能量與營養(yǎng)素第一講

2023/2/11能量和三大產(chǎn)能營養(yǎng)素教師：吳建中TEL:885397662023/2/12提要第一節(jié)人體的營養(yǎng)需要第二節(jié)蛋白質(zhì)第三節(jié)脂類第四節(jié)碳水化合物第五節(jié)水分第六節(jié)維生素2023/2/13第一節(jié)人體的營養(yǎng)需要營養(yǎng)：是指人體攝取、消化、吸收和利用食物中營養(yǎng)物質(zhì)以滿足機體生理需要的生物學(xué)過程。營養(yǎng)素：是指食物中能給人體提供能量、機體構(gòu)成成分和組織修復(fù)以及生理調(diào)節(jié)功能的化學(xué)成分。2023/2/14人體的營養(yǎng)需要分類膳食纖維2023/2/15能量

能量是做功的動力。人體維持心臟跳動、血液循環(huán)、肺部呼吸、腺體分泌、物質(zhì)轉(zhuǎn)運等重要的生命活動,以及從事生活和生產(chǎn)、體力活動等都需要消耗能量。這些消耗的能量主要是由食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)（三大產(chǎn)能營養(yǎng)素）在體內(nèi)代謝氧化提供。2023/2/16

三大產(chǎn)能物質(zhì)在體內(nèi)進(jìn)行生物氧化釋放的能量，45％形成三磷酸腺苷（ATP）儲存于高能磷酸鍵中,然后在生理條件下釋放出能量供機體各種活動之需,其他55％用于維持體溫并向外環(huán)境散發(fā)。2023/2/17

一般情況下,在較長時間內(nèi)健康成年人攝入的能量與所消耗的能量經(jīng)常保持著平衡。一旦出現(xiàn)不平衡，攝入能量過多或過少就會引起人的體重增加或減輕，而不利于人體健康。

“能量平衡與體重控制直接有關(guān)”2023/2/18能量單位是什么？

卡（Calorie）：指1毫升水從15℃升高到

16℃所需要的能量。焦耳（Joule）：用1牛頓的力將1公斤的物體移動1米所需的能量。兩種計量單位的換算關(guān)系：

1cal=4.18J1J=0.239cal2023/2/19物理卡價：是指每克產(chǎn)熱營養(yǎng)素在體外燃燒所產(chǎn)生的熱能值稱為物理卡價。生理卡價：或稱為能量系數(shù)、食物的能量卡價，，是指每克產(chǎn)熱營養(yǎng)素在體內(nèi)生物氧化所產(chǎn)生的熱能值稱為卡價。碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)的生理卡價分別為4、9、4kcal/g。2023/2/110人體能量的消耗2023/2/111維持基礎(chǔ)代謝基礎(chǔ)代謝是維持人體最基本生命活動所必需的能量消耗，亦即用于維持體溫、心跳、呼吸、各器官組織基本功能等最基本的生命活動的能量消耗，約占機體總能量消耗的60％～75％。

2023/2/112基礎(chǔ)代謝的測量一般是在安靜和松弛休息條件下，清醒靜臥舒適環(huán)境中，室溫18～20℃，禁食12小時，無體力和腦力勞動，采用直接或間接測熱法進(jìn)行測量。此時的代謝基本維持循環(huán)、呼吸及體溫等最基本的能量需要。2023/2/113基礎(chǔ)代謝的影響因素A.體表面積和體型。體表面積越大,散熱面積越大。瘦高的人較矮胖的人相對體表面積較大,故基礎(chǔ)代謝率也較高。B.年齡。在人的一生中,嬰幼兒階段整個代謝最為活躍。以后隨年齡增加,基礎(chǔ)代謝率下降，成年以后年齡每隔10年,基礎(chǔ)代謝下降2％。

2023/2/114C.性別。在同一年齡,同一體表面積的情況下,女性機體所消耗的能量比男性低。女性體內(nèi)脂肪組織比例大于男性,而去脂肪組織的比例則相反。一般女性比男性基礎(chǔ)代謝平均低5％～10％,婦女孕期基礎(chǔ)代謝率有所增加,其增加率可達(dá)28％。2023/2/115D.內(nèi)分泌。內(nèi)分泌腺分泌的激素不僅對物質(zhì)代謝起調(diào)節(jié)作用,而且對能量代謝也起一定作用,其中以甲狀腺素的影響為最大。甲狀腺機能亢進(jìn),基礎(chǔ)代謝率升高40％～80％，而甲狀腺機能低下，基礎(chǔ)代謝率下降40％～50％。

2023/2/116E.環(huán)境溫度與氣候。炎熱地帶、嚴(yán)寒地區(qū)居民基礎(chǔ)代謝率升高。F.尼古丁、咖啡因刺激基礎(chǔ)代謝升高。2023/2/117體力活動的消耗它代表高于基礎(chǔ)代謝水平的體力活動所產(chǎn)生的能量消耗。對一個中等活動強度的人來說,體力活動的消耗約占總能量需要的15％～30％。在所有引起能量消耗的組成部分中,體力活動的消耗的變異最大,因而也最容易使之發(fā)生改變。2023/2/118食物的生熱效應(yīng)（食物特殊動力作用）人體在進(jìn)餐后數(shù)小時內(nèi)，由于要對食物中營養(yǎng)素進(jìn)行消化，吸收、代謝轉(zhuǎn)化，需要額外消耗能量，同時引起體溫升高和散發(fā)熱量，這種因攝食而引起的能量額外消耗稱食物的熱效應(yīng)。一般來說，食物的生熱效應(yīng)約占每天總能量消耗的10％。碳水化合物的生熱效應(yīng)為自身供能的6％，脂肪和蛋白質(zhì)分別為4％～5％和30％，其中蛋白質(zhì)的作用最強。

你能否利用生熱效應(yīng)？2023/2/119能量供給量和來源能量供給量能量供給量的制定,主要以體力勞動的強度和性別不同為依據(jù)。中國居民DRIs

膳食營養(yǎng)素參考攝入量(2000):成年男女（18-50歲）能量RNIs推薦攝入量(Kcal/d)輕體力勞動：男2400，女2100；中等體力勞動：男2700，女2300；重體力勞動：男3200，女2700；2023/2/120能量的來源我國建議供能三大營養(yǎng)素的合理分配百分比為碳水化合物占55％～65％,脂肪占25％～30％,蛋白質(zhì)為10％～15％。

乙醇在體內(nèi)代謝可產(chǎn)生熱能7Kcal/克碳水化物、蛋白質(zhì)4Kcal/克脂肪9Kcal/克2023/2/121能量計算舉例以從事重體力活動的某工人一天需要攝入的能量為3200kcal計算,問分別需要攝入多少碳水化合物、脂肪以及蛋白質(zhì)，才能滿足其能量消耗的需要？碳水化合物：3200×65％÷4＝520克脂肪：3200×25％÷9＝89克蛋白質(zhì)：3200×10％÷4＝80克2023/2/122第二節(jié)蛋白質(zhì)

蛋白質(zhì)是一切生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。正常成人體內(nèi)蛋白質(zhì)比例16％～19％，每天約有3％的蛋白質(zhì)被更新。蛋白質(zhì)氨基酸分解合成2023/2/123蛋白質(zhì)的生理功能構(gòu)成和修補組織人體細(xì)胞、組織、器官的構(gòu)成成分兒童生長期形成新細(xì)胞和組織的重要原料成年人的組織更新、修復(fù)和維持構(gòu)成體內(nèi)各種重要的生理活性物質(zhì)酶：胃蛋白酶、胰蛋白酶、淀粉酶等抗體：免疫球蛋白激素：胰島素、甲狀腺素、腎上腺素等2023/2/124轉(zhuǎn)運和存儲作用運輸?shù)鞍祝喝巛d脂蛋白、血紅蛋白存儲蛋白：如鐵蛋白調(diào)節(jié)滲透壓和酸堿平衡血液凝固、視覺、人體的運動等提供能量碳水化物供應(yīng)不足的情況下分解組織蛋白質(zhì)供能，導(dǎo)致瘦體組織消耗2023/2/125必須了解的蛋白質(zhì)和氨基酸基礎(chǔ)知識以核糖核酸酶為例2023/2/126構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸分類必需氨基酸非必需氨基酸條件必需氨基酸2023/2/127必需氨基酸概念：人體蛋白質(zhì)由20種α氨基酸按不同組合構(gòu)成，其中人體不能合成或合成速度慢遠(yuǎn)不能滿足機體需要，必須由食物供給的氨基酸稱必需氨基酸。成人的必須氨基酸8種：纈aa色aa蛋aa賴aa蘇aa丙aa亮aa異亮aa。嬰幼兒必須氨基酸9種：成人基礎(chǔ)上加組aa。記憶方法：甲（組）攜來一本亮色書。2023/2/128非必需氨基酸：除必需氨基酸外的其他氨基酸稱為非必需氨基酸，并不是人體不需要它們，而是它們可以在體內(nèi)合成，不一定要從膳食中得到。

2023/2/129條件必需氨基酸：半胱氨酸和酪氨酸。苯丙氨酸→酪氨酸；蛋氨酸→半胱氨酸如果酪氨酸和半胱氨酸的攝入充足，就可以節(jié)省苯丙氨酸和蛋氨酸，因此酪氨酸和半胱氨酸被稱為條件必需氨基酸。

2023/2/130

此外，人體在嚴(yán)重的應(yīng)激狀態(tài)或創(chuàng)傷、感染及某些消耗性疾病情況下，體內(nèi)氨基酸的需要量大大增加，一些本能自身合成的氨基酸在此時也會發(fā)生缺乏，這些隨機體外界條件的變化而需要量增加的氨基酸稱為條件性必需氨基酸。包括?；撬?、精氨酸和谷氨酰胺。特殊情況下的條件必需氨基酸2023/2/131氨基酸英文氨基酸英文必需氨基酸異亮氨酸亮氨酸賴氨酸蛋氨酸苯丙氨酸蘇氨酸色氨酸纈氨酸組氨酸*非必需氨基酸丙氨酸精氨酸

Isoleucine(Ile)Leucine(Leu)Lysine(Lys)Methionine(Met)Phenylalanine(Phe)Threonine(Thr)Tryptophan(Trp)Valine(Val)Histidine(His)

Alanine(Ala)Arginine(Arg)天門冬氨酸天門冬酰胺谷氨酸谷氨酰胺甘氨酸脯氨酸絲氨酸條件必需氨基酸半胱氨酸酪氨酸Asparticacid(Asp)Asparagine(Asn)Glutamicacid(Glu)Glutamine(Gln)Glycine(Gly)Proline(Pro)Serine(Ser)

Cysteine(Cys)Tyrosine(Tyr)構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸*組氨酸為嬰兒必需氨基酸，成人需要量可能較少。摘自ModernNutritioninHealthandDisease，第9版，第14頁，1999年。2023/2/132氨基酸模式：是蛋白質(zhì)中各種必需氨基酸的構(gòu)成比例。計算方法是將該種蛋白質(zhì)中的色氨酸含量定為1，分別計算出其它必需氨基酸的相應(yīng)比值，這一系列的比值就是該種蛋白質(zhì)氨基酸模式。參考蛋白質(zhì)：是指可用來測定其它蛋白質(zhì)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)蛋白。2023/2/133氨基酸人體全雞蛋雞蛋白牛奶豬瘦肉牛肉大豆面粉大米異亮氨酸亮氨酸賴氨酸蛋氨酸+半胱氨酸苯丙氨酸+酪氨酸蘇氨酸纈氨酸色氨酸4.07.05.53.56.04.05.01.02.54.03.12.33.62.12.51.03.35.64.33.96.32.74.01.03.06.45.42.46.12.73.51.03.46.35.72.56.03.53.91.03.25.65.82.84.93.03.21.03.05.14.41.76.42.73.51.02.34.41.52.75.11.82.71.02.55.12.32.45.82.33.41.0人體蛋白質(zhì)和幾種食物蛋白質(zhì)的氨基酸模式2023/2/134限制氨基酸：是指食物蛋白質(zhì)中一種或幾種必需氨基酸相對含量較低，導(dǎo)致其它的必需氨基酸在體內(nèi)不能被充分利用而浪費，造成其蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值降低，這些含量相對較低的必需氨基酸，稱為限制氨基酸。其中含量最低的稱第一限制氨基酸，依此類推。

2023/2/135

從蛋白質(zhì)的氨基酸造成來看植物性蛋白質(zhì)中賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸和色氨酸相對較少，所以其蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值較低。賴氨酸是大米和面粉蛋白的第一限制氨基酸蛋氨酸是豆類蛋白和蕎麥的第一限制氨基酸賴氨酸與色氨酸是玉米的第一限制氨基酸

2023/2/136蛋白質(zhì)互補作用：為了提高植物性蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值，往往將兩種或兩種以上的食物混合食用，而達(dá)到以多補少的目的，提高膳食蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值，不同食物間相互補充其必需氨基酸不足的作用，稱為蛋白質(zhì)互補作用。不同植物蛋白質(zhì)合在一起食用。如八寶粥植物蛋白質(zhì)和動物蛋白質(zhì)合在一起食用。

2023/2/137

CC

AAAA

RRR

CCCC

AA

RRRCAR

CAR

CAR

CAR

CAR

CAR+食物1食物22023/2/138蛋白質(zhì)的分類完全蛋白質(zhì)：又稱優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，是指食物中的蛋白質(zhì)所含的必需氨基酸種類齊全,數(shù)量充足,比例適當(dāng),不僅能維持人體健康,也能促進(jìn)生長發(fā)育。如大多數(shù)動物性食物蛋白質(zhì)和大豆蛋白質(zhì)。（必需氨基酸的質(zhì)和量都滿足）2023/2/139半完全蛋白質(zhì)：食物中的蛋白質(zhì)所含的必需氨基酸種類齊全,但含量多少不均,比例不合適,若膳食只食用此種蛋白,可以維持生命,但不能促進(jìn)生長發(fā)育。如米、面的蛋白質(zhì)。（必需氨基酸質(zhì)完全，量不足）不完全蛋白質(zhì)：指食物蛋白質(zhì)所含的必需氨基酸種類不全,不能維持人體正常發(fā)育和健康。如膠原蛋白、魚翅蛋白。（質(zhì)和量均不足）

2023/2/140蛋白質(zhì)消化、吸收和代謝蛋白質(zhì)消化胃：胃酸→蛋白變性利于酶消化；胃酸激活胃蛋白酶原轉(zhuǎn)化為胃蛋白酶分解蛋白質(zhì)。小腸：胰蛋白酶和糜蛋白酶（胰腺）分泌，分解蛋白質(zhì)為氨基酸、2肽或3肽。蛋白質(zhì)吸收小腸粘膜細(xì)胞：三種主動轉(zhuǎn)運系統(tǒng)，分別轉(zhuǎn)運中性、酸性和堿性氨基酸，同性質(zhì)氨基酸之間存在競爭作用。2023/2/141

中性氨基酸：色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、絲氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、蘇氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸酸性氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸堿性氨基酸：賴氨酸、精氨酸、組氨酸

2023/2/142腸道15gN2g糞氮(包括1.0g糞代謝氮)吸收蛋白質(zhì)14g氨基酸池肌體蛋白質(zhì)2.0g(尿氮-尿內(nèi)源性氮）儲留氮12g2023/2/143氮平衡：是反應(yīng)機體攝入氮(食物蛋白質(zhì)含氮量約為16%)和排出氮的關(guān)系。

B＝I-(U+F+S)B：氮平衡；I：攝入氮；U：尿氮；F：糞氮；S：皮膚等氮損失。2023/2/144

攝入氮和排出氮相等為零氮平衡：健康成年人攝入氮多于排出氮為正氮平衡：兒童、青少年、婦女懷孕期、疾病恢復(fù)期攝入氮少于排出氮為負(fù)氮平衡：饑餓、疾病2023/2/145蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的評價蛋白質(zhì)的含量蛋白質(zhì)消化率蛋白質(zhì)利用率2023/2/146蛋白質(zhì)含量

食物蛋白質(zhì)的含量多少是其營養(yǎng)價值的基礎(chǔ)。一般食物的蛋白質(zhì)含氮量是恒定的為16%，實際應(yīng)用中是用凱氏定氮法測出含氮量，再乘以換算系數(shù)6.25即為蛋白質(zhì)含量（不同食物此換算系數(shù)有一定差異）。2023/2/147蛋白質(zhì)消化率：食物蛋白質(zhì)被人體消化吸收的程度真消化率食物氮－(糞氮－糞代謝氮)

蛋白質(zhì)真消化率(%)＝×100

食物氮表觀消化率食物氮－糞氮蛋白質(zhì)表觀消化率(%)＝×100

食物氮2023/2/148食物真消化率食物真消化率食物真消化率雞蛋牛奶肉、魚玉米97±395±394±385±6大米面粉(精致)燕麥小米88±496±486±779大豆粉菜豆花生醬中國混合膳87±7788896幾種食物蛋白質(zhì)的消化率(%)2023/2/149蛋白質(zhì)利用率★生物價★蛋白質(zhì)凈利用率★蛋白質(zhì)功效比值★氨基酸評分相對蛋白質(zhì)值凈蛋白質(zhì)比值氮平衡指數(shù)2023/2/150生物價（BV）是反映食物蛋白質(zhì)消化吸收后被機體利用程度的指標(biāo)。儲留氮生物價＝×100%

吸收氮吸收氮=食物氮－(糞氮－糞代謝氮)

儲留氮=吸收氮－(尿氮－尿內(nèi)源性氮)2023/2/151蛋白質(zhì)凈利用率(NPU(%))

是反應(yīng)食物中蛋白質(zhì)被利用的程度，即機體利用的蛋白質(zhì)占食物中蛋白質(zhì)的百分比。（結(jié)合蛋白質(zhì)的消化率）

儲留氮

蛋白質(zhì)凈利用率＝消化率×生物價＝×100%

食物氮氮2023/2/152

是用處于生長階段中的幼年動物(一般用剛斷奶的雄性大白鼠)，在實驗期內(nèi)其體重增加和攝入蛋白質(zhì)的量的比值來反映蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的指標(biāo)。

動物體重增加(g)

蛋白質(zhì)功效比值＝

攝入食物蛋白質(zhì)(g)

實驗組功效比值

被測蛋白質(zhì)功效比值＝×2.5

對照組功效比值

蛋白質(zhì)功效比值（PER)2023/2/1532.5被測蛋白質(zhì)功效比值＝實驗組功效比值×

對照組功效比值2023/2/154氨基酸評分是用被測食物蛋白質(zhì)的必需氨基酸評分模式和推薦的理想的模式或參考蛋白的模式（見中國營養(yǎng)師培訓(xùn)教材29頁）進(jìn)行比較，因此是反映蛋白質(zhì)構(gòu)成和利用的關(guān)系。

被測蛋白質(zhì)每克氮(或蛋白質(zhì))中氨基酸量(mg)氨基酸評分=

×100

理想模式或參考蛋白質(zhì)中每克氮(或蛋白質(zhì))中氨基酸量(mg）2023/2/155確定某一食物蛋白質(zhì)氨基酸評分步驟計算被測蛋白質(zhì)每種必需氨基酸的評分值。在上述計算結(jié)果中，找出第一限制氨基酸評分值，即為該蛋白質(zhì)的氨基酸評分。2023/2/156食物BVNPU(%)PERAAS全雞蛋全牛奶魚牛肉大豆精制面粉大米土豆948783747352636784828173665163603.923.094.552.302.320.602.16-1069810010063345948常見幾種食物蛋白質(zhì)質(zhì)量2023/2/157

必需成人兒童(10-12歲)嬰幼兒氨基酸需要量比值需要量比值需要量比值纈氨酸10.0

2.8

33.0

8.3

93.0

5.5

亮氨酸14.0

4.0

45.0

11.3

161.0

9.5

異亮氨酸10.0

2.8

30.0

7.5

87.0

5.1

蘇氨酸7.0

2.0

35.0

8.8

87.0

5.1

苯丙氨酸+酪氨酸14.0

4.0

27.0

6.8

125.0

7.4

色氨酸3.5

1.0

4.0

1.0

17.0

1.0

蛋氨酸+脫氨酸13.0

3.7

27.0

6.8

58.0

3.4

賴氨酸12.0

3.4

60.0

15.0

103.06.0

組氨酸0

028.01.6

人體每日必需氨基酸需要量(mg/kg)及比值2023/2/158調(diào)配膳食的原