緒論 能量 碳水化合物課件

臨床營養(yǎng)學營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學李俊良第一章營養(yǎng)學基礎早在3000多年前的西周時期（公元前1016—前771年），官方就把醫(yī)生分為四大類：食醫(yī)、疾醫(yī)、瘍醫(yī)和獸醫(yī)。食醫(yī)排在“四醫(yī)”之首，是專門從事飲食營養(yǎng)的醫(yī)生。2000多年前的戰(zhàn)國至西漢時代編寫的中醫(yī)經(jīng)典著作《皇帝內經(jīng)：素問》中，就提出“五谷為養(yǎng)，五果為助，五畜為益，五菜為充”的原則，這是最早提出的膳食平衡的理念。孫中山先生在考察了西方飲食文化后，對我國飲食結構給予了高度而中肯的評價“我國近代文明進化，事事皆落人后，惟飲食一道進步，至今尚為文明各國所不及。中國所發(fā)明之食物，固大盛于歐美；而中國烹調法之精良，又非歐美所可并駕”。2.膳食營養(yǎng)素參考攝入量營養(yǎng)素膳食參考攝入量產(chǎn)生膳食營養(yǎng)素參考攝入量（DRIs）：是在RDA基礎上發(fā)展起來的一組每日平均膳食營養(yǎng)素攝入量的參考值，包括4項內容：平均需要量（EAR）推薦攝入量（RNI）適宜攝入量（AI）可耐受最高攝入量（UL）RDA(每日膳食營養(yǎng)素供給量)RDA是以正常營養(yǎng)生理需要量作為參考，綜合考慮了人群間個體差異、食物生產(chǎn)、社會發(fā)展等多方面的因素而制定的膳食中必須含有的各種營養(yǎng)素和熱量的需要。RDA是為保證正常人群健康而提出的膳食質量指標。它是以預防營養(yǎng)缺乏病為主要目標，已經(jīng)不能很好地適應今日的需要。1.平均需要量（EAR）EAR是某一特定性別、年齡及生理狀況群體中對某營養(yǎng)素需要量的平均值攝入量達到EAR水平時可以滿足群體中50%個體對該營養(yǎng)素的需要，而不能滿足群體中另外50%個體對該營養(yǎng)素的需要EAR是制訂RNI的基礎4.可耐受最高攝入量（UL）UL是平均每日攝入營養(yǎng)素的最高限量當攝入量超過UL而進一步增加時，損害健康的危險性隨之增大?！翱赡褪堋笔侵高@一劑量在生物學上一般是可以耐受的，但并不表示可能是有益的鑒于營養(yǎng)素強化食品和膳食補充劑的日漸發(fā)展，有必要制定UL來指導安全消費。對許多營養(yǎng)素來說還沒有足夠的資料來制定其UL，所以未定UL并不意味著過多攝入沒有潛在的危害

營養(yǎng)素攝入不足或過多的危險性當日常攝入量為0時，攝入不足的概率為1.0當攝入量達到EAR水平時，發(fā)生營養(yǎng)素缺乏的概率為0.5，即有50%的機會缺乏該營養(yǎng)素攝入量達到RNI水平時，攝入不足的概率變得很小，也就是絕大多數(shù)的個體都沒有發(fā)生缺乏癥的危險攝入量達到UL水平后，若再繼續(xù)增加就可能開始出現(xiàn)毒副作用RNI和UL之間是一個“安全攝入范圍”RNI安全攝入范圍低攝入高攝入第一節(jié)能量能量是人體新陳代謝和維持生命活動的基礎。在生命活動中，人體不斷地從外界環(huán)境攝取食物，以獲取需要的能量和營養(yǎng)物質。（一）能量單位焦耳（joule，J）卡（calorie，cal）千焦耳（kilojoule，kJ）千卡（kilocalorie，kcal）兆焦耳（megejoule，MJ）1MJ

＝1000kJ＝106J1kcal＝4.184kJ1kJ

＝0.239kcal1MJ

＝239kcal國際上通常以焦耳（J）和卡（cal）為熱量的計量單位這兩個單位是什么意思呢？焦耳（J）：1J相當于1N的力把1kg的重物移動1m所消耗的能量。

營養(yǎng)學上常使用千焦耳（kJ）?？ǎ╟al）：1cal是使1g純水由15℃升到16℃所需要的能量。

營養(yǎng)學上常使用千卡（kcal）。換算公式:

1J＝0.239cal

1cal＝4.184J17.16（4.10）39.54（9.45）23.64（5.65）29.29（7.0）98959210016.81（4.0）37.56（9.0）16.74（4.0）29.29（7.0）（一）基礎代謝（basalmetabolism,BM）指維持人體基本生命活動的最低能量消耗。即排除肌肉活動、環(huán)境溫度、食物和精神緊張等因素影響條件下的新陳代謝。它應符合：1.進食后12—14h。2.清醒、靜臥0.5h以上，全身肌肉松弛。3.避免精神緊張。4.室溫在20—25℃。基礎代謝率（basalmetabolismrate,BMR）單位時間內人體單位體表面積消耗的基礎代謝能量單位是

kcal/（m2

.

h）基礎代謝率的影響因素有：體型、性別、年齡和生理狀態(tài)等（二）體力活動體力活動職業(yè)活動社會活動家務活動和休閑活動通常情況下，由各種體力活動所消耗的能量約占人體總能量的15%—30%，不同的體力活動，其能量消耗不同。體力活動的強度輕體力活動中等體力活動重體力活動（三）食物的特殊動力作用定義：人體由于攝入食物而引起的能量代謝額外增加的現(xiàn)象叫做食物的特殊動力作用。簡單講就是：指人體在攝入食物的過程中，由于要對食物中營養(yǎng)素進行消化、吸收、代謝、轉化等，需要額外消耗能量。各種營養(yǎng)素的特殊動力作用的強弱不同蛋白質最強，消耗本身產(chǎn)生能量的30%

碳水化合物次之，消耗本身產(chǎn)生能量的5%～6%

脂肪最弱，只消耗本身產(chǎn)生能量的4%～5%

一般成人攝入混合膳食的特殊動力作用所消耗的能量相當于每日總能量消耗量的10%。攝食越多，能量消耗越多；進食快者比進食慢著食物熱效應高，進食快時中樞神經(jīng)系統(tǒng)更活躍，激素和酶的分泌速度快、數(shù)量多，吸收和貯存的速率更高，能量消耗也相對更多。三.能量的食物來源及供給

食物中的蛋白質、脂肪和碳水化合物是人體能量的食物來源。谷類和薯類食物含碳水化合物較多，是最經(jīng)濟的膳食能量來源；蔬菜和水果中產(chǎn)能營養(yǎng)素含量一般較少。它們之間必須保持比例合理，才能達到科學、合理、均衡的營養(yǎng)。一般的能量比例為蛋白質10%～15%、脂肪20%～30%、碳水化合物55%～65%。能量的推薦攝入量（kcal）能量的推薦攝入量（kcal）

第二節(jié)碳水化合物由碳、氫、氧三種元素組成的，含多羥基醛或多羥基酮的化合物，及其聚合物和衍生物的總稱因為低分子的碳水化合物有甜味，因此也稱糖類植物可以利用陽光進行光合作用合成碳水化合物，而動物必須從食物中獲取一.概述（一）碳水化合物的分類不能夠水解成為更簡單的糖類，有三到六個碳原子按照碳原子的數(shù)目多少依次稱為：丙、丁、戊、己糖其中丙糖和丁糖以中間代謝物的形式存在自然界存在最多的是戊糖和己糖（葡萄糖、果糖、半乳糖）1.單糖（1）葡萄糖是構成食物中各種糖類的基本單位，不需經(jīng)過消化過程就能直接被人體小腸細胞吸收，是為人體提供能量的主要原料，血液中的葡萄糖即血糖保持恒定具有極其重要的生理意義。大腦、肺組織、紅細胞直接依賴葡萄糖供能。（2）果糖果糖主要存在于蜂蜜和水果中，食物中的果糖吸收進入體內后，經(jīng)肝臟轉變成葡萄糖被人體利用，也有一部分轉變?yōu)樘窃?、乳酸和脂肪。果糖是最甜的一種天然糖，作為甜味劑廣泛應用于食品工業(yè)。（3）半乳糖半乳糖很少以單糖方式存在于食品中，一般作為乳糖的重要組成部分存在。半乳糖在人體內先轉變?yōu)槠咸讶樘呛蟛拍鼙焕谩Ｖ竼翁欠肿又械陌肟s醛的羥基和另一個單糖分子的羥基共失一分子水而生成的化合物雙糖不能被機體吸收，必須先水解為單糖食物中的雙糖有：蔗糖、乳糖、麥芽糖、海藻糖2.雙糖蔗糖：主要來源甘蔗和甜菜中，是人類使用最久的甜味劑，最具商業(yè)意義乳糖---主要存在于乳品中，是嬰兒碳水化合物的主要來源，有利于維持腸道中合適的菌群數(shù)量，并能促進鈣的吸收，對嬰兒成長有重要意義麥芽糖：由兩個分子葡萄糖結合構成；麥芽糖是淀粉的基本單位，廣泛用于制糖、制酒工業(yè)也稱為低聚糖，由3-9個單糖經(jīng)糖苷鍵縮聚而成的低分子糖類聚合物由于低聚糖中的化學鍵不能被人體消化酶所分解，故通常不易消化，大量攝入易造成脹氣，腸道不適目前大多利用微生物或生物技術生產(chǎn)低聚糖，常見的低聚糖有:蜜三糖（棉子糖）和水蘇糖。3.低聚糖（寡糖)蜜三塘（棉子糖）：由葡萄糖、果糖、半乳糖三種單糖構成，多見于蜂蜜中，也是大豆低聚糖的主要成分之一水蘇糖：是存在于豆類中的四糖，攝入大量豆類所引起的腹部脹氣主要是由于棉子糖和水蘇糖的存在，因為它們未被小腸中的消化酶水解，并在結腸中被腸道細菌發(fā)酵而產(chǎn)氣。大豆低聚糖（脹氣因子）：大量攝入易造成脹氣，引起腸道不適。但近年來發(fā)現(xiàn)大豆低聚糖可被腸道益生菌所利用，具有維持腸道微生態(tài)平衡、提高免疫力、降血脂、降血壓等作用。因此常作為功能性食品添加劑而用在飲料產(chǎn)品中。但是食用過量會導致輕微的腹瀉。4.多糖按能否被人體利用不可利用多糖淀粉糊精糖原抗性淀粉膳食纖維可利用多糖由10個以上的單糖組成的聚合糖高分子碳水化合物，以直鏈或支鏈縮合而成。（1）淀粉直鏈淀粉支鏈淀粉植物細胞儲存多糖的主要形式由葡萄糖單位鏈接而成，基本結構單位是麥芽糖，在體內最終水解為葡萄糖直鏈淀粉：是由幾十到幾百個葡萄糖分子殘基以α-1,4糖苷鍵相連成一條直鏈，并卷曲成螺旋狀二級結構。直鏈淀粉在冷水中不易溶解、分散，但可以溶解在熱水中，與碘產(chǎn)生藍色反應。一般天然食品中直鏈淀粉含量為總淀粉量的19%-35%。支鏈淀粉：是由幾千個葡萄糖分子殘基組成，其中每25—30個葡萄糖殘基以α-1,4糖苷鍵形成許多分支樹冠樣的復雜結構。支鏈淀粉難溶于水，與碘產(chǎn)生棕色反應。食物中支鏈淀粉含量較高，一般占65%-81%。動物體內多糖儲存的主要形式在肝臟和肌肉中合成和貯存肝臟中的糖原在維持血糖的過程中發(fā)揮重要的作用（2）糖原（二）碳水化合物的消化、吸收及代謝小腸消化+結腸發(fā)酵，主要在小腸完成單糖直接在小腸消化吸收雙糖經(jīng)酶（小腸粘膜上皮細胞豐富的α-糊精酶、糖淀粉酶、麥芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶等）水解后再吸收部分寡糖和多糖經(jīng)酶水解成葡萄糖后吸收小腸不能消化部分：到結腸經(jīng)細菌發(fā)酵再吸收（產(chǎn)生氫氣、甲烷、二氧化碳、短鏈脂肪酸等，還可促進腸道有益菌生長繁殖）(三)血糖的調節(jié)血糖是指血液中的葡萄糖，主要來源于食物中消化吸收的葡萄糖，以及來自肝糖原酵解和糖異生作用空腹血糖為3.9—6.1mmol/L，餐后會升高，饑餓會下降胰島素是調節(jié)血糖的主要激素，當胰島素分泌不足時，會發(fā)生糖尿病除了胰島素外，胰高血糖素、腎上腺素、甲狀腺激素等等在血糖調節(jié)過程中都發(fā)揮重要作用二.營養(yǎng)學意義

1g的碳水化合物在機體內氧化可產(chǎn)生16.7kJ（4kcal）的能量，是人體最主要和最經(jīng)濟的供能物質。肝臟內約貯存體內1/3的糖原，一旦機體需要，肝糖原就會分解成葡萄糖進入血液循環(huán)，提供腦、神經(jīng)細胞和紅細胞對能量的需要。中樞神經(jīng)系統(tǒng)只能利用葡萄糖提供能量，嬰兒時期缺少碳水化合物會影響腦細胞的生長發(fā)育。1.提供和貯存能量：2.構成機體重要生命物質細胞膜—糖脂結締組織—糖蛋白粘蛋白—蛋白多糖核糖和脫氧核糖分別參與RNA、DNA的構成3.節(jié)約蛋白質作用不能夠滿足機體需要氧化供能合成機體所需蛋白質分解供能4.抗生酮作用脂肪乙酰輔酶A分解β-氧化三羧酸循環(huán)草酰乙酸碳水化合物乙酰乙酸β-羥丁酸丙酮酮體過多機體酮癥酸中毒三羧酸循環(huán)（五）解毒作用葡萄糖醛酸是一種重要的解毒劑，它能與許多有害物質如細菌毒素、酒精、砷等結合并排除體外。不能消化的碳水化合物在腸道細菌的作用下發(fā)酵產(chǎn)生的短鏈脂肪酸也有一定的解毒作用。（六）增強腸道功能非淀粉多糖如果膠、纖維素等不易消化的碳水化合物，能刺激腸道蠕動，增加糞便體積，選擇性的刺激腸道中有益菌群的生長，對于維持正常腸道功能，減少毒物與腸道細胞的接觸時間，保護人體免受有害菌的侵襲有重要的作用。（七）與癌癥的關系膳食纖維的攝入與結腸癌的發(fā)病呈現(xiàn)負相關含有植物雌激素對乳腺癌、子宮癌有一定的保護作用高淀粉飲食會增加胃癌的發(fā)生風險三.碳水化合物的食物來源與膳食參考攝入量碳水化合物主要來源于植物性食物，糧谷類和薯類食物谷類薯類根莖類蔬菜豆類堅果食糖蔬菜、水果淀粉果糖乳糖參考攝入量制定常用其提供能量占總能量百分比表示：許多國家推薦不少于55%中國營養(yǎng)學會，結合中國膳食實際，建議除2歲以下嬰幼兒，碳水化合物應提供55%～65%膳食總能量應包括淀粉、抗性淀粉、非淀粉多糖和低聚糖類等不同