营养素及合理膳食

人体的生长、发育和各项活动都需要物质基础，这些物质主要包括经消化道摄入的饮食及经呼吸道吸入的空气。由于空气是自由自在的，好像取之不尽、用之不绝，所以人们将 　　食物的种类很多，但它们的基本成分却远远没有食物的种类那么多。人们把吃进去的物物叫做营养物质，那么构成这些食物的基本成分就叫做营养素。食物进入体内都会被分解为营养素，再由这些营养素发挥功能。营养素是人体正常生长发育、健康成长的物质基础。营养素的不足或过量都可能对健康造成不良影响，适宜的营养素种类和数量以及适宜的各种营养素之间的比例都是维持生命、保持健康和生命健康的繁衍必需的物质基础。

　　营养的定义是，机体通过摄取食物，经过体内消化、吸收和代谢，利用食物中对身体有益的物质作为构建机体组织器官、满足生理功能和体力活动需要的过程。

　　营养素是指，人类在生命活动过程中需要不断地从外界环境中摄取食物，从中获得生命活动所需的营养物质，这些营养物质在营养学上称为营养素。

　　人体所需的营养素有糖类(碳水化合物)、脂类、蛋白质、矿物质、维生素、水，膳食纤维共七大类。碳水化合物、脂类、蛋白质在人体内代谢时可以产生能量，称为产能营养素。人们也把碳水化合物、脂类、蛋白质、水称为宏量营养素，把矿物质、维生素称为微量营养素。膳食纤维过去被认为是食物残渣，现在越来越发现其作用是必不可少的，人体必须每天摄入足够的膳食纤维，否则会罹患很多种慢性疾病。

人体维持恒定的37℃体温需要消耗热能，人体的生长发育以及各种生理活动，包括心跳、呼吸、走路、工作等，都需要热能。

　　我国法定的热能计量单位是焦耳(J)，营养学常用的是千焦耳(kJ)；以前常用卡(cal)和千卡(kcal)；它们之间的换算关系是1cal＝4．18J，1J＝0．cal。

　　每克蛋白质、脂肪、碳水化合物在体内氧化所产生的能量称为能量系数。蛋白质的能量系数为16．74kJ(4kcal)/g；脂肪的能量系数为37．56kJ(9cal)/g；碳水化合物的能量系数为16．84kJ(4kcal)/g。 　　

　　人是恒温动物，而人的呼吸、排便及皮肤都在散失热量，所以人体必需摄入食物并将其转换成热量才能弥补上述热量的散失。热平衡就是产热和散热的平衡，膳食摄取的营养要与人体的各种散热、劳动、活动需要的能量平衡。摄入量大于消耗就可能导致肥胖；摄入量小于消耗可能导致消瘦。

　　基础代谢是指维持生命的最低热能消耗，即人体在安静和恒温条件下(一般为18～25℃)，禁食12h，静卧，放松，而又清醒时的热能消耗。为了确定基础代谢的热能消耗(BEE)，必须首先测定基础代谢率(BMR)。基础代谢率就是指人体处于基础代谢状态下，每小时每平方米体表面积的能量消耗。

蛋白质由氨基酸组成，绝大多数的蛋白质由20种氨基酸组成。将氨基酸连接起来的键，称为肽键(—CO—NH)。根据肽键的多少可分为二肽、三肽。谷胱甘肽是由谷氨酸、胱氨酸、甘氨酸构成的三肽，具有自己的生理活性。通常将10个以下氨基酸组成的肽叫寡肽，11个以上氨基酸组成的肽称多肽。

　　人体不能合成或合成速度不够快，必须由食物供给的氨基酸，称为必需氨基酸。能在体内合成的则称为非必需氨基酸。已知人体的必需氨基酸有9种，包括：异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸、组氨酸。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成。当食物能提供足够的蛋氨酸和苯丙氨酸时，可不需摄入半胱氨酸和酪氨酸。常将蛋氨酸和半胱氨酸，苯丙氨酸和酪氨酸合并计算。

　　蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例称为氨基酸模式。食物蛋白质氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式接近，必需氨基酸在体内的利用率就高，这种食物的蛋白质营养价值高。动物蛋白质以及大豆蛋白质的氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式较接近，它们的必需氨基酸在体内的利用率较高，被称为优质蛋白质。其中鸡蛋蛋白质的氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式最接近，称为参考蛋白质。

　　食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸含量相对较低，导致其他必需氨基酸在体内不能被充分利用，使蛋白质营养价值降低，由于这些氨基酸的不足，限制了其他氨基酸的利用，这类氨基酸称为限制氨基酸，含量最低的氨基酸称第一限制氨基酸。植物性食物的蛋白质中，赖氨酸、蛋氨酸的含量相对较低，所以营养价值也相对较低。

　　食物蛋白质未经消化不能吸收，蛋白质水解成氨基酸才能被吸收。胃内消化蛋白质的酶是胃蛋白酶。小肠是蛋白质消化的主要部位，蛋白质在小肠内消化主要依赖于胰腺分泌的各种蛋白酶，包括胰蛋白酶、糜蛋白酶等。蛋白质被水解为可被吸收的氨基酸。

　　氨基酸在体内主要是用来合成蛋白质。氨基酸分解代谢，合成尿素后，经肾脏随尿排出。

　　氮平衡是指氮的摄入量和排出量的关系。蛋白质不能在机体内蓄积贮存，过多的蛋白质只能以尿素形式排出。当摄取的氮多于排出的氮，认为是正氮平衡，生长期的新生儿、婴儿、幼儿、青少年等应该是正氮平衡；当摄取的氮少于排出的氮，认为是负氮平衡，老年人、消耗性疾病患者属于负氮平衡。正常成年人应该是氮平衡的。

　　(1)蛋白质是人体组织的构成成分人体的任何组织和器官都是以蛋白质作为重要物质组成的(包括坚硬的骨骼、牙齿、指甲和液态的血液等)。因此人体的生长需要蛋白质，新陈代谢需要蛋白质。人体每天有3％的蛋白质在代谢更新。损伤后的修复等都需要蛋白质。

　　(2)蛋白质是构成人体的重要物质如酶、激素、血红蛋白、肌纤凝蛋白、抗体等。对水盐代谢、酸碱平衡、胶体渗透压等都起到重要的作用。视觉的形成、血液的凝固、人体的运动等都与蛋白质有关。

　　(3)供给热能每1g食物蛋白质能提供16．7kJ(4．0kcal)的能量，人体每天所需能量的10％～15％由蛋白质提供。

脂类是一大类具有重要生物学作用的化合物，它们都能溶于有机溶剂而不溶于水。脂类是三酰甘油(甘油三酯)、磷脂和固醇类的总称。食物脂类中95％是甘油三酯，5％是其他脂类。在人体内贮存的脂类中99％是甘油三酯。

1、甘油三酯

　　(1)甘油三酯：也称脂肪或中性脂肪。人体内的甘油三酯主要分布在腹腔、皮下、肌肉纤维之间。甘油三酯是由甘油和脂肪酸组成的。

　　(2)脂肪酸：按照性质可以分为长链脂肪酸(14碳以上)，中链脂肪酸(5～12碳)，短链脂肪酸(5碳以下)。按照其含有的不饱和键的数量分为饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸。食物中的脂肪酸多数以18碳为主。脂肪酸的碳链越长，饱和程度越高，其熔点也越高。动物脂肪中多含饱和脂肪酸，常为固态；植物脂肪多为液态。

　　(3)必需脂肪酸(EFA)：某些多不饱和脂肪酸是人体生长发育与正常生理活动所必需的，人体不能自身合成，必须依靠食物供给。一般认为，亚油酸(C18：2)、亚麻酸(C18：3)是必需脂肪酸。

2、磷脂

　　除甘油三酯外，磷脂在体内是最多的脂类。磷脂是甘油三酯中一个或两个脂肪酸被含有磷酸的其他基团取代生成的产物。其中最重要的是卵磷脂，它具有亲脂性和亲水性。

3、固醇类

　　固醇类物质是一种重要的甾醇化合物，其重要的物质是胆固醇。胆固醇可以在体内合成，主要在肝脏和小肠内合成，合成的数量取决于人体的需要和食物中的含量。研究表明，人体内的胆固醇水平的升高主要是内源性的。

　　脂肪必须分解为单酸甘油酯和脂肪酸才能被人体吸收。

　　脂肪与胆汁结合乳化成为乳糜微粒，经胰脂酶水解，成为单酸甘油、脂肪酸，吸收进入肠黏膜细胞，在细胞内重新合成甘油三酯，与蛋白质结合，形成脂蛋白(脂蛋白-乳糜微粒、低密度脂蛋白)转运。

　　乳糜微粒：甘油单酯和长链脂肪酸在小肠黏膜细胞中重新合成甘油三酯，加上磷脂、胆固醇和蛋白质形成乳糜微粒，从淋巴管到全身，最后到肝脏。

　　极低密度脂蛋白(VLDL)(前β-脂蛋白)：由食物中的脂肪和内源性脂肪、蛋白质等构成，反映血浆中甘油三酯的浓度。

　　随血流，甘油三酯不断供给机体需要，甘油三酯减少，同时聚集了血中的胆固醇，形成胆固醇多而甘油三酯少的低密度脂蛋白(LDL)。低密度脂蛋白可以向机体提供各种脂类的需要，反映胆固醇的血浆浓度。低密度脂蛋白过多可以引起动脉粥样硬化等疾病。

　　高密度脂蛋白(HDL)(α-脂蛋白)的主要功能是将体内的胆固醇、磷脂运回到肝脏进行代谢，因此起到有益的保护作用。

　　胆固醇可以直接吸收；胆固醇酯需要先水解为胆固醇和脂肪酸再分别吸收。

　　磷脂的消化和吸收与甘油三酯相似。

　　1．脂肪

　　(1)参加能量代谢，氧化产能[37．62kJ(9．0kcal)]。

　　(2)贮存于脂肪组织或细胞内脂肪。

　　(3)构成细胞成分。

　　(4)合成其他机体必需的化合物。

　　2．甘油三酯

　　甘油三酯的功能主要有以下几点。

　　(1)体内的能量贮存形式当摄入的能量摄入过多时都可以转化为脂肪形式贮存起来。当机体需要时，脂肪细胞的酯酶立即分解甘油三酯，释放出甘油、脂肪酸，以供机体的需要。

　　(2)维持体温皮下脂肪具有保温作用，炎热时节对散热有不良影响。

　　(3)保护作用有支撑和垫的作用，以保护体内的重要脏器。

　　(4)更有效地利用碳水化合物，节约蛋白质能促进碳水化合物的能量代谢，保护蛋白质不作为能量热消耗。

　　(5)机体的重要组成成分生物膜是双层脂质膜。

　　(6)促进脂溶性维生素的消化、吸收和转运。

　　(7)内分泌作用脂肪组织所分泌的因子有瘦素、肿瘤坏死因子、雌激素、胰岛素样生长因子等。

　　3．必需脂肪酸

　　必需脂肪酸的功能主要有以下几点。

　　(1)磷脂的重要组成部分，参与生物膜的合成。

　　(2)亚油酸(花生四烯酸)是合成前列腺素的前体。

　　(3)与胆固醇的代谢有关胆固醇与必需脂肪酸酯化成酯参加运输，在低密度脂蛋白、高密度脂蛋白中胆固醇和亚油酸(必需脂肪酸)形成亚油酸胆固醇酯，然后转运和代谢。

　　(4)必需脂肪酸对X射线引起的皮肤损伤有保护作用。

　　(5)动物精子形成与必需脂肪酸有关长时期缺乏可导致不孕、不授乳，生长、发育受阻。

　　4．胆固醇

　　胆固醇是形成维生素D、类固醇激素、胆汁盐、细胞膜等不可缺少的物质。

　　5．磷脂

　　磷脂是细胞膜的构成物质，还参与机体的脂肪运输。磷脂缺乏会造成细胞膜受损，出现毛细血管的脆性增加和通透性增加，使皮肤对水的通透性增加，水盐代谢紊乱，产生皮疹。

碳水化合物是一大类由碳、氢、氧组成的化合物，是构成动物和植物的主要成分，也是人们能量的主要来源。

1．糖

　　包括单糖和双糖。在食物中常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖。由两分子单糖连接，形成双糖，如蔗糖、乳糖、麦芽糖。蔗糖是我们日常生活中食用的白糖、砂糖、红糖的组成成分，由一分子葡萄糖和一分子果糖构成，是人类使用最悠久的甜味剂。乳糖是由一分子半乳糖和一分子葡萄糖构成，存在于哺乳动物的乳汁中。麦芽糖由两分子葡萄糖构成。以上糖类都有甜味，如果以蔗糖的甜度为的话，那么果糖为，葡萄糖为70，麦芽糖为40，乳糖为20。

2．低聚糖

　　低聚糖由3～9个单糖聚合而成。低聚糖中的化学键不能被人体的消化酶分解，通常不易消化，当大量摄入时可能造成胀气、肠道不适等。虽然在小肠内不能被消化吸收，但是可以刺激结肠有益菌繁殖，抑制有害菌生长，因此又被称为“益生元”。还包括低聚麦芽糖、低聚果糖、低聚半乳糖等。

3．多糖

　　多糖由10个或10个以上葡萄糖分子组成。

　　(1)淀粉是最常见的多糖，贮存在植物种子、根茎中，由成千上万个葡萄糖以α-1，4-糖苷键连接而成。人类的消化酶能够分解淀粉中的α-1，4-糖苷键，因此淀粉是碳水化合物的来源。

　　糖原是动物体内的多糖贮存形式，由～个葡萄糖以α-1，4-糖苷键连接构成，并有侧链。糖原能溶解于水，在体内酶的作用下能迅速分解出葡萄糖，快速供给能量。存在于肝脏的称为肝糖原，存在于肌肉中的称为肌糖原。

　　(2)不可供能的多糖

　　①膳食纤维：包括纤维素、半纤维素、果胶、木质素等。膳食纤维的结构与淀粉相似，是以β-1，4-糖苷键连接成的直链聚合物，由于人体淀粉酶只对α-1，4-糖苷键有分解作用，所以膳食纤维不能被人类淀粉酶分解。

　　半纤维素是多糖和纤维素紧密结合的产物，可用碱性溶液将它分解，多存在于植物组织中。这些物质在小肠内不能被消化。

　　木质素是植物木质化过程中形成的非碳水化合物，由苯丙烷单体聚合而成。主要存在于蔬菜的木质化部分和种子中，如草莓子、老化的胡萝卜、花茎甘蓝等。

　　果胶不是纤维状而是无定型物质，存在于水果(柑橘、苹果)和蔬菜中。

　　②抗性淀粉：是指健康人小肠内不能消化吸收的淀粉及其降解产物的总称。所有抗性淀粉的共同特性是在小肠内部分消化，在结肠内发酵并完全吸收。这些特性决定了抗性淀粉有类似膳食纤维的生理特性。

　　膳食中的碳水化合物主要是淀粉，α-淀粉酶是消化碳水化合物的主要酶。唾液中含有α-淀粉酶，食物在口腔中即开始被消化。碳水化合物的消化主要在小肠进行，来自胰液的α-淀粉酶，小肠黏膜上皮细胞刷状缘上含有丰富的α-淀粉酶、麦芽糖酶等，把膳食中的碳水化合物水解为葡萄糖、乳糖、果糖。

　　碳水化合物在体内首先分解为丙酮酸，在无氧情况下，丙酮酸还原为乳酸，这个过程称为碳水化合物的无氧氧化。在有氧的情况下，丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧后进入三羧酸循环，最终被彻底氧化成二氧化碳及水，这个过程称为碳水化合物的有氧氧化。

　　当碳水化合物的摄入量大于需要量时，碳水化合物可转化为脂肪酸、脂肪、胆固醇，还可以转化为各种非必需氨基酸。

　　1．热能来源

　　碳水化合物是人体最重要的热能来源，每克碳水化合物在人体内可以产生16．72kJ(4．0kcal)热能。特别是葡萄糖能够很快氧化，供给能量满足机体的需要。60％以上的热能应该来源于碳水化合物。

　　糖原能贮存和提供能量。糖原是肌肉和肝脏贮存碳水合物的形式，当机体需要的时候能及时的转化为葡萄糖供机体使用，红细胞和大脑、神经组织只能利用葡萄糖。

　　2．机体的组成成分

　　黏蛋白、糖蛋白、糖脂、核糖都是人体所必需的，是生命必需的。

　　3．节约蛋白质作用

　　当机体的碳水合物供给量不足时，只能通过转化蛋白质来供给热能的需要。

　　蛋白质和碳水化合物一起被摄入时，机体内贮留的氮比单独摄入蛋白质时的量要多。

　　4．抗生酮作用

　　当机体的碳水合物供给量不足时，脂肪酸氧化，产生酮体，过多的酮体则可引起酮血症、酸中毒。因此碳水化合物有抗生酮作用。人体每天至少需要50～g碳水化合物。

　　5．膳食纤维的生理功能

　　(1)增强肠道蠕动，增加粪便体积，有利于粪便排出。

　　(2)有利于控制体重和减肥。由于膳食纤维易于吸水、膨胀，增大体积，具有饱腹感，从而减少食物摄入。

　　(3)降低血糖和血固醇可溶性纤维素可以减少小肠对糖的吸收，血糖不会在进食后很快上升，因此可以减少胰岛素的释放。还可抑制淀粉酶的作用，延缓糖类的吸收，降低空腹血糖和餐后血糖水平。

　　(4)预防结肠癌流行病学调查，欧美国家每人每天从食物中摄入的纤维素是非洲人(居住在农村)的1/6，每年结肠癌发病率是非洲人的14倍。肠蠕动加快，毒素不宜形成、阻断其长时间与肠壁接触，可减少结肠癌的发生。

　　(5)降低龋齿和牙周病的发病率。

　　(6)膳食纤维可以与金属离子结合或吸附而被排出。长期过多地摄入膳食纤维，可使钙、镁、铁等吸收减少，排出增加。还可以影响胡萝卜素、烟酸、叶酸、维生素B6、维生素B12的吸收和利用。

人体组织中几乎含有自然界存在的所有元素。矿物质占人体重量的5％左右。

　　按矿物质在体内的含量可以分为常量(宏量)元素和微量元素(以占人体重量的0．01％为界限)。钙、磷、钠、钾、氯、镁、硫为常见的常量(宏量)元素；微量元素中以铁的含量为最高，还有锌、碘、铜、钴、氟等。

　　矿物质在机体内不能生成，不能转化，但是可以从各种途径排出人体，如粪、尿、汗、毛发、指甲、皮肤、肠、黏膜的脱落细胞，因此每天需要一定的摄入量。矿物质在体内随着年龄的变化而变化。矿物质在体内的分布极不均匀。

　　各种食物中都含有数量不同的无机盐，从食物中摄取无机盐是人们获得无机盐的主要途径。

　　根据中国人的膳食习惯、生活方式以及人体的生长特点、生长时期，中国人容易出现钙、铁、锌的缺乏症

　　维生素是指人体维持机体正常生理功能及细胞内特异代谢反应所必需的一类物质(低分子有机化合物)，而且只能从食物中摄取的物质。

　　维生素的种类繁多，自然界存在的常见维生素有十几种，目前通常按其溶解性来分，分为脂溶性维生素(FSV)和水溶性维生素(WSV)。水溶性维生素常以辅酶或酶基的形式参与各种酶系的活动，其营养水平可以通过测定血、尿的水平来反映。脂溶性维生素包括维生素A、维生素D、维生素E、维生素K。水溶性维生素包括B族维生素和维生素C。

　　脂溶性维生素在机体内不易代谢和排泄，容易出现中毒；水溶性维生素可被快速代谢和排泄，而不易出现中毒。

　　维生素缺乏按其原因可以分为原发性维生素缺乏和继发性维生素缺乏；按缺乏的程度可以分为临床缺乏症和亚临床缺乏症。

　　维生素A类是指具有视黄醇生物活性的一大类物质，包括维生素A和维生素A原。

　　类维生素A是指维生素A和类似物或代谢物。动物体内具有视黄醇生物活性的维生素A，包括视黄醇、视黄醛、视黄酸。植物中不含有维生素A，而在红、黄、绿色植物中含有“前维生素A”，即类胡萝卜素，它在人体内可以转化为维生素A，因此又称为维生素A原。

　　β-胡萝卜素的转化生物效价最高。β-胡萝卜素化学性质活泼，是一种黄色的脂溶性物质，是维生素A的前体。

　　1．吸收与代谢

　　食物中维生素A与脂肪酸结合，形成维生素A酯，维生素A酯在肠腔的水解酶作用下，水解为游离的视黄醇后进入肠壁。维生素A与视黄醇结合蛋白(RBP)、血浆中的前白蛋白(PA)结合，转运。

　　视黄醇可以被氧化成视黄醛、视黄酸，但是视黄酸不能被还原，视黄醛和视黄醇可以互相转变，而且可以在体内贮存。

　　β-胡萝卜素广泛存在于深绿色和黄色植物中。β-胡萝卜素吸收后转变为维生素A。β-胡萝卜素转变为维生素A的比率平均是6：1，计算摄入量时要按此计算。

　　2．生理功能

　　维生素A的生理功能有以下几点。

　　(1)参与感光物质构成，维持夜间正常视力视杆细胞的视紫红质是由11-顺-视黄醛与视蛋白结合的复合物，当接受暗光时视紫红质的空间结构发生一系列变化，视杆细胞的膜电位发生变化，激发神经冲动，神经冲动传到中枢，产生视觉。在这个过程中要消耗维生素A。

　　(2)维持上皮细胞组织结构健全，增强机体抗病能力维生素A可以促进表皮细胞分化为分泌的黏液细胞，该细胞对维持上皮组织的健康起着重要作用。

　　(3)促进生长和骨骼发育正常的骨生长是成骨细胞和破骨细胞之间的平衡，维生素A能促进未成熟的细胞转化为骨细胞，骨细胞增多，成骨细胞能使骨细胞分解，骨骼重新成型。

　　(4)抗癌作用维生素A能促进上皮细胞正常分化。自由基、过氧化是致癌作用的机理之一，维生素A是抗氧化剂，具有清除体内自由基的功能，这也是维生素A的抗癌机理。

　　胡萝卜素的功能主要有以下几点。

　　(1)补充维生素A的不足β-胡萝卜素是维生素A的前体。当体内维生素A不足时会自动转化，当体内不缺维生素A时自动停止转化，是安全的维生素A来源。

　　(2)抗氧化作用β-胡萝卜素是抗氧化物，是氧的清除剂，具有抗过氧化物的作用，能保护并刺激免疫系统。

　　(3)营养色素在食品工业中被广泛应用。

　　3．维生素A的供给量及其食物来源

　　(1)维生素的计量单位膳食中的维生素A可以用国际单位(IU)来计算，也可以用结晶视黄醇为单位来计算(1个国际单位的维生素A等于0．3μg的维生素A)。1μg的胡萝卜素相当于1/6(0．)μg的维生素A或0．μg视黄醇当量(RE)。1μg维生素A或视黄醇当量＝1μg视黄醇＝6μg胡萝卜素＝3．33IU视黄醇。

　　(2)供给量及来源婴儿(初生～12个月)为μgRE。成年人每天为μgRE。

　　维生素D是具有钙化醇活性的一大类物质，包括维生素D2、维生素D3(约有10种该类化合物)。维生素D3是人体从食物中摄入或在体内合成(由胆固醇转变为7-脱氢胆固醇贮存在皮下，在紫外线作用下转化为维生素D3)，又有“阳光维生素”之称。

　　维生素D的特殊点如下。

　　(1)人类皮肤有足够阳光照射时，皮肤能合成足够的维生素D。

　　(2)仅存在于少数食物中。

　　1．吸收和代谢

　　食物中的维生素D在十二指肠吸收，经过淋巴管到血流，与特殊的载体蛋白(α-球蛋白)转运到肝脏，在肝脏经过第一次羟化后转运到肾脏进行第二次羟化，成为有生物活性的1，25-(OH)2–D3后，再转运到各组织。肝、肾功能不全者由于影响其活化，而影响钙的代谢。

　　维生素D3主要贮存在脂肪组织中，其次为肝脏、大脑、肾、肺、骨骼和皮肤。维生素D3的分解主要在肝脏，主要在胆汁中排出。

　　2．生理功能

　　(1)促进小肠对钙磷的吸收：1，25-(OH)2–D3进入肠黏膜上皮，诱导基因表达，产生钙结合蛋白(CBP)。CBP是参加钙运输的载体，它还能增加肠黏膜对钙的通透性，将钙主动转运通过黏膜细胞，进入血液循环。

　　(2)促进肾脏对钙、磷的重吸收。

　　(3)促进骨质钙化和骨质溶解：增加破骨细胞的活性，或促进各种细胞转化为破骨细胞，破骨细胞的活性加大可使溶骨和血液的钙浓度增加。维生素D能促进钙磷的周转、骨质更新，具有维持血液的钙磷水平的作用。

　　(4)共同调节血钙平衡：在低血钙时，甲状旁腺激素释放增加，与降钙素等共同调节血钙水平。血中钙、磷降低时可以刺激1，25-(OH)2–D3羟化增加。

　　3．供给量和来源

　　维生素D一般用国际单位(IU)来表示，也有用重量单位来表示的。1IU维生素D3(胆钙化醇)相当于0．μg的维生素D3。

　　婴儿、儿童、乳母、孕妇、老年人的每天供给量为IU(10μg维生素)。一般成年人不分男女均为IU(5μg)维生素。当骨科手术、骨折时因为钙的需要量增加，也应该较多的摄入维生素D。

　　维生素E是具有α-生育酚生物活性的一类物质，又称生育酚，大鼠缺乏时可出现不育现象，可作为“抗不育维生素”。

　　维生素E易受氧、紫外线、碱、铁盐、铅盐的破坏，对酸、热稳定，长期反复加热和油脂酸败会导致维生素E失活。

　　1．吸收与代谢

　　维生素E主要在小肠上部吸收，吸收率一般为70％。维生素E很少通过胎盘，故新生儿组织中贮存较少，易缺乏。

　　2．生理功能

　　(1)抗氧化维生素E有很强的抗氧化性，具有保护多不饱和脂肪酸(PUFA)维持细胞膜的正常功能。维生素E可防止维生素A、维生素C被氧化。

　　(2)促进蛋白质合成表现为促进人体的新陈代谢，增强机体的耐力，维持骨骼肌、心肌、平滑肌、外周血管、中枢神经、视网膜的正常结构和功能。

　　(3)预防衰老抗过氧化，清除自由基，减少脂褐质形成，提高免疫反应。

　　(4)与动物的生殖有关动物缺乏维生素E时，其生殖器官受损伤导致不育。临床常用于治疗先兆流产和习惯流产。

　　(5)调节血小板的黏附力和聚集作用，可以降低心脑血管的危险性。

　　3．供给量和来源

　　维生素E的分布很广，一般情况下不会出现缺乏。随着年龄的增加，维生素E的需要量也增加。维生素含量丰富的食物是植物油(大豆油、玉米油、棉子油、红花油)、麦胚、硬果、种子等。

　　维生素C又称抗坏血酸，具有酸味，溶于水，结晶很稳定。水溶液易被大气中的氧所氧化，微量重金属可以加速其氧化。

　　1．吸收、转运和代谢

　　维生素C主要在小肠吸收，吸收率与摄入量有关。当摄入量不足mg时，吸收率为80％～90％；摄入mg，吸收70％；摄入mg，只吸收50％；如摄入10mg，仅16％被吸收。

　　肾上腺的维生素C含量很高，其次为大脑、肝脏。过量的维生素C主要经尿排出，还可从粪便和汗液排出。尿中的维生素C大多转变为其他代谢产物，如草酸、苏氨酸等。长期大量摄入维生素C，会使肾脏中草酸积累，很可能导致结石。

　　2．生理功能

　　维生素C是机体重要的可逆性还原剂。以它的还原价来参加体内的各种生物化学反应；作为辅助因子使元素离子处于还原状态；保护体液中抗氧化剂的活性。

　　(1)构成胶原维生素C在羟化中的作用是激活羟化酶，使胶原的赖氨酸和脯氨酸羟化胶原交链，合成、稳定原胶原，保护结缔组织。

　　(2)促进钙和铁的更好利用使三价的铁还原为二价，以利于吸收，帮助铁转运；防止钙沉淀，有利于吸收。

　　(3)促进叶酸的利用维生素C能促进无活性的叶酸转变为有活性的亚叶酸。

　　(4)参与酪氨酸的氧化维生素C激活对羟基苯丙酮酸氧化酶，促进酪氨酸的氧化和代谢及进入三羧酸循环。

　　(5)促进胆固醇代谢，加快将胆固醇从血液中清除，促进胆固醇在肝脏转化为胆酸，在肝脏参与胆固醇的羟化作用。

　　(6)提高机体的免疫能力刺激机体产生干扰素，增强抗病毒的能力；促进IgG、IgM等抗体的形成。

　　(7)抗肿瘤作用减低多环芳烃致癌物与DNA结合；阻断亚硝胺的形成。

　　(8)抗氧化作用，清除自由基。

　　3．供给量和食物来源

　　维生素C极易被氧化，在贮存、加工、烹调时容易破坏、损失，在制定供给量时要考虑损失在内，故各国的供给量相差较大。在高温、寒冷、缺氧条件下工作或职业性接触毒物(铅、苯、汞等)和应急状态时，要增加维生素C的供给。成人推荐摄入量(RNI)为mg/天，可耐受最高摄入量(UL)为0mg/天。

　　维生素C主要来自植物性食物，新鲜水果、蔬菜、酸枣、枣、橘子等的含量较高。

　　维生素B1又称硫胺素、抗脚气病维生素。

　　维生素B1为白色结晶，易溶于水，微溶于乙醇。易受热和氧化而破坏，特别是在碱性的环境中，故在食物中加碱，容易使维生素B1破坏；酸性环境稳定。

　　1．吸收、转运和代谢

　　主要在十二指肠、空肠吸收，在低浓度时主要靠载体的主动转运。

　　维生素B1以不同形式存在于各种组织细胞内，以肝脏、肾脏、心脏含量最高。

　　2．生理功能

　　硫胺素焦磷酸酯(TPP)是维生素B1主要的辅酶形式，它参与两个重要的反应。

　　(1)参与能量代谢碳水化合物彻底氧化，产生大量的能量。

　　(2)参与戊糖、脂肪和胆固醇合成。

　　维生素B1在维持神经、肌肉、心肌的正常功能，维持正常食欲、胃肠蠕动和消化液分泌起着重要作用。

　　3．供给量和食物来源

　　维生素B1的需要量与碳水化合物代谢有关，它在人体内不能大量贮存，需要每天给予补充，其需要量与年龄、体力劳动的强度、环境温度以及身体状况有关。0．5mg的维生素B1能满足0kcal热量的需要。

　　动物内脏的维生素B1含量较高，粮谷类、豆类、干果、坚果等也较多。不良的加工方法都可影响摄取维生素B1，粮食霉变、过度碾磨、水洗过度等都会导致维生素B1的损失，所以应该尽量避免在食物加工中丢失。

　　维生素B2又称核黄素，其化学性质稳定，耐酸、耐碱、不易氧化，但在碱性和光照下不稳定。维生素B2易溶于水，切碎的菜、长时间的水煮会破坏核黄素。光照牛奶4h可破坏70％的核黄素。

　　1．吸收和转运

　　食物中的维生素B2必须在肠道被水解后释放出来才能吸收。维生素B2的吸收依靠主动转运过程，主要在胃肠道吸收。

　　维生素B2主要从尿中排出，粪便、汗也有排出。

　　2．生理功能

　　维生素B2以黄素核苷酸和黄素腺嘌呤二核苷酸的形式作为多种黄素酶的重要辅基。在生物氧化过程中具有传递电子的作用。

　　3．供给量和食物来源

　　维生素B2的供给量与能量代谢有密切关系。根据不同年龄组生理状况和劳动强度等情况而定，0．5mg的维生素B2能满足0kcal热量的需要。

　　动物的内脏(肝、肾、心)、蘑菇、鳝鱼、蛋、奶是维生素B2的丰富来源，植物性食物也有。维生素B2可以被光分解，在碱性溶液中加热也易破坏。

　　烟酸又称尼克酸，包括烟酸和烟酰胺等。对酸、碱、光和热稳定，一般烹调很少被破坏。

　　1．吸收和代谢

　　烟酸和烟酰胺在胃肠道迅速吸收，在肠黏膜细胞内转化为辅酶形式，低浓度时以易化扩散方式吸收，高浓度时以被动扩散方式吸收，其代谢产物从尿中排出。

　　2．生理功能

　　烟酸是一系列以辅酶Ⅰ(NAD)和辅酶Ⅱ(NADP)为辅基的脱氢酶类的必要成分，几乎参与细胞内生物氧化的全部过程。

　　烟酸参加核糖聚合酶。烟酸还是葡萄糖耐量因子(GTF)的重要成分。

　　3．供给量与食物来源

　　烟酸的供给量与热量成正比。我国的供给量中，成人每天0kcal热量，需要5mg烟酸。

　　烟酸在食物中分布较广，但多数食物中的含量不高。动物的肝脏、肾、瘦肉、花生、茶叶等的含量较高，它们都是治疗和预防烟酸缺乏症的食物。

　　人体可以利用色氨酸合成烟酸，膳食中含有足够量的优质蛋白质(特别是色氨酸)和B族维生素。人体内平均60mg的色氨酸可以转化为1mg烟酸。

　　维生素B6又称吡哆素(包括吡哆醛、吡哆醇、吡哆胺)，对热和酸稳定，容易被氧和紫外线破坏，吡哆醛对碱不稳定。

　　2．吸收和转运

　　维生素B6主要在空肠吸收。食物中的维生素B6不易吸收，必须经非特异性磷酸酶水解后才能吸收；动物体内多以吡哆醛、吡哆胺形式存在，较容易吸收。

　　肝脏和肌肉中的维生素B6含量较高。肌肉的维生素B6占总量的80％～90％，血液中的含量仅有1μmol。

　　维生素B6以尿中的4-吡哆醇(4-PA)形式排出。在人体内维生素B6几乎没有贮存。

　　3．生理功能

　　磷酸吡哆醛(PLP)是许多反应的辅酶。

　　(1)参与氨基酸代谢。脱羧酶、转氨酶、脱氨酶、脱硫转氨酶中都以此为重要辅酶。5-羟色胺的合成、γ-氨基丁酸的合成、牛磺酸等神经递质的合成都需要维生素B6的参与，缺乏时由于这些递质的减少，可能出现相应的症状。

　　(2)作用于S-氨基-γ-酮戊酸的合成，是形成卟啉的中间体，维生素B6可以导致贫血。色氨酸转化为烟酸需要维生素B6。

　　(3)参与脂代谢和糖代谢、花生四烯酸生成以及肝糖原的分解。

　　4．供给量与食物来源

　　维生素B6参与蛋白质的代谢，其供给量与蛋白质摄入量有关。肠道的细菌可以合成一些维生素B6，一般不会缺乏。孕妇、乳母、高温作业者等应当增加供给量。我国成年人的适宜适入量为1．2mg/天。

　　维生素B6在食物中分布较广，动物性食物含量较多，葵花子、肉类、鱼、蛋黄、瘦肉、肝脏、蔬菜、蛋黄的含量较多。谷物种子外皮含量较多。

　　叶酸是含有蝶酰谷氨酸结构的一类化合物的统称。叶酸水溶液容易被光解破坏，在酸性溶液中对热不稳定，而在碱性和中性环境中很稳定。

　　1．吸收和生物利用率

　　叶酸经过小肠黏膜上的酶水解，以单谷氨酸盐形式在小肠吸收。在肠道的转运是载体介导的主动转运过程。

　　不同食物中叶酸的生物利用率相差很大，莴苣为25％，豆类为96％，平均为40％～50％。

　　人体叶酸总量为5～6mg，50％在肝脏，80％以四氢叶酸形式存在。成人平均每天代谢60μg，主要通过胆汁和尿排出。

　　2．生理功能

　　叶酸在体内的活性形式是四氢叶酸。

　　(1)参与去氧核糖核酸的合成与细胞分裂。

　　(2)参与嘌呤的合成。

　　(3)作用于氨基酸之间的相互转变。如组氨酸分解成为谷氨酸，丝氨酸转变为甘氨酸。

　　3．供给量及其食物来源

　　叶酸与核酸、血红蛋白的生物合成有关，需要量受其代谢速度的影响，代谢失调或妊娠期间叶酸的需要量相对增加。成年人的推荐摄入量为μg。

　　叶酸在动物内脏(肝、肾)、水果、蔬菜中含量较丰富。肠道细菌能合成叶酸，一般不会出现叶酸缺乏症。肠道吸收不良、长期使用抗生素者可能发生继发缺乏症。

　　维生素B12又称氰钴胺素、钴胺素，是含三价钴的多环系物，对阳光、氧化剂、还原剂敏感，易破坏。

　　1．吸收和代谢

　　维生素B12的吸收受胃壁上一些特殊细胞分泌的“内因子”影响。大部分分布在肝脏，其次为肌肉、皮肤和骨骼。维生素B12可以从尿、胆汁中排出。

　　2．生理功能

　　维生素B12有促进生长，保持神经组织健康以及正常血液的功能，常以辅酶形式起作用。维生素B12和叶酸共同参与DNA的合成。

　　3．维生素B12的供给量和食物来源

自然界的维生素B12都是由微生物产生的。维生素B12广泛存在于动物性食物中，植物性食物中不含维生素B12。人的肠道微生物可以合成维生素B12。维生素B12成人的最低需要量为0．1μg/天。

膳食纤维是不能被人体消化道分泌的消化酶所消化的、且不被人体吸收利用的多糖和木质素。

　　包括一大类具有相似生理功能的物质，按溶解性可将膳食纤维分为可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维。可溶性膳食纤维主要是植物细胞壁内的储存物质和分泌物、部分半纤维素、部分微生物多糖和合成类多糖，如果胶、魔芋多糖、瓜儿胶、阿拉伯胶等；不溶性膳食纤维包括纤维素、不溶性半纤维素和木质素，还包括抗性淀粉、一些不可消化的寡糖、美拉德反应的产物、虾、蟹等甲壳类动物表皮中所含的甲壳素、植物细胞壁的蜡质与角质和不被消化的细胞壁蛋白。

　　1．膳食纤维的理化特性

　　(1)持水性：膳食纤维的化学结构中含有很多亲水基团，因此具有很强的吸水膨胀能力。膳食纤维吸水膨胀可填充胃肠道，增加饱腹感。不同膳食纤维的持水性也不同，可溶性膳食纤维比不溶性膳食纤维持水性强。可溶性膳食纤维吸水后，重量能增加到原自身重量的30倍，并能形成溶胶和凝胶，增强胃肠中内容物的粘度，延缓胃中食糜的排空速度。可溶性膳食纤维可使胃排空时间明显延长，而不溶性膳食纤维则无此作用。

　　(2)结合和交换阳离子：膳食纤维化学结构中包含一些羧基、醛酸基及羟基类侧链基团，呈现弱酸性阳离子交换树脂的作用，可与钙、锌、镁等阳离子结合，使钠离子与钾离子交换，特别是与有机离子进行可逆的交换。

　　(3)发酵特性：膳食纤维能被肠内微生物不同程度地发酵分解。不同来源的膳食纤维被分解的程度也不同，这与其持水性、多糖结构等有关。

　　(4)吸附螯合有机化合物：膳食纤维表面带有很多活性基团，可以吸附螯合胆汁酸、胆固醇、变异原等有机分子，其中对胆汁酸的吸附能力以木质素较强，纤维素弱些。同时，DE还能吸附肠道内的有毒物质，并促使它们排出体外。

　　2．膳食纤维的生理作用

　　(1)增加饱腹感，降低对其他营养素的吸收：DE进入消化道内，在胃中吸水膨胀，增加胃的蠕动，延缓胃中内容物进入小肠的速度，也就降低了小肠对营养素的吸收速度。同时使人产生饱胀感，对糖尿病和肥胖症患者减少进食有利。

　　从胃进入小肠的膳食纤维，几乎不能被消化酶分解，便继续向肠道下部移动。其间，膳食纤维对肠内容物的水合作用、脂质的乳化作用、消化酶的消化作用都产生一定的影响，对食物块的消化以至于营养素的吸收都有一定的阻碍，其中能形成高粘度溶胶和凝胶的水溶性膳食纤维的这种作用更强。

　　与阳离子有结合能力的膳食纤维能使无机盐在肠道的吸收受阻，而具有离子交换能力的藻酸(属可溶膳食纤维)等，能吸附钠盐，随粪便排出体外，从而具有降低血压的作用。

　　(2)降低血胆固醇，预防胆结石：膳食纤维能阻碍中性脂肪和胆固醇的吸收，对饮食性高血脂症有预防作用。膳食纤维可减少胆汁酸的再吸收量，改变食物消化速度和消化道分泌物的分泌量，起到预防胆结石的作用。

　　(3)预防糖尿病：可溶性膳食纤维的粘度能延缓葡萄糖的吸收，可抑制血糖的上升，改善耐糖量。膳食纤维还能增加组织细胞对胰岛素的敏感性，降低对胰岛素的需要量，从而对糖尿病预防具有一定效果。

　　(4)改变肠道菌群：进入大肠的膳食纤维能部分地、选择性地被肠内细菌分解与发酵，从而改变肠内微生物菌群的构成与代谢，诱导有益菌大量繁殖。

　　(5)促进排便：由于微生物的发酵作用而生成的短链脂肪酸能降低肠道pH值，这不仅能促进有益菌的繁殖，而且这些物质能刺激肠粘膜，从而促进粪便排泄。由于膳食纤维吸水，可增加粪便体积和重量，促进肠道蠕动，减少粪便硬度，增加排便频率，减轻直肠内压力，降低粪便在肠中停留的时间，可以预防憩室症与便秘，以及长时间便秘引起的痔疮和下肢静脉曲张。同时也减轻了泌尿系统的压力，缓解膀胱炎、膀胱结石和肾结石等泌尿系统疾病的症状。由于膳食纤维的通便作用，可以使肠内细菌的代谢产物，以及一些由胆汁酸转换成的致癌物，如脱氧胆汁酸、石胆酸和突变异原物质等能随膳食纤维排出体外。

　　有研究表明，不同类型的膳食纤维具有不同的辅助治疗作用。JoannelSlain的研究表明来源于水果、蔬菜、谷物的不溶性膳食纤维可用于治疗便秘，燕麦和亚麻籽中的水溶性膳食纤维可降低胆固醇，而小麦麸中的纤维在预防结肠癌方面比其他纤维都有效。

水是人类机体赖以维持最基本生命活动的物质，是一种重要的宏量营养素。由于水相对容易获取，人们往往忽视它的重要性。水是机体的重要组成物质，占人体组成的50％～80％。水不仅可以作为各种物质的溶媒，参与细胞代谢，而且也构成细胞赖以生存的外环境。

水的生理功用

1.帮助消化：我们吃进嘴里的食物，经牙齿咀嚼和唾液润湿后，进行从食管到胃肠、完成消化并被吸收的消化过程，这些环节都要水分来参与，加速体液对营养成分的溶解。

2.排泄废物：食物的营养消化吸收后剩余的残渣废物，要通过出汗、呼吸及排泄的方式排出体外，这几种不同的排泄方式都需水分的帮助才能实现。

3.润滑关节：人体关节之间需要有润滑液，来避免骨头之间的损坏性摩擦，而水则是关节润滑液的主要来源。

4.平衡体温：当环境温度低于体温时，为了维持身体温度保证正常生理活动，体内水分会因缩小的毛孔减少蒸发而保留在体内；环境温度高于体温，水分就会通过扩张的毛细血管呼吸孔排出体外，降低体温。身体通过水的流散保证生存功能。

5.维护细胞：水能促进细胞新陈代谢，维持细胞的正常形态；保持皮肤的湿润和弹性。

6.平衡血液：水能改善血液、组织液的循环，并有助于平衡血液的黏稠度和酸碱度。

　　水的需要量受年龄、体力活动、环境温度、膳食、疾病和损伤等多方面的影响。成年人平均每天需要ml水。一般而言，婴幼儿每千克体重，每天需饮水ml；少年儿童每千克体重，每天需饮水40ml；成年人每千克体重，每天需饮水35ml；所以，体重70kg的成年人，每天需要饮水70(kg)×35(ml/kg)=ml≈2．5L。一般情况下人体每天最低需水量是ml；水供给量按能量计是每天0．24～0．36ml/kJ或1～1．5ml/kcal。随年龄增长，水的相对需要量(即每千克体重的需水量)下降。

　　人体所需的水主要来源于三个方面：饮用水及各类饮料、固体食物中的水分和代谢水，由于来源于食物中的水量和内生代谢水的量是基本稳定的，通常正常人每天至少需要喝ml水，8杯左右。。

　　乳汁中87％是水，乳母产后6个月内每天平均分泌乳汁ml，需要额外增加0ml/天。

健康四大基石：合理膳食，适量运动；戒烟限酒，心理平衡，均衡营养，精彩人生。

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