙、镁、钾对肌肉的收缩和舒张均有重要的调节作用;若要维持神经、肌肉的正常兴奋性,钾、钠、钙、镁必须保持合理比例;镁、钾、钙和一些微量元素对维护心脏正常功能、保护心血管健康有十分重要作用等。

  4.组成激素、维生素、蛋白质和多种酶类的成分

  如谷胱甘肽过氧化物酶中含硒和锌;细胞色素氧酶中含铁;甲状腺素中含碘;维生素B12中含钴等。

  矿物质是构成金属酶和酶系统的活化剂,在调节生理机能维持正常代谢方面起重要作用;矿物质可供给消化液中的电解质,亦是消化酶的活化剂,对消化过程有重要作用;磷、钾、镁等与微量元素一起参与生物氧化,调节能量和物质代谢等。

  表1-8消化道中电解质的分布

 
重碳酸根
唾液
胃液
胰液
小肠液
胆汁
10
40
140
135
140
25
10
5
5
10
10
145
40
110
110
15
0
110
30
40

  (四)矿物质的平衡

  矿物质总是存在于人体的新陈代谢中,每日都有一定的量随各种途径排出体外。矿物质的代谢与年龄、摄入量、活动情况、需要量、有无维生素等都有密切关系。

  1.矿物质的吸收

  食物中矿物质的吸收与其化学性质、肠内环境等有关。同时,机体的需要程度、矿物质在肠内停留时间等因素对吸收也都有影响。

  通常,低化学价的可溶性元素,如钠、钾、氯在小肠直接吸收,吸收率在90%以上;多化学价者不易吸收,多与肠液混合后即行排出。消化道的酸碱度可影响矿物质的溶解度及吸收率。如胃酸和某些有机酸可促进钙、磷的吸收;而草酸、植酸、脂肪酸等与钙结合形成不溶解的盐则难以吸收;缺乏胃酸会影响铁的吸收;维生素D的存在与否,钙、磷之间的相互比例都会影响钙磷的吸收等。

  2.矿物质的排泄

  吸收后的矿物质,可随血液和淋巴液分布到身体各部,以补充消耗或贮存备用。体内的矿物质不断更新,但摄入量与排出量基本保持动态平衡。肾脏、肠腔及皮肤是其主要排出途径。

  矿物质的代谢受激素调控,并受体内需要及贮存条件所影响。需要多时,排出量减少;体内贮存能力大者排出量低。成年人排出量与其吸收量相等(总平衡);儿童及青少年的排出量一般少于吸收量,体内有所积存,以满足其生长发育的需要。

  (五)矿物质的缺乏

  矿物质缺乏的主要因素:①地球环境中各种元素的分布不平衡,人群可因长期摄入在缺乏某种矿物质的土壤上生长的食物而引起该种矿物质的缺乏;②食物中含有天然存在的矿物质拮抗物,如草酸盐、植酸盐等;③食物加工过程中造成矿物质的损失,如碾磨过细、浸泡于水中、水煮后把水倒掉等;④摄入量不足或不良饮食习惯(挑食、摄入食物品种单调等),可使矿物质缺乏,如缺少肉、禽、鱼类的摄入会引起锌和铁的缺乏,缺少乳制品或绿叶蔬菜的摄入可引起钙的缺乏等;⑤生理上有特殊营养需求的人群,如儿童、青少年、孕妇、乳母、老年人结营养的需要不同于普通人群,较易引起钙、锌、铁等矿物质的缺乏。

  根据我国人民的饮食结构,人体中比较容易缺乏的元素是铁、钙和锌。在某些地区还可能有碘或硒等元素的缺乏。现在我国碘缺乏病的发生率已因食盐加碘强化工程的实施而明显降低。但我国人群中,钙、铁、锌、硒等矿物质的摄入仍普遍不足。若某些矿物质长期摄入不足,可引起亚临床缺乏症状,甚至发生缺乏性病。如儿童生长发育迟缓、缺铁性贫血、骨质疏松、克山病等。

更多学校动态

公共营养师三级考试知识点资料汇总(十)   时间:2011-08-19

公共营养师三级考试知识点资料汇总(九)   时间:2011-08-19

公共营养师三级考试知识点资料汇总(七~八)   时间:2011-08-19

 

课程顾问

立刻获得免费咨询 400-686-9733转20303

填写以下表格,获得免费咨询。

按此确认


上海博视坊培训学校怎么走?

上海博视坊培训学校在中国已经拥有多所学校和分支机构。想要了解更多吗?>>