第一节 蛋白质
蛋白质是化学结构复杂的一类有机化合物，是人体的必需营养素。蛋白质一词来源于希腊文的proteios，是头等重要的意思，表明蛋白质是生命活动中非常重要的物质。蛋白质是生命的物质基础，生命是蛋白质的存在方式，可以说，没有蛋白质就没有生命。
一、蛋白质的化学组成与结构
(一)化学组成
蛋白质主要由碳、氢、氧、氮四种元素构成，有些蛋白质还含有磷、铁、碘、锰等其他元素。由于糖类和脂肪仅含氧，不含氮，故蛋白质是人体氮的唯一来源，氮是蛋白质的特征元素。(二)结构
氨基酸是构成蛋白质的基本单位。氨基酸是一类既含有氨基(-NH2)又含有羧基(-COOH)的特殊化合物。氨基酸分子之间以肽键相连接。天然氨基酸有许多种，构成蛋白质的主要是其中的20多种。氨基酸在营养学上主要分为必需氨基酸和非必需氨基酸两大类。(三)氨基酸
1.必需氨基酸
人体不能合成或合成速度不能满足机体需要，必须从食物中直接获得的氨基酸，称为必需氨基酸，有8种，它们是异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、苏氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、色氨酸，此外，组氨酸也是婴儿营养所必需的。
必需氨基酸的发现1935年，美国的W。C罗斯从纤维蛋白水解产物中分离和鉴定出苏氨酸，并证明它是最后被发现的必需氧基酸。构成天然蛋白质的氨基酸有20多种，其中10种氨基酸对大白鼠的发育是不可缺少的，8种氨基酸对人的发育是不可缺少的。这些对动物或人不可缺少的氨基酸即是所谓的必需氨基酸。
2.非必需氨基酸
人体自身可以合成或可由其他氨基酸转变来满足机体需要的氨基酸，称非必需氨基酸。如：甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、酪氨酸、胱氨酸、丝氨酸、半胱氨酸和天冬氨酸等。
3.条件必需氨基酸
半胱氨酸和酪氨酸在体内分别由蛋氨酸和苯丙氨酸转变而成，如果膳食中能直接提供这两种氨基酸，则人体对蛋氨酸和苯丙氨酸的需要可分别减少30％和50％，起到节约必需氨基酸的效果。所以半胱氨酸和酪氨酸又称为条件必需氨基酸或半必需氨基酸。
4.氨基酸模式
组成人体各种组织细胞蛋白质的氨基酸有一定的比例，蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例称为氨基酸模式。每日膳食中蛋白质所提供的各种氨基酸比例必须与其一致，才能在体内被机体充分利用。若氨基酸构成比例与机体需要不符，一种氨基酸不足，则其他氨基酸也不能充分利用。
二、蛋白质的生理功能
(一)构成机体、修补组织
蛋白质是构成生物细胞原生质的重要组成成分，人体的神经、肌肉、皮肤、内脏、血液、骨骼等无一不是由蛋白质构成，成年人体内约含16.3%的蛋白质。机体生长发育、衰老组织的更新和损伤后组织细胞的修复，都需要蛋白质组成新的细胞组织。(二)调节生理功能
蛋白质是体内构成多种重要生理活性物质的成分，参与生理调节，生命现象总是和蛋白质同时存在的。如发挥催化作用的酶，调节作用的激素，运输作用的血红蛋白等。(三)提供能量
蛋白质是一种能源物质，每克蛋白质在体内供能约16.7kJ(4 kcal)。蛋白质不是主要供能物质，当碳水化合物或脂肪供能不足，或蛋白质摄入量超过体内蛋白质更新的需要时，蛋白质可氧化分解为人体提供热能。
三、蛋白质与人体健康
(一)蛋白质的营养状况描述
蛋白质是重要的营养物质，每天都应补充。摄入不足或过量，都会对机体的健康有重大影响。由于氮元素是蛋白质的特征元素，所以蛋白质的营养状况常用机体氮的平衡状态来描述。
1.氮平衡
氮平衡是反映机体摄入氮和排出氮的关系的指数。其关系式如下：
氮平衡=摄入氮-(尿氮+粪氮+皮肤等氮损失)
当摄入氮和排出氮相等时，氮平衡=0，为总氮平衡。这表明体内蛋白质的合成量和分解量处于动态平衡，健康的成人就属于这种情况。
2.正氮平衡
当摄入氮多于排出氮时，氮平衡＞0，则为正氮平衡。婴幼儿、儿童和青少年处于生长发育阶段，妇女怀孕时，病人疾病恢复时以及通过运动和劳动以增加肌肉时，应保证适当的正氮平衡，满足机体对蛋白质额外的需要。
3.负氮平衡
当摄入氮少于排出氮时，氮平衡＜0，为负氮平衡。一般人在饥饿、疾病及老年时期的一些阶段，会处于这种状况下，应注意尽可能减轻或改变这种情况。
影响机体氮平衡的因素很多，主要包括膳食蛋白质的摄入量及质量、能量供给和消耗情况、其他营养素如糖类、维生素B6、叶酸的供给情况。如果蛋白质供给达到了参考摄入量标准，但能量供给少或能量消耗增大，特别是缺乏糖类物质时，蛋白质也将分解产热，导致负氮平衡的出现。
(二)蛋白质营养不良对人体健康的影响
蛋白质营养不良既包括蛋白质供给不足，也包括蛋白质供给过量。
1.蛋白质供给不足
蛋白质长期摄入量不足，不能满足机体的需要，会对机体造成严重的影响。如婴幼儿、儿童、青少年的身高、体重明显低于同龄人，严重时会引起智力发育不良，抵抗力下降；成人会出现体重减轻、易疲劳、贫血、腹泻、抵抗力下降等问题。
蛋白质缺乏往往又与能量的缺乏共同存在即蛋白质-热能营养不良。这种营养不良包括两种情况：一种指热能摄入基本满足而蛋白质严重不足的营养性疾病，称加西卡病。另一种为蛋白质和热能摄入均严重不足的营养性疾病，临床表现有水肿型、消瘦型和混合型三种类型。
“案例”2004年，安徽阜阳出现多例头大、嘴小、浮肿、低烧的婴幼儿，当地人称“大头娃娃”。经国务院调查组核实，“大头娃娃”症状属于营养不良，初步查明有189名婴儿出现轻中度营养不良，12名因重度营养不良已死亡。鲜花般娇嫩的幼小生命，刚来到世间几个月就枯萎、凋谢，罪魁祸首竟是本应为他们提供充足“养料”的劣质奶粉。劣质婴儿奶粉主要是以各种廉价的食品原料如淀粉、蔗糖等全部或部分替代乳粉，再用奶香精等添加剂进行调香调味制成的，蛋白质含量极低，而且没有按照国家有关标准添加婴儿生长发育所必需的维生素和矿物质。因此，从内在质量的检验结果来看，其营养素含量不符合国家有关规定，用这样的奶粉喂养婴儿，严重影响婴儿的生长发育。
2.蛋白质供给过量
当膳食中蛋白质长期超过人体需要量时，多余的蛋白质将通过肝脏的转化，再由肾脏从尿液中排出体外，不仅浪费，还增加了肝脏、肾脏的负担。同时，摄入过多的动物蛋白，必然伴随较多的动物脂肪和胆固醇。因此，蛋白质虽然对人体有重要作用，但并不是越多越好。
四、食物蛋白质营养价值的评价
评价食物蛋白质的营养价值要考虑三个方面：一是量，即食物中蛋白质的含量；二是质，即必需氨基酸的含量及模式；三是机体对该食物蛋白质的消化、利用程度。
(一)食物中蛋白质的含量
各种食物中蛋白质的组成成分不同，因而其营养价值也不一样，所以评价食物中蛋白质营养价值的高低，受很多因素影响，但应以蛋白质的含量为基础。大多数蛋白质含氮量接近，平均为16%，故测定食物中的总氮乘以折算系数6.25即得蛋白质含量。
(二)必需氨基酸的含量及模式
对于蛋白质的营养价值，只考虑蛋白质的量是不够的，必须注意蛋白质的质量。蛋白质的质量决定于所含氨基酸的含量与模式。食物中必需氨基酸的种类和数量越接近体内蛋白质的组成，其营养价值越高。
(三)食物蛋白质的消化率
食物蛋白质的消化率是指一种食物蛋白质可被消化酶分解的程度。蛋白质消化率越高，则被机体吸收利用的可能性越大，营养价值也越高。食物中蛋白质的消化率可由人体或动物实验测得，以蛋白质中能被消化吸收的氮的量与该食物蛋白质含氮总量的比值来表示。包括真消化率和表观消化率两种表示方法。
蛋白质真消化率=食物中被消化吸收氮的量/食物含氮总量×100%=[食物含氮总量-(粪氮-肠道代谢废物氮)]/摄入氮×100%蛋白质表观消化率=(食物含氮总量-粪氮)/食物含氮总量×100%
其中，粪氮代表食物中不能被消化吸收的氮；肠道代谢废物氮指受试人完全不吃含蛋白质食物时测定的其粪便中的含氮量。
不同食物蛋白质的消化率是不同的，一般动物性食物蛋白质消化率较高，如奶类蛋白质的97%～98%可被消化吸收，而蛋类为98%，肉类为92%～94%；植物性蛋白质由于被纤维包围，不易与消化酶接触，所以消化率较低。同一种食物因加工烹调方法不同，其消化吸收率不同，如大豆整粒进食其蛋白质消化率仅为60%，豆浆的蛋白质消化率则为85%，而加工成豆腐则蛋白质消化率可提高到90%。人体健康状况、精神因素、饮食习惯及进餐环境等对蛋白质消化率也有影响。
(四)食物蛋白质的生物价
食物蛋白质的生物价以食物蛋白质在体内被吸收的氮与吸收后在体内储留真正被利用的氮的数量比来表示，即蛋白质被吸收后在体内被利用的程度。
蛋白质的生物价=氮在体内的储留量/氮在体内的吸收量×100%储留氮=摄入氮-(粪氮-肠道代谢废物氮)-(尿氮-尿内源氮)=吸收氮-(尿氮-尿内源氮)吸收氮=摄入氮-(粪氮-肠道代谢废物氮)
其中，尿内源氮是指机体不摄入蛋白质时，肠中所含有的氮，其来自组织蛋白质的分解。
(五)蛋白质的净利用率
蛋白质的净利用率指在一定条件下，在体内储留的蛋白质在摄入蛋白质中所占的比例。净利用率将蛋白质的消化率与生物价结合起来，用于评价食物蛋白质的营养价值。
净利用率=(氮储留量/氮摄入量)×100%=蛋白质的生物价×消化率
五、食物蛋白质营养价值的改善
(一)食物蛋白质氨基酸模式对蛋白质利用率的影响
食物蛋白质氨基酸模式与人体蛋白质越接近时，必需氨基酸被机体利用的程度也越高，蛋白质的利用率越高，食物蛋白质的营养价值也相对越高。反之，食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸相对含量较低，导致其他的必需氨基酸在体内不能被充分利用，蛋白质利用率低，其食物蛋白质的营养价值也会降低。
当蛋白质中某种或几种必需氨基酸缺乏或不足时，则合成组织蛋白质受到限制，这些氨基酸称为限制性氨基酸，按缺乏程度依次为第一、第二、第三限制氨基酸等。例如谷类(小麦、大麦、大米、玉米)的第一限制氨基酸为赖氨酸，小麦、大麦、大米的第二限性氨基酸为苏氨酸，豆类的限制性氨基酸为蛋氨酸。
(二)提高食物蛋白质营养价值的措施
我国传统膳食中，植物蛋白所占比重较大。为了提高膳食中蛋白质的营养价值，除适当增加动物性蛋白外，还可利用蛋白质的互补作用。
蛋白质互补作用是指将两种或两种以上的食物混合食用，以相互补充其必需氨基酸的不足，从而接近人体氨基酸模式，提高蛋白质的营养价值。例如大豆的生物价是64，小麦的生物价是67，将大豆制品和小麦按一定比例同时或相隔4小时以内食用，大豆蛋白则可弥补小麦蛋白中赖氨酸的不足，同时小麦蛋白也可在一定程度上补充大豆蛋白中蛋氨酸的不足，其生物价提高到77，从而可以提高膳食蛋白质的营养价值。
发挥蛋白质的互补作用应遵循三个原则：
第一，搭配的食物种类越多越好。搭配的食物品种越多，氨基酸的种类越完全，对发挥蛋白质的互补作用越有利。
第二，食物的种属越远越好。不同种属的食物，氨基酸所含种类和含量差异大，种属越远，混食氨基酸的互补性越强。
第三，食用时间越近越好，同时食用最好。因氨基酸在血液中停留时间约4小时，当它不能用于机体合成时，很快就会降解，因此，不同食物摄入时间不能间隔太长，一般不超过5小时。
六、蛋白质的供给量与食物来源
(一)蛋白质的供给量
蛋白质的供给量与膳食蛋白质的质量有关。如果蛋白质主要来自奶、蛋等食品，成人按每公斤体重每天摄入0.8g蛋白质较好。我国主要以植物蛋白为主，消化吸收率低，参考摄入量按1.0～1.2g／kg体重计。蛋白质供给量也可用占总能量摄入的百分比来表示。在能量摄入得到满足的情况下，由蛋白质提供的能量成年人应占总能量的10%～12%，生长发育中的青少年则应占12%～14%。
(二)蛋白质的食物来源
蛋白质的食物来源可以分为动物性蛋白质和植物性蛋白质两类。
肉类(主要为肌肉)、蛋类、奶及其制品、海产品等动物性食品蛋白质含量较高，一般为10%～20%，且为优质蛋白质，生理价值高，其中，以鸡蛋最高，牛乳次之。
豆类、谷类、硬果类、薯类等植物性食品，多数蛋白质含量不高。除豆类蛋白属优质蛋白质，其他多为半完全蛋白质，生理价值较低。但作为主食，摄入量比较大，因此也是蛋白质的一个重要来源。
为提高蛋白质的质量，膳食中应保证有一定比例的优质蛋白质。一般要求，动物性蛋白质和大豆蛋白质应占膳食总蛋白质的30%～50%，其中动物蛋白质占膳食总蛋白质的20%～30%为好。
误区：蛋白质吃得越多越好蛋白质并不是吃得越多越好。蛋白质在人体内分解代谢的过程中会产生氨基酸、氨、尿素、肌酐等含氮物质。在正常情况下，人体内有部分氨基酸要分解为氮，然后在肝脏合成尿素随尿排出体外。如果体内的氨基酸数量过多，氨的生成就会相应增多研究表明，氨对人体各个部分都有毒害作用。同时，氨的增多迫使肝脏合成尿素相应增多(尿素的毒性比氨的毒性作用更大)，如果肝脏长时间处于超负荷工作状态，就会引起肝功能不良。肝脏疾病患者，氨在肝脏的处理减少或出现障碍，就会引起氨的蓄积中毒，发生肝昏迷；肾功能不全患者，尿素排泄比较困难，容易引起尿毒症和尿毒性心包炎等。
蛋白质和糖类、脂肪不一样：脂肪和糖类在人体内多了可以贮藏起来，以后慢慢地供人体使用；蛋白质却不能，多余的蛋白质在体内不会贮藏，总要设法变成氨基酸，再分解出有毒物质氨，反而有害于身体。从这个角度来说，暴饮暴食对人的身体是十分有害的。
第二节 脂类
脂类是一大类疏水性生物物质的总称，是重要的营养素，是人体不可缺少的组成部分，具有重要的生理功能。
一、脂类的组成
脂类包括脂肪和类脂。食物中的脂类有95%是脂肪，5%是类脂。通常所说的脂类多专指脂肪。(一)脂肪的组成和脂肪酸
脂肪主要含有碳、氢、氧三种元素，通常是由甘油和三分子脂肪酸组成的甘油三酯。因其含氧的比例较小，可被氧化的成分多，所以脂肪的发热量较高，是一种高热能营养物质。
1.甘油三酯
甘油三酯也称脂肪或中性脂肪。每个脂肪分子是由一分子甘油和三分子脂肪酸结合而成。脂肪酸不同会形成不同的脂肪分子。
甘油三酯主要储存于皮下结缔组织、腹腔大网膜、肠系膜等处的脂肪组织中，又称为贮存脂肪，如皮下脂肪等。这类脂肪是体内过剩能量的一种贮存形式。当机体摄入能量少，或在饥饿、活动量增大时，储存脂肪可用来供给能量；而当长期摄入能量过多，活动过少时，储存脂肪增多。因为人的脂肪组织多分布于腹腔、皮下、肌肉纤维间，故这类脂肪具有保护脏器、组织和关节的作用。
2.脂肪酸
脂肪中的脂肪酸因其所含的脂肪酸的链的长短、饱和度和空间结构不同，而呈现不同的特性和功能。按其碳链长短可分为长链脂肪酸、中链脂肪酸和短链脂肪酸。按其饱和度不同，可分为饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸。各种脂肪酸的结构不同，功能也不一样。如：猪油、牛油等动物脂肪，含饱和脂肪酸较多，常温下呈固体，通常称为“脂”。豆油、花生油等植物脂肪，含不饱和脂肪酸较多，常温下呈液态，通常称为“油”。
3.必需脂肪酸
从营养学角度分析，脂肪酸可分为必需脂肪酸和非必需脂肪酸。人体可以合成的脂肪酸称非必需脂肪酸。人体自身不能合成，必须要由食物供给的脂肪酸称为必需脂肪酸。必需脂肪酸多为多不饱和脂肪酸，目前认为必需脂肪酸有亚油酸(9，12-十八碳二烯酸)和亚麻酸(9，12，15-十八碳三烯酸)，亚油酸是最重要的必需脂肪酸。
必需脂肪酸有十分重要的生理功能：它是组织细胞的组成成分，在体内参与磷脂的合成，与脂类代谢有密切关系，可保护皮肤免受射线损伤，是机体前列腺素合成的原料，其还与动物的精子形成有关，膳食中长期缺乏必需脂肪酸，动物会出现不孕症，哺乳过程亦可发生障碍。(二)类脂的组成
类脂主要由碳、氢、氧三种元素组成，有的还含有磷、氮、硫等元素。类脂主要包括磷脂、糖脂和固醇类，约占总脂量的5％，是组织细胞的基本组成成分。如细胞膜中含有由磷脂、糖脂和胆固醇等组成的类脂层；脑髓及神经组织含有磷脂与糖脂。类脂在体内相当稳定，几乎不受营养状况及机体活动的影响。
1.磷脂
磷脂是指甘油三酯中一个或两个脂肪酸被含磷的基团所取代的脂类物质。在营养和食品中比较重要的有卵磷脂和脑磷脂。卵磷脂主要存在于动物的脑、肝、肾、心以及蛋黄、大豆、花生、核桃、蘑菇中，其中蛋黄含卵磷脂最多；脑磷脂主要存在于动物的脑、骨髓和血液中。
2.固醇类
固醇类分为胆固醇和类固醇，从营养的角度看，最重要的固醇是胆固醇。胆固醇主要存在于脑、神经组织、肝、肾、和蛋黄中，类固醇主要存在于大豆、谷胚、酵母及蕈类。
二、脂类的生理功能
(一)体内脂肪的功能
1.体内能量的储存形式
当人体摄入能量不能及时被利用或过多时，就转变为脂肪而储存起来。当机体需要时，脂肪组织通过脂肪动员释放出甘油和脂肪酸，进行分解代谢产生能量。
2.机体重要的构成成分
细胞膜中含有大量脂肪酸，是细胞维持正常的结构和功能的重要成分。
3.保护作用
脂肪组织在体内对器官有支撑和衬垫作用，可保护内部器官免受外力伤害。
4.维持体温正常
脂肪不仅可直接提供热量，皮下脂肪组织还可起到隔热保温的作用，使体温保持正常和恒定。(二)食物脂肪的功能
1.提供能量
食物脂肪可分解释放能量，每lg脂肪分解可产生9 kcal的热量。
2.增加饱腹感
食物脂肪从胃进入十二指肠时，可刺激产生肠抑胃素，抑制胃液的分泌和胃运动。食物中脂肪含量越多，胃排空的时间越长。
3.改善食物的感官性状
脂肪作为食品烹调加工的重要原料可以改善食物的色、香、味、形，达到美食和促进食欲的良好作用。
4.提供脂溶性维生素
食物脂肪中含有多种脂溶性维生素，如维生素A、D、K、E等。脂肪不仅是这类脂溶性维生素重要的食物来源，同时还可以促进这些维生素在肠道内的吸收。
5.提供必需脂肪酸
必需脂肪酸是人体不可缺少的营养素。
三、胆固醇的重要生理功能
胆固醇是最重要的固醇类物质，人体每千克体重含胆固醇2克，人们从每天膳食中可摄入约300～500 mg的胆固醇，人体还可通过肝脏和小肠来合成胆固醇。胆固醇对人体的生理功能主要体现在以下几个方面：
(一)形成胆酸
胆固醇是合成胆酸的重要原料，它能促进胆汁的分泌。
(二)构成细胞膜
除线粒体膜及内质网膜中含量较少外，胆固醇是许多生物膜的重要组成成分，对于维持人体正常的细胞功能有着重要作用，也是维持人体正常新陈代谢不可缺少的物质。
(三)合成激素
胆固醇是体内多种重要生物活性物质的合成原料，如性激素(如睾酮)、肾上腺素(如皮质醇)和维生素D等。
四、脂肪营养价值的评价
从营养学方面来说，食物脂肪营养价值评价的主要依据有以下三个方面：
(一)脂肪的消化率
脂肪的消化率与其熔点有密切关系，熔点较低的脂肪容易消化，消化率越高的脂肪，其营养价值也越高。而同时，脂肪的熔点与脂肪酸的不饱和程度有关，不饱和程度越高，其熔点越低。植物性脂肪不饱和脂肪酸的含量较高，其消化率明显高于动物脂肪。一些常见食用油脂的熔点与消化率数据。
(二)必需脂肪酸的含量
脂肪中必需脂肪酸的含量越高，则该脂肪的营养价值就越高。一般来说，动物脂肪含必需脂肪酸较少，其营养价值不如植物油，。
鱼油中的EPA和DHA鱼油中的EPA和DHA这两种脂肪酸都是多不饱和脂肪酸。近年来它们之所以引起重视是因为人们发现居住在北极圈内的爱斯基摩人的膳食虽然以鱼、肉为主，脂肪、能量和胆固醇摄入量都很高，但冠心病、糖尿病的发生率和死亡率却远低于其他地区的人群。经研究发现，鱼油中富含EPA和DHA，有降低胆固醇、增加高密度脂蛋白的作用，而高密度脂蛋白是一种能移去血管壁上积存的胆固醇，疏通血管的物质。它们还有抑制血小板聚集、降低血粘度和扩张血管等作用。动物实验还发现，DHA可促进脑的发育，据此推测对儿童的生长发育很可能也有好处。一些植物油中富含的亚麻酸在体内也可以转变成EPA和DHA，与深海鱼油所含的EPA和DHA有同样的生物效用。
(三)脂溶性维生素的含量
脂溶性维生素主要指维生素A、D、E、K。膳食中，脂溶性维生素的含量越高，其营养价值越高。动物脂肪中维生素A、E的含量一般较低，鱼肝油、乳、蛋黄的脂肪中维生素A、D、K含量较多，植物油中则富含维生素E。
五、脂类营养不良对人体健康的影响
(一)摄入不足
脂类在机体内有着非常重要的作用，如果长期摄入量过少，人体就无法获得足够的必需脂肪酸、脂溶性维生素，满足不了人体正常的生理功能，会导致机体出现生长迟缓、生殖障碍、皮肤损伤以及肾脏、肝脏、神经和视觉方面的疾病。
(二)摄入过量
高脂肪摄入，特别是动物性脂肪的过多摄入，会使体内脂肪储存量增加，可导致肥胖，容易诱发冠心病、高血压、高血脂、冠心病胆结石症等，对健康不利。
六、脂类的供给量与食物来源
(一)脂类的供给量
膳食中脂肪的绝对量应该由总能量供给决定。不同人群其比例有所不同，如儿童和少年脂肪所供能量占总摄入能量的比率为25%～30%，成人为20%～25%。膳食脂肪供给的各种脂肪酸应该有合理的比例，如饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸供能均在10%以内，膳食能量的3%～5%应该由必需脂肪酸，即亚油酸和亚麻酸提供。对于胆固醇的摄入量，18岁以上人群每天应不超过300 mg。
(二)脂类的食物来源
提供脂肪的动物性食物主要是猪肉、牛肉、羊肉及其制品。动物的种类与部位不同，脂肪含量差异很大，一般畜肉类脂肪含量高，禽、鱼类低。
植物性食物中的油料作物如大豆、花生、芝麻等脂肪含量也较高。如大豆脂肪含量为16%，花生含44%，核桃仁高达58%，但它们在食物中所占的比例不大。
第三节 碳水化合物
碳水化合物是由碳、氢、氧三种元素组成的一大类化合物，又称糖类。因其绝大部分氧原子与氢原子的比例是2∶1，与水分子相同，故称碳水化合物。碳水化合物是机体重要的组成成分，与机体某些营养素的正常代谢关系密切，具有重要的生理功能，是大部分人摄取能量最经济和最主要的来源。
一、碳水化合物的组成与营养分类
根据碳水化合物的化学结构和生理功能，特别是碳水化合物是否可以水解，可将食物中的碳水化合物分为单糖、双糖、低聚糖和多糖。
(一)单糖
单糖是分子结构最简单、不能水解成更小分子的糖，含3～6个碳原子，多为结晶体，一般无色，有甜味，易溶于水，难溶于酒精，不经消化即可被人体吸收。食品中的单糖以六碳糖为主，如葡萄糖、果糖、半乳糖。
1.葡萄糖
葡萄糖是单糖中最重要的一种，主要存在于各种植物性食物中，在葡萄中的含量高达20%左右。葡萄糖主要由淀粉水解而来，也可来自蔗糖、乳糖等的水解，是被机体吸收利用最快、最好的单糖，人体摄入的糖类大多转化成葡萄糖后才会被吸收。葡萄糖是细胞产生能量的主要糖类，而且是中枢神经系统、肺组织、红细胞等组织的唯一能源物质。
2.果糖
果糖主要存在于水果和蜂蜜中，是最甜的一种糖，也是食品工业重要的甜味物质。它易被人体吸收，在人体内先转化为肝糖，再分解为葡萄糖被人体吸收。它本身不刺激胰岛素的分泌，也不造成明显的食后高血糖症，也不会引起龋齿。
3.半乳糖
半乳糖是乳糖消化分解而来的，甜度比葡萄糖低。半乳糖在人体中先转变成葡萄糖然后被利用，半乳糖不单独存在，是神经组织的重要成分。(二)双糖
双糖是由两个单糖分子脱去一分子水缩合而成的化合物，水解后生成两分子单糖。双糖多为结晶体，味甜，溶于水，难溶于酒精，不能被人体直接吸收，必须在体内水解成单糖后才能被人体吸收。与人类日常生活关系密切的双糖有：蔗糖、麦芽糖和乳糖。
1.蔗糖
蔗糖是由一分子葡萄糖和一分子果糖缩合而成的，它是重要的甜味剂，其甜度仅次于果糖，在甘蔗和甜菜中含量特别丰富。我们日常食用的白糖、砂糖、红糖、冰糖都是蔗糖，是由甘蔗或甜菜茎经过加工制成的。
纯净的蔗糖是白色晶体，当加热至200℃时变成焦糖，俗称糖色，烹调中常用其为菜肴着色。大量食用蔗糖易引起肥胖和龋齿。
2.麦芽糖
麦芽糖是由两分子葡萄糖缩合而成的，在各种谷类种子生长的芽中含量较多，尤以麦芽中最多，故名麦芽糖。淀粉在淀粉酶作用下可水解成麦芽糖。麦芽糖也是经常食用的糖类，如饴糖、糖稀的主要成分就是麦芽糖。
3.乳糖
乳糖是由一分子葡萄糖和一分子半乳糖缩合而成的，为白色晶体，难溶于水。它只存在于哺乳动物的乳汁中，其含量因动物不同而异。通常人乳约含7％，牛乳和羊乳约含5％。
乳糖是婴儿主要的食用糖类物质，但断奶后，肠道中分解乳糖的酶活性急剧下降，甚至在某些个体中降至零，当摄入牛乳或其他乳制品时，可因乳糖不消化导致腹痛和渗透性腹泻(乳糖不耐受症)。经常摄入乳糖，可使乳糖酶在肠道逐渐形成而使此种情况改善。乳糖对婴儿的重要意义，在于它能够保持肠道中最合适的菌群数，并能促进钙的吸收，所以婴儿食品可添加适量乳糖。(三)低聚糖
低聚糖是由3～10个单糖构成的小分子多糖，较重要的有棉子糖、水苏糖。以上两种糖主要存在于豆类食品中，因在肠道中不被消化吸收，产生气体，可造成肠胀气；但它们可被肠道有益细菌利用，从而促进这些菌群的增加，具有保健作用。
低聚糖的主要功能表现在：①肠道腐败细菌受到抑制，腐败产物显著减少。②与双歧杆菌发酵产生醋酸、丙酸、丁酸和乳酸，促进肠道蠕动，解除便秘，粪便臭味减少。③促进血清中低密度脂蛋白(LDL)降低，高密度脂蛋白(HDL)升高，有利于防止心脑血管疾病。④不被口腔突变链球菌利用，不引起蛀牙。⑤改善食物中钙的吸收。⑥热值低，不引起血糖升高。⑦提高人体免疫力，防止癌变发生。
(四)多糖
多糖是由多个单糖分子组合而成的，分子量大，无甜味，不易溶于水，非晶体。有些多糖可被人体消化吸收，如糖原、淀粉；有些多糖不能被人体消化吸收，如膳食纤维。
1.淀粉
淀粉是最重要的多糖，经过消化分解，最终转化为葡萄糖被人体吸收，是人体能量的主要来源。它主要存在于植物的根、茎和种子中，在谷类、豆类、薯类中含量较丰富。淀粉无甜味，不溶于冷水，加热吸水膨胀可糊化。淀粉易老化，老化后消化率降低。
2.糖原
糖原也称动物淀粉，是人体储备能量的来源之一。糖原溶于水，存在于肝脏(肝糖原)和肌肉(肌糖原)中，当体内缺糖时，糖原被分解成葡萄糖进入血液供机体需要；当体内糖过剩时，葡萄糖以糖原的形式贮存在肝脏、肌肉中。糖原储备的能量较少，不足一人一天的能量需要，因此，人体需每日进食糖类食物。
3.膳食纤维
纤维素是最复杂的多糖，主要存在于细胞壁中，不溶于水和其他溶剂。膳食纤维是存在于食物中不能被机体消化吸收的多糖类化合物的总称。人体消化道中没有分解膳食纤维的酶类，故膳食纤维不能被消化吸收，但它可刺激和促进胃肠道的蠕动，有利于其他食物的消化吸收及粪便的排泄。
人体需要多少膳食纤维大多数著名医疗专家认同的标准是每天摄入20~35 g膳食纤维。富含膳食纤维的食物有粗粮、杂粮、玉米、蔬菜、水果等，此外还有多种高膳食纤维的功能性食品。
一般来说，谷物加工得越精细，膳食纤维含量越低。粗纤维在人体内能刺激肠道蠕动，可缩短肠道内容物通过肠道的时间，延缓或阻碍食物中脂肪和葡萄糖的吸收，它可降低血液中胆固醇的浓度，可改善肠内细菌群，发挥免疫作用。
但必须指出，若食入过多的膳食纤维将影响人体对矿物质和某些维生素的吸收。
二、碳水化合物的生理功能
(一)体内碳水化合物的功能
1.贮存和提供能量
糖原是肌肉和内脏内碳水化合物的贮存形式，肝肌约贮存机体内1／3的糖原。一旦机体需要，肝脏的糖原即分解为葡萄糖进入血液，为机体尤其是红细胞、脑和神经组织提供能量。肌肉中的糖原只供自身的能量需要。由于体内的糖原贮存只能维持数小时，因此，必须从膳食中不断得到补充。
2.机体的构成成分
碳水化合物同样也是机体重要的构成成分之一，如结缔组织中的粘蛋白，神经组织中的糖脂，细胞膜表面的具有信息传递功能的糖蛋白，它们往往都是一些寡糖复合物。另外脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)中也含有大量的糖，在遗传中起着重要的作用。
3.节约蛋白质作用
节约蛋白质作用是指机体如摄入足够量的碳水化合物，能预防体内或膳食中的蛋白质被分解成氨基酸。这是因为当体内碳水化合物供给不足时，机体为了满足自身对葡萄糖的需要，则通过分解蛋白质为氨基酸，再由糖原异生作用产生葡萄糖。由于脂肪一般不能转变成葡萄糖，所以当碳水化合物摄入不足时主要动用体内蛋白质，甚至是器官中的蛋白质，如肌肉、肝、肾、心脏中的蛋白质来提供能量，易损害人体内各器官。
4.抗生酮作用
脂肪在体内彻底被代谢分解，需要葡萄糖的协同作用。若碳水化合物不足，脂肪酸将不能被彻底氧化而产生酮体。过多的酮体可影响机体的酸碱平衡，引起酮症酸中毒。而体内充足的碳水化合物，就可以起到抗生酮的作用。人体每天至少需50 g至100 g碳水化合物，才可防止酮症酸中毒的发生。
(二)食物碳水化合物的功能
1.提供热能
膳食中的碳水化合物是世界上来源最广、使用最多和价格最便宜的热能营养素。1 g碳水化合物可提供的热能约为4 kcal。
2.改变食物的色、香、味、形
利用碳水化合物的各种性质，可以加工出色、香、味、形各不相同的许多种食品，而食糖的甜味更是食品烹调加工不可缺少的原料。
3.提供膳食纤维
膳食纤维的最好来源不是那些精制的纤维素产品，而是天然的食物，如豆类、谷类、新鲜的水果和蔬菜等。膳食纤维因其具有重要的生理功能，日渐受到人们的重视。
三、碳水化合物营养不良对人体健康的影响
(一)碳水化合物摄入不足对人体健康的影响
碳水化合物摄入不足主要发生在贫困地区，另外，减肥者和控制体重的人群，由于严格控制碳水化合物的摄入量，也可能会造成碳水化合物的供给不足。长期碳水化合物的供给不足，会造成人体蛋白质营养不良，称之为“热能-蛋白质营养不良”。
膳食纤维供给不足主要发生在经济发达地区，由于动物性食物摄入过多，植物性食物摄入过少，造成膳食纤维供给不足，易导致便秘、痔疮、高血脂及肠道瘤的高发病率。
(二)碳水化合物摄入过量对人体健康的影响
当碳水化合物摄入过多时，机体获得的能量超过了实际消耗的能量，多余的能量转化为脂肪贮存起来会导致肥胖，除带来行动上的不便，还容易诱发高血压、高血脂、冠心病、动脉粥样硬化等心血管疾病。膳食纤维摄入过多，则会影响其他营养素的消化吸收，对健康不利。
四、碳水化合物的供给量与食物来源
(一)供给量
膳食中碳水化合物的供给量应该根据能量需要量来确定。一般认为碳水化合物应提供的能量占总能量的55％～65％。基于碳水化合物的抗生酮作用，每日至少50～100 g碳水化合物，膳食纤维的摄入量则一般为每天25～35 g。(二)食物来源
碳水化合物的食物来源丰富，其中谷类、薯类和豆类是淀粉的主要来源，水果、蔬菜主要提供包括非淀粉多糖如纤维素和果胶、单糖和低聚糖类的碳水化合物，牛奶能提供乳糖。因此，我国居民应以谷类食物为主要碳水化合物，多吃水果、蔬菜和薯类。
第四节 热能
热能又称热量、能量，是人类赖以生存的基础，是生命的能源。蛋白质、脂肪和碳水化合物三大产能营养素，通过食物供给人体所需能量，完成机体在物质代谢过程中伴随的能量代谢，维持正常的生理机能。
一、人体热能的储存形式与热能单位
人体内的能量以脂肪的形式储存在脂肪组织中，也以肝糖原和肌糖原的形式储存于肝脏和肌肉中。
当机体需要能量时，肝糖原和肌糖原分解，脂肪氧化分解，释放出能量以满足机体需要；蛋白质分解部分氨基酸也会释放出能量。这些物质氧化分解释放出的能量形成ATP，体内能量的释放、储存和利用都以ATP为中心，ATP是生物体内的直接供能物质。
能量的单位，国际上通用焦耳(J)；营养学上，使用最多的是千焦耳(kJ)；另外，还有兆焦耳(MJ)。但许多时候人们仍在使用卡(cal)和千卡(kcal)。它们之间的换算关系为：
1千卡＝4.184千焦1千焦＝0.239 千卡
二、人体热能需要的构成因素
人体的能量消耗包括基础代谢、体力活动、食物热效应和机体组织增长及特殊生理需要四个方面。(一)维持基础代谢所需热能
1.基础代谢和基础代谢率
基础代谢所需能量是指维持人体基本生命活动的最低能量代谢，即人体在安静和恒温条件下(一般为18～25℃)，禁食12小时后，静卧、放松且清醒时的能量消耗。此时能量仅用于维持体温、呼吸、血液循环及其他器官的生理需要。基础代谢消耗的能量可用基础代谢率表示，基础代谢率是指单位时间内单位体表面积的能量消耗。
2.影响因素
基础代谢所消耗能量受许多因素的影响，既受不同个体(如体型、性别)的影响，也受外界环境因素(如天气)的影响。其中主要因素有：
(1)体表面积和体型：个体体表面积越大，散热面积越大，基础代谢率也较高。体表面积又与身高和体重密切相关，瘦高人较矮胖人相对体表面积大，因此瘦高人基础代谢消耗多。
(2)年龄：在人的一生中，婴幼儿阶段整个代谢最为活跃。以后随年龄增加，基础代谢率反而有所下降，成年以后年龄每隔10年，基础代谢率下降2％。故一般成年人比儿童基础代谢率低，老年人又低于成年人。
(3)性别：实际测定表明，在同一年龄、同一体表面积的情况下，女性机体所消耗的能量比男性低。一般女性比男性基础代谢率平均低5％～10％。妇女孕期基础代谢率有所增加，其增加率可达28％，月经期间基础代谢也有波动。
(4)内分泌：内分泌腺分泌的激素不仅对物质代谢起调节作用，而且对能量代谢也起一定作用，其中以甲状腺素的影响最大。甲状腺素分泌过多，则基础代谢率超过正常值的10％以上，反之若甲状腺素分泌低下，则基础代谢率在平均值10％以下。甲状腺机能亢进或甲状腺机能低下时，基础代谢率升高或下降的幅度更大。
(5)气候：寒冷地区居民基础代谢率比温带居民高10％左右，而热带居民基础代谢率比温带居民低约10％。(二)从事体力活动所需热能
用于体力劳动的能量消耗一般占总能量的30％。体力活动所消耗能量多少与肌肉发达程度、体重、活动时间与强度等因素有关，肌肉越发达者，活动时消耗能量越多；体重越重者，做相同的运动所消耗的能量也越多；活动时间越长、强度越大，消耗能量越多。
我国通常将劳动强度分为五个等级：
(1)极轻度体力劳动：劳动者身体主要处于坐位工作，如办公室工作、开会、读书、装配、修钟表等。
(2)轻度体力劳动：指以站立为主的工作，如商店售货员、教师、实验室工作人员等。
(3)中度体力劳动：如重型机械操作、机动车驾驶、学生日常活动、一般农田劳动等。
(4)重度体力劳动：如非机械化农业劳动、半机械化搬运工作、炼钢、体育活动等。
(5)极重度体力劳动：如非机械化的装卸工作、采矿、伐木、开垦土地等。
(三)食物特殊动力作用所需热能
1.食物特殊动力作用
食物特殊动力作用又称食物热效应。人体在摄食过程中，由于要对食物中的营养素进行消化、吸收、代谢转化，需要额外消耗能量，同时引起体温升高并散发热量，这种因摄食而引起的能量的额外消耗称食物热效应。它只是增加机体的能量消耗，并非增加能量来源。
2.影响因素
一般情况下，食物特殊动力作用消耗的能量受以下因素影响：
(1)食物成分：不同营养素的特殊动力作用不同，其中蛋白质的特殊动力作用最强，相当于其供热的20%～30% ，脂肪为4%～5%，碳水化合物为5%～6%。总之，摄入普通混合膳食时，相当于每日基础代谢的10%。
(2)进食量：进食量越多，能量消耗越大。
(3)进食速度：进食速度快，中枢神经活跃，激素和酶的分泌速度加快，吸收和储存的速率都会更高，能量消耗相对较大。(四)维持机体组织增长及特殊生理需要所需热能
处于生长发育期的婴幼儿、儿童、青少年，孕妇和乳母，康复期的病人等，他们一天的能量摄入中还有一部分用于组织增长和特殊的生理变化。例如，新生儿按千克体重计算时，比成年人的能量消耗多2倍~4倍，3~6个月的婴儿，每天所摄入的能量有15％~23％用于机体的生长发育，其余被储存起来，每增加1克体内新组织需要大约20kJ的能量。但对于不同的人群，增加组织的能量消耗是有很大差异的，例如，营养状况良好的人可以将更多的富余能量转变为脂肪而非蛋白质，而消瘦的人可能将富余的能量转化为蛋白质，而且这种过程更耗费能量。
三、热能的供给量与食物来源
能量平衡与健康的关系极大。中国营养学会修订的营养素供给量标准中，对我国各年龄组人群的能量提出了新的参考摄入量标准。在考虑能量供给及食物来源时，应该遵循以下四点：1.能量平衡，供给量等于需要量
这表现为机体能长期保持良好的健康状况、具有良好的体型和机体构成，达到能量平衡，并能满足其维持从事生产劳动和社会活动所必需的能量。2.三大热能营养素的比例应该合理
三类热能营养素在体内既有其特殊的生理功能又相互影响，如碳水化合物与脂肪的相互转化及它们对蛋白质的节约作用，碳水化合物对脂肪及蛋白质有抗生酮作用。因此，三者在总能量供给中应有一个恰当的比例，这个比例叫热比值。根据我国居民的饮食习惯，成人碳水化合物占总能量供给量的55％～66％，脂肪占20％～30％，蛋白质占10％～15％为宜。年龄越小，蛋白质及脂肪提供的能量所占的比例应当越高。3.对不同人群应有针对性
对于各个年龄组人群，应尽可能从实际测量或合理估计的能量消耗量来确定能量需要量。孕妇或乳母，能量需要量还包括满足组织生长和分泌乳汁的能量储备的需要。4.能量的食物来源应该合理
不同的食物所含的能量不同，单位质量的食物所含的能量叫食物的能量密度。例如，粮谷类和薯类食物含碳水化合物较多，其能量密度高，是膳食能量最经济的来源；动物性食物一般比植物性食物含有更多的脂肪和蛋白质，所以其能量密度比较高；大豆和硬果类食物由于富含油脂和蛋白质，其能量密度也很高，蔬菜和水果一般含能量较少，其能量密度低。一般来讲，含脂肪多的食物其能量密度高，是“高能食品”；含水分及非消化性成分多的食物，能量密度低，是“低能食品”。
第五节 维生素
一、维生素概述
维生素是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微量小分子有机化合物。维生素一般不构成人体组织，也不提供能量，且每日生理需要量很少，但在调节物质代谢过程中却起着十分重要的作用。大多数维生素不能在体内合成，也不能大量储存于组织中，必须由食物供给。即使有些维生素(如维生素K、B6)能由肠道细菌合成一部分，但也不能替代从食物中获得这些维生素。(一)维生素的命名和分类
1.维生素的命名
维生素常按照发现的先后顺序用字母A、B、C、D……命名，如维生素A、维生素B、维生素C等，。
维生素还可以按化学结构命名，如维生素A被命名为视黄醇，维生素B2被命名为核黄素，维生素B1被命名为硫胺素等。
由于维生素具有不同的生理功能，也可以按其功能来命名。如维生素A又称为抗干眼病维生素。
2.维生素的分类
维生素根据其溶解性可分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。
(1)脂溶性维生素的特点
①化学组成仅含碳、氢和氧，溶于油脂和脂溶剂，不溶于水；
②与脂类共存，随脂肪吸收，存储在脂肪组织中；
③缺乏症状出现缓慢，大剂量摄入时可引起中毒。
(2)水溶性维生素的特点
①化学组成除含碳、氢和氧外，还有氮、硫、钴等元素，溶于水，不溶于油脂和脂溶剂；
②在满足机体需要后，多余部分随尿排出，体内只有少量储存；
③多数以辅酶或辅基形式参与各种酶系统，在代谢中发挥重要作用；
④缺乏症状出现较快，毒性小。
维生素的发现人类对维生素的认识始于3 000多年前。当时古埃及人发现夜盲症可以被一些食物治愈，虽然他们并不清楚是食物中哪种物质起了医疗作用，这是人类对维生素最朦胧的认识。
1519年，葡萄牙航海家麦哲伦率领的远洋船队从南美洲东岸向太平洋进发。三个月后，有的船员牙床破了，有的船员流鼻血，有的船员浑身无力，待船到达目的地时，原来的200多人，活下来的只有35人，人们对此找不出原因。
1734年，在开往格陵兰的海船上，有一个船员得了严重的坏血病，当时这种病无法医治，其他船员只好把他抛弃在一个荒岛上。待他苏醒过来，用野草充饥，几天后他的坏血病竟不治而愈了。
诸如此类的坏血病，曾夺去了几十万英国水手的生命。1747年英国海军军医林德总结了前人的经验，建议海军和远征船队的船员在远航时要多吃些柠檬，他的建议被采纳，从此未曾发生过坏血病。但那时还不知柠檬中的什么物质对坏血病有抵抗作用。
1912年，波兰科学家丰克，经过千百次的试验，从米糠中提取出一种能够治疗脚气病的白色物质，这种物质被丰克称为 “维持生命的营养素”，简称Vitamin(维他命)，也称维生素。
3.维生素与人体健康的关系
维生素是人体进行正常代谢所必需的营养物质。早期维生素缺乏往往无明显临床症状，称为“维生素不足症”，某些维生素长期缺乏或严重不足可引起代谢紊乱等现象，则称为“维生素缺乏症”。
维生素缺乏可能是由维生素摄入量不足、人体对维生素的吸收利用率降低、膳食成分影响维生素的吸收利用和维生素的需要量相对增高四种情况造成的。
我国人民容易出现供应不足的维生素主要有维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素C、维生素D和维生素B5等。
二、维生素A
(一)结构与理化性质
维生素A又称为视黄醇、抗干眼病维生素，是淡黄色针状结晶物，在空气中易被氧化，易被紫外线破坏，对热、酸、碱都比较稳定，属脂溶性维生素，生食90%不能吸收。
狭义的维生素A仅指视黄醇，广义的则包括维生素A和维生素A原。维生素A只存在于动物性食物中。植物中不含维生素A，而黄、绿、红色植物和真菌中含有类胡萝卜素，其中一部分被动物摄食后可转化为维生素A。可在体内转变成维生素A的类胡萝卜素称为维生素A原，如α|胡萝卜素、β|胡萝卜素、γ|胡萝卜素等。
可根据其吸收率和转化率，采用视黄醇当量(RE)来表示膳食或食物中视黄醇活性物质(包括维生素A和维生素A原)的总量(μg)。它们常用的换算关系是：
1 μg视黄醇=6 μgβ|胡萝卜素
1 μg β|胡萝卜素=0.167 μg视黄醇当量
l μg其他维生素A原=0.084 μg视黄醇当量
食物中总视黄醇当量(μg RE)=视黄醇(μg)+ 0.167β|胡萝卜素(μg)+ 0.084其他维生素A原(μg)
(二)生理功能
1.维持正常视觉
维生素A能促进视网膜上的感光物质视紫红质的合成与再生，以维持正常视觉，防止夜盲症。
2.维持上皮细胞的正常生长与分化
上皮细胞遍及全身，如呼吸道、消化道、泌尿道、性腺等，上皮组织是抵御病菌的第一道防线。维生素A能维持上皮细胞的正常生长与分化，保持上皮组织的健康，增强其对传染病的抵抗力，维持机体正常的免疫功能。
3.促进生长发育
维生素A可以促进体内组织蛋白质的合成、骨细胞的正常分裂、骨骼的生长，加速生长发育。(三)营养状况与疾病
1.维生素A缺乏症
维生素A缺乏可引起眼病和上皮组织角化、肿瘤等疾病。如维生素A缺乏最早的症状是暗适应能力下降，严重者可致夜盲症、干眼病；维生素A缺乏还会引起机体上皮组织分化不良，出现上皮干燥、增生及角化现象，免疫功能低下，对感染敏感性增强，儿童生长发育迟缓。
2.维生素A过多症
维生素A过量吸收后可在体内特别是在肝脏内大量储存。摄入大剂量维生素A可引起急性毒性，主要症状为恶心、呕吐、头痛、视觉模糊等，孕妇摄入过多维生素A，可导致胎儿畸形。(四)供给量与食物来源
1.维生素A的供给量
中国营养学会建议：成年男性摄入维生素A为800 μgRE/d，女性700 μgRE/d。1岁以下的婴儿为400 μgRE/d，1～3岁的幼儿为500 μgRE/d，4～7岁为600 μgRE/d，7～13岁为700 μgRE/d。由于维生素A过量和缺乏对妊娠都有影响，故建议妊娠前期摄入量为800 μgRE/d，妊娠中后期为900 μgRE/d，哺乳期为1200 μgRE/d。
2.维生素A的食物来源
各种动物性食品是维生素A最好的来源，动物肝脏含维生素A最为丰富，鱼肝油、鱼卵、奶、禽蛋等也是维生素A的良好来源；维生素A原的良好来源是深色或红黄色的蔬菜和水果。膳食中维生素A和维生素A原的比例最好为1∶2.
三、维生素D
(一)结构与理化性质
维生素D具有抗佝偻病的作用，又称为抗佝偻病维生素。它是指一大类物质，其中以维生素D2(麦角钙化醇)及维生素D3(胆钙化醇)最为常见。
维生素D2和维生素D3为白色晶体，溶于脂肪和有机溶剂，其化学性质比较稳定。在中性和碱性溶液中耐高热和氧化，对光敏感，易被紫外线照射而被破坏，在酸性溶液中维生素D可逐渐被分解，脂肪酸败也可引起维生素D的破坏。
人体可通过两条途径获得维生素D，即从食物中摄取或在皮肤内形成。人的皮肤中含有一定量的7|脱氢胆固醇，经阳光或紫外线照射可转变成维生素D3.膳食中的维生素D3是在胆汁的作用下，与脂肪一起被吸收，在小肠乳化后形成胶团被吸收进入血液。(二)生理功能
维生素D的主要生理功能是调节体内钙、磷的正常代谢，促进钙、磷的吸收和利用。维持儿童和成人骨质钙化，保持牙齿正常发育，促进儿童骨骼生长。(三)营养状况与疾病
1.维生素D缺乏症
婴儿缺乏维生素D可引起佝偻病，是由于骨质钙化不足，骨中无机盐的含量减少，致使骨骼出现变软和弯曲变形的现象。
成人，尤其是孕妇、乳母、老年人等对钙需求量较大的人群，在缺乏维生素D和钙、磷时，容易出现骨质软化症或骨质疏松症。
另外，缺乏维生素D导致钙吸收不足，致使甲状旁腺功能失调或引起其他症状还会造成血清钙水平降低而引起手足痉挛症，表现为肌肉痉挛、小腿抽筋、惊厥等。
2.维生素D过多症
食物来源的维生素D一般不会过量，但摄入过量维生素D补充剂可引起维生素D过多症。婴幼儿容易发生维生素D中毒。(五)供给量与食物来源
1.维生素D的供给量
维生素D推荐摄入量为：10岁以下儿童为10 μg/d，成人为5 μg/d，50岁以上中老年人为10 μg/d，孕妇和乳母为10 μg/d。
2.维生素D的食物来源
经常晒太阳是人体廉价获得充足有效的维生素D3的最好来源。成年人只要经常接触阳光，在一般膳食条件下不会发生维生素D缺乏病。在阳光不足或空气污染严重的地区，可采用膳食补充。
维生素D的主要食物来源包括高脂海水鱼及其鱼卵、动物肝脏、蛋黄、奶油和奶酪等动物性食品。鱼肝油是最常见的维生素D补充剂。瘦肉、奶、坚果中仅含微量的维生素D，牛奶和人乳维生素D含量也很少，蔬菜、谷物及其制品、水果几乎不含维生素D。
四、维生素E
(一)结构与理化性质
维生素E是指含苯并二氢吡喃结构、具有α|生育酚生物活性的一类物质，又称生育酚。维生素E可溶于酒精、脂肪和脂溶剂，对热及酸稳定，即使加热至200℃亦不被破坏。此外，维生素E对碱和紫外线敏感。
食物中维生素E在一般烹调条件下损失不大，但较长时间的煮、炖、油炸造成的脂肪氧化，都有可能使维生素E活性明显降低。干燥脱水食品中的维生素E更容易被氧化。(二)生理功能
1.抗氧化作用
维生素E对人体来说是很强的抗氧化剂，在体内保护细胞免受自由基损害。维生素E抗氧化的机理是防止脂性过氧化物的生成，为联合抗氧化作用中的第一道防线。这一功能与其保持红细胞的完整性、抗动脉粥样硬化、抗肿瘤、改善免疫功能及延缓衰老等过程有关。
2.与动物的生殖功能和精子生成有关
动物实验发现，缺乏维生素E会引起雌、雄动物生殖系统损伤，且不可逆。
3.调节血小板的黏附力和聚集作用。
维生素E还具有促进肌肉正常生长发育、治疗贫血等方面的作用。(三)营养状况与疾病
维生素E缺乏症在人类极为少见，表现为溶血性贫血。维生素E营养不良可能增加动脉粥样硬化、癌症(如肺癌、乳腺癌)、白内障以及其他老年退行性病变的危险性。
维生素E过量摄入，在动物实验未见其有致畸、致癌、致突变作用，大多数成人也没有明显的毒性症状，但儿童对各种副作用则较敏感。(四)供给量与食物来源
1.维生素E的供给量
中国居民膳食营养素参考摄入量中推荐的维生素E的适宜摄入量为14 mg/d。当多不饱和脂肪酸摄入量增多时，应增加维生素E的摄入量，一般每摄入1 g多不饱和脂肪酸，应摄入0.4 mg维生素E。
2.维生素E的食物来源
维生素E在自然界中分布甚广，一般情况下不会缺乏。食用油脂、麦胚等谷类食物、蛋类、鸡(鸭)肫、豆类、硬果、植物种子、绿叶蔬菜中都含有一定量维生素E；肉、鱼类动物性食品、水果及其他蔬菜含量较少。
五、维生素B1
(一)结构与理化性质
维生素B1是人类发现最早的维生素之一，因其分子中含有硫和胺，又称硫胺素，它的功能性名称是抗脚气病维生素或抗神经炎维生素。
常见的维生素B1略带酵母气味，易溶于水，微溶于乙醇。在干燥和酸性溶液中性质稳定，对温度和氧气也较稳定，但在熔点(249℃)附近容易分解。在紫外线照射下或碱性环境中维生素B1会加速分解，铜离子也会加快其分解。(二)生理功能
维生素B1是机体多种重要辅酶的组成成分，参与机体内糖代谢等重要代谢，维持肌肉特别是心肌的正常功能，在维持正常食欲、胃肠蠕动和消化液分泌等方面都起到重要作用。(三)营养状况与疾病
维生素B1在体内储存量极少，若摄入不足可引起维生素B1缺乏症，即脚气病。如果长期以精白米面为主食，缺乏其他副食补充；机体处于特殊生理状态而未及时补充；或由于肝损伤、酒精中毒等疾病，都可导致脚气病。脚气病主要损害神经血管系统，导致多发性神经炎及心脏功能失调，发病早期症状有疲倦、烦躁、头痛、食欲不振、便秘和工作能力下降等。
维生素B1摄入过量可由肾脏排出，其毒性非常低。目前，人类尚未有维生素B1中毒的记载。
(四)供给量与食物来源
1.维生素B1的供给量
维生素B1的需要量与能量摄入量有密切关系。我国专家建议维生素B1的摄入量为：成人男性为1.4 mg/d，女性为1.3 mg/d，孕妇和乳母分别为1.5 mg/d和1.8 mg/d。
2.维生素B1的食物来源
维生素B1广泛分布于整个动、植物界，并且以多种形式存在于各类食物中。其良好的来源包括动物的内脏(肝、肾、心)、瘦肉、全谷、豆类和坚果。目前谷物仍为我国传统膳食中维生素B1的主要来源，未精制的谷类食物含维生素B1含量较高，过度碾磨的精白米、精白面会造成维生素B1大量流失。除鲜豆外，蔬菜含维生素B1较少。
六、维生素B2
(一)结构与理化性质
维生素B2又称核黄素，为橙黄色针状结晶，微带苦味，溶于水，水溶液呈黄绿色荧光。维生素B2耐热、耐酸、耐氧化，在酸性条件下对热稳定，加热到100℃时仍能保持活性。在碱性环境中易被分解破坏，遇光易失去生理效应。对紫外光高度敏感，可光解而丧失生物活性。(二)生理功能
维生素B2是机体许多重要辅酶的组成成分。核黄素在体内以黄素单核苷酸(FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)的形式作为多种黄素酶类的辅酶，在生物氧化过程中起电子传递的作用，通过催化氧化还原反应，在呼吸链的能量产生中发挥极其重要的作用。
维生素B2还在氨基酸和脂肪的氧化、嘌呤碱转化成尿酸、芳香族化合物的羟化、蛋白质与某些激素的合成以及体内铁的转运过程中发挥重要作用。
近年研究发现，维生素B2具有抗氧化活性，对于机体抗氧化防御体系至关重要。核黄素还参与维生素B6和烟酸的代谢。人体若缺乏核黄素会影响对铁的吸收。(三)营养状况与疾病
维生素B2调节体内的能量代谢和物质代谢，机体缺乏维生素B2，主要导致物质代谢紊乱，出现口腔、唇、皮肤、生殖器的炎症和机能障碍等。常见的临床症状有：舌炎、口角炎、脂溢性皮炎和阴囊炎、眼结膜炎、畏光等。长期缺乏维生素B2，还可导致儿童生长迟缓，发生轻、中度缺铁性贫血，严重缺乏时常同时表现其他B族维生素缺乏症。
维生素B2摄入过多，可能引起搔痒、麻痹、灼热感、刺痛等。
(四)供给量与食物来源
1.维生素B2的供给量
维生素B2是我国膳食容易缺乏的营养素之一。维生素B2的供给量与体内能量代谢有关，人体热量需要量高时，核黄素的需要量也相应增加，制定膳食核黄素摄入量一般按热能摄入量计算，摄入量可按0.31～0.35 mg／4.2 MJ(1 000 kcal)计算。
2.维生素B2食物来源
核黄素的良好食物来源主要是动物性食物，尤其是动物内脏如肝、肾、心以及蛋黄、乳类，鱼类以鳝鱼含量最高。植物性食物中则以绿叶蔬菜类如菠菜、韭菜、油菜及豆类含量较多，野菜的核黄素含量也较高，而一般蔬菜中的核黄素含量相对较低。谷类食物的维生素B2含量与其加工精度有关，加工精度较高的粮谷维生素B2含量较低。
七、维生素B5
(一)结构与理化性质
维生素B5又称为烟酸、尼克酸、抗癞皮病因子、维生素PP。烟酸溶于水和乙醇，对酸、碱、光、热稳定，一般烹调损失小，是性质最为稳定的一种维生素。(二)生理功能
烟酸在体内是一系列以辅酶Ⅰ和辅酶Ⅱ为辅基的脱氢酶类的组成成分，几乎参与细胞内生物氧化还原的全过程，起电子载体的作用。烟酸为核蛋白合成提供核糖，对DNA的复制、修复和细胞分化起重要作用。在维生素B6、泛酸和生物素存在下参与脂肪、类固醇的生物合成。
此外，烟酸还是葡萄糖耐量因子的重要成分，具有增强胰岛素效能的作用。另据资料显示，大剂量服用维生素B5有降低血胆固醇、甘油三酯和扩张血管的作用。(三)营养状况与疾病
烟酸缺乏症即癞皮病，主要发生在以玉米或高粱为主食的人群中。初期症状为疲劳、体重减轻、记忆力减退、失眠等。典型缺乏症的临床表现为所谓“三D”症状：①皮炎(dermatitis)：呈对称性分布在身体的暴露或易摩擦部位，颇似日晒过度引起的灼伤、红肿、水泡及溃疡等。②腹泻(diarrhoea)：包括胃肠炎、口腔炎、舌炎、恶心、呕吐等一系列表现。③痴呆(dementia)：包括有头痛、头晕、急躁、忧虑、抑郁、淡漠、记忆力丧失、失眠或嗜睡，重症可出现幻觉、神志不清甚至痴呆等精神症状。
过量摄入烟酸的副作用有皮肤发红、眼部感觉异常、高尿酸血症，偶见高血糖等。
(四)供给量与食物来源
1.维生素B5的供给量
人体烟酸的来源有两条途径，一是直接从食物中摄取，二是在体内由色氨酸转化而来，平均约60 mg色氨酸可转化1 mg烟酸。膳食为人体提供的烟酸按当量计表示为：
烟酸当量(mg NE)=烟酸(mg)+色氨酸/60(mg)
2.维生素B5的食物来源
烟酸广泛存在于动植物性食物中，良好的食物来源为蘑菇、酵母，其次为动物内脏(肝、肾)、瘦肉、全谷、豆类等，绿叶蔬菜也含相当数量。乳类和蛋类烟酸含量较低，但是含有丰富的色氨酸，在体内可以转化为烟酸。一些植物中的烟酸常与大分子结合而不能被哺乳动物吸收，如玉米、高粱中的烟酸大约有64%~73%为结合型烟酸，不能被人体吸收，从而导致以玉米为主食的人群，容易发生癞皮病。
八、维生素B6
(一)结构与理化性质
维生素B6是一类含氮化合物，包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺三种物质形式，以磷酸盐的形式广泛分布于动植物体内。
维生素B6易溶于水及酒精，对热较稳定。一般在酸性溶液中较稳定，在碱性环境中容易分解。三种形式的维生素B6对光均较敏感，在碱性环境中尤其敏感。
(二)生理功能
维生素B6是体内多种酶的辅酶，参与人体氨基酸、糖原与脂肪酸的代谢活动，参与烟酸的形成，对淋巴细胞增殖也会产生积极作用。
(三)营养状况与疾病
维生素B6长期摄入不足可导致维生素B6缺乏症，很少见，主要表现为脂溢性皮炎、口炎、口唇干裂、舌炎，易激怒、抑郁等。维生素B6用量过大，也会有不良反应，主要表现为神经系统症状，少数会有手脚麻木等。
(四)供给量与食物来源
1.维生素B6的供给量
维生素B6的需要量随蛋白质摄入量的增加而增加，保持比值为0.016 mg维生素B6每克蛋白质，为维生素B6的适宜营养状态。我国居民维生素B6的膳食参考摄入量推荐为成人1.2 mg/d，50岁以上人群为1.5 mg/d。
2.维生素B6的食物来源
维生素B6可以通过食物摄入和肠道细菌合成两条途径获取。虽然维生素B6的食物来源很广泛，但一般含量不高。动物性食物中的维生素B6大多以吡哆醛、吡哆胺的形式存在，含量相对较高，植物性食物中维生素B6大多与蛋白质结合，不易被吸收。
维生素B6含量较高的食物为白色的肉类(鸡肉、鱼肉等)，其次为肝脏、蛋、豆类、谷类，水果和蔬菜中的维生素B6含量也较多，奶及奶制品含维生素B6很少。
九、维生素B12
(一)结构与理化性质
维生素B12是结构最复杂也是唯一含有金属元素钴的一种维生素，又称钴胺素。维生素B12为粉红色针状晶体，易溶于水，在中性和弱酸性下稳定，在强酸强碱下易分解，阳光照射易被破坏。
(二)生理功能
维生素B12在体内以辅酶的形式存在，参与体内生物化学反应，主要是提高叶酸的利用率，从而促进血细胞的发育和成熟。
(三)营养状况与疾病
维生素B12缺乏症较少见，多数缺乏症是素食者、老人或是由于胃酸过少导致吸收不良而引起的，主要表现为巨幼红细胞贫血。
(四)供给量与食物来源
1.维生素B12的供给量
我国专家目前提出维生素B12的适宜摄入量成年人为2.4 μg/d。
2.维生素B12食物来源
维生素B12的主要来源是动物性食物，富含维生素B12的食物有动物肝脏、肉类、蛋类、鱼、贝壳类、牛奶、奶酪等。植物食物几乎不含维生素B12.
十、维生素C
(一)结构与理化性质
维生素C是一种抗坏血病因子，因具有酸性又名抗坏血酸，白色结晶状，易溶于水，在酸性条件下稳定，温度、pH值、氧、酶、金属离子、紫外线等因子都会影响其稳定性，因此维生素C是最不稳定的维生素。
(二)生理功能
维生素C具有较强的还原性，参与机体重要的氧化还原反应，保护酶的活性，促进胶原蛋白合成，促进铁的吸收。维生素C还参与叶酸的活化，使叶酸能够发挥作用。维生素C还可促进机体抗体的形成，提高白细胞的吞噬作用，对铅、苯、砷等化学毒物和细菌毒素具有解毒作用，还可阻断致癌物质亚硝胺的形成。此外，维生素C能清除自由基，对降低胆固醇、防治动脉粥样硬化、高血脂、冠心病等都有良好效果。
(三)营养状况与疾病
维生素C是非常不稳定的维生素，在食物储存、加工过程中容易丢失，因此维生素C缺乏症比较普遍。当维生素C缺乏时，可引起坏血病，表现为疲劳倦怠、皮肤出现淤点、毛囊过度角化，继而出现牙龈肿胀出血，眼球结膜出血，机体抵抗力下降，伤口愈合迟缓，关节疼痛，同时伴有轻度贫血以及多疑、抑郁等神经症状。
吸烟者对维生素C的需要量比非吸烟者高40%，服用某些药物如阿司匹林和避孕药以及心理紧张和高温环境下都可能使机体对维生素C的需要量增加。
(四)供给量与食物来源
1.维生素C的供给量
我国居民维生素C的推荐摄入量随需要量不同而不同，成人为100 mg/d，孕妇乳母为130 mg/d，0～11岁儿童为40～90 mg/d不等。
2.维生素C的食物来源
维生素C主要存在于新鲜的蔬菜和水果中，如柿子椒、番茄、菜花、苦瓜及各种深色叶菜类，水果中的柑橘、柠檬、青枣、山楂等维生素C含量比较丰富，可达30～100 mg/100 g。猕猴桃、沙棘、刺梨等维生素C含量尤为丰富，可达50～100 mg/100 g以上。除动物肝、肾、血液外，牛奶和其他动物性食品维生素C含量甚微。粮谷、豆类几乎不含维生素C，但豆类发芽后形成的豆芽则含有维生素C。
第六节 矿物质
一、矿物质概述
存在于人体内的各种元素，除C、H、O、N主要以有机物的形式存在外，其余各种元素主要以无机物的形式存在，统称为矿物质，也称作无机盐。矿物质与有机营养素不同，它们既不能在体内合成，除排泄外也不能在机体代谢过程中消失，但在人的生命活动中却发挥着非常重要的作用。
(一)常量元素与微量元素
矿物质约占人体重量的4%～5%。依据各种矿物质在体内的含量和膳食中的需要不同，可将矿物质分为常量元素与微量元素两大类。
1.常量元素
常量元素指机体中含量大于体重0.01%的元素，每天需要量在100 mg以上，又称宏量元素。包括钙、磷、钠、钾、氯、镁、硫等。常量元素约占人体矿物质总量的60%～80%。
2.微量元素
微量元素指机体中含量小于体重0.01%的元素，又称为痕量元素。包括铁、锌、铜、锰、碘、硒、氟等。世界卫生组织(WHO)、联合国粮食及农业组织(FAO)、国际原子能机构(IAEA)三个国际专家委员会，按照微量元素的生物学作用，又将微量元素分为三类：人体必需微量元素，共有8种，包括碘、锌、硒、铜、钼、钴、铬、铁；人体可能必需元素，共5种，包括硅、镍、硼、钒、锰；具有潜在毒性，但在低剂量时可能具有某些必需功能的元素，主要包括氟、铅、镉、汞、砷、铝、锡。
(二)矿物质生理功能的共性表现
矿物质不提供能量，但在组成人体基本结构，调节人体生理功能中具有非常重要的作用。
1.常量元素对人体生理功能的共性
(1)构成人体组织的重要成分。体内矿物质主要存在于骨骼中，如大量的钙、磷、镁对维持骨骼刚性起着重要作用，而硫、磷是蛋白质的组成成分。
(2)维持细胞的渗透压和机体酸碱平衡。在细胞内外液中矿物质与蛋白质一起调节细胞通透性、控制水分，维持正常的渗透压和酸碱平衡，维持神经肌肉兴奋性。
(3)构成酶的成分或激活酶的活性，参与物质代谢。如钙离子直接参与脂肪酶、ATP酶的活性调节，激活腺苷酸环化酶等。
2.微量元素对人体生理功能的共性
微量元素需求量很少却很重要，人体必需微量元素的生理功能主要表现为：
(1)是酶和维生素必需的活性因子。许多金属酶均含有微量元素，如超氧化物歧化酶含有铜，谷胱甘肽过氧化物酶含有硒等。
(2)构成某些激素或参与激素的作用。如甲状腺素含有碘。铬是葡萄糖耐量因子的重要成分等。
(3)参与核酸代谢。核酸是遗传信息的携带物质，含有多种微量元素，如铬、锰、钴、铜、锌等。
二、钙
钙是人体内含量最多的矿物质元素之一。成年人体内钙总量达850～1 200克，相当于体重的1.5%～2.0%，其中99%集中在骨骼和牙齿，主要以羟磷灰石结晶[3Ca3(PO4)2·(OH)2]形式存在，其余1%以结合或离子状态存在于软组织、细胞外液和血液中，这部分钙与骨骼钙维持着动态平衡，是维持体内细胞正常生理状态所必需的。人体内有相当强大的保留钙和维持细胞外液中钙浓度的机制，当膳食钙严重缺乏或机体发生钙异常丢失时，可通过骨脱钙化纠正低钙血症，而保持血钙的稳定。
(一)生理功能
1.构成骨骼和牙齿
骨骼和牙齿是人体中含钙最多的组织。
2.维持神经与肌肉活动
主要包括神经肌肉的兴奋、神经冲动的传导、心脏的正常搏动等。如血钙增高可抑制神经肌肉的兴奋性，反之则引起神经肌肉兴奋性增强，导致手足抽搐。
3.激活体内某些酶的活性
钙对许多参与合成、转运的酶都具有调节作用，如三磷酸腺苷酶、琥珀酸脱氢酶、脂肪酶以及一些蛋白质分解酶等。
此外，钙还参与血凝过程、激素分泌、维持体液酸碱平衡以及细胞内胶质稳定等。
(二)吸收与代谢
1.钙的吸收
钙在小肠通过主动转运与被动(扩散)转运被吸收，吸收率为20%～60%不等。
(1)不利于钙吸收的因素
①食物中的草酸与植酸可与钙结合形成难于吸收的钙盐类。膳食中含草酸与植酸较多的有菠菜、芹菜、洋葱、苋菜等。
②膳食纤维也干扰钙的吸收，膳食纤维本身不被人体消化吸收，可与钙结合或将钙包裹，使消化液难以发挥作用。
③脂肪摄入量过高。过多的脂肪可使大量脂肪酸与钙形成钙皂，随粪便排出，影响钙的吸收。
④碱性药物、饮酒也会干扰钙的吸收。
(2)促进钙吸收的因素
维生素D是促进钙吸收的主要因素；乳糖及氨基酸也能与钙结合形成可溶性盐，促进钙的吸收；酸性食物可使钙保持溶解状态，增加对钙吸收的可能性；蛋白质在一定剂量范围内可促进钙的吸收，但大量的蛋白质摄入会增加钙从尿中的排泄。
此外，钙的吸收还与食物的钙磷比、年龄、性别、机体状况等有关。婴儿膳食钙磷比以2∶1为宜，其他人群膳食钙磷比以1~1.5∶1为好；钙的吸收率随年龄的增长而下降，且男性高于女性，肠道蠕动速度太快，会影响钙的吸收。
2.钙的代谢
钙的排泄主要通过肠道与泌尿系统。大部分通过粪便排出，每日排入肠道的钙大约有400 mg，其中有一部分可被重新吸收。正常膳食时，钙从尿中的排出量约为摄入量的20%左右。钙也可通过汗、乳汁等排出，如高温作业者每日汗中丢失的钙量可高达1 g左右。乳母通过乳汁每日约排出钙150~300 mg。
(三)缺乏症与预防措施
钙缺乏症是一种常见的营养性疾病，人体长期缺钙，主要影响骨骼的生长发育和骨骼的硬度，会导致婴儿的佝偻病、成年人的骨质软化症、老年人的骨质疏松症。
我国传统的膳食以植物性食物为主，非常容易出现钙的缺乏，因此应注意钙的补充，特别是对于婴幼儿、青少年、老年人，尽量选择钙含量高、易吸收的食物，注意食物的加工烹调方法，减少高钙食物与草酸、植酸、纤维素的同时食用，控制磷、碱性药物、酒类、脂肪的摄入，在增加摄入的同时，保证钙的吸收，预防钙缺乏症。
(四)供给量与食物来源
1.供给量
钙的适宜摄入量也随不同人群而异，我国建议婴儿的摄入量为300~400 mg/d，儿童600~800 mg/d，青少年1 000 mg/d，成人800 mg/d，老年人1 000 mg/d，孕妇、乳母1 200 mg/d。
钙无明显毒作用，过量的主要表现为增加肾结石的危险性，并干扰铁、锌、镁、磷等元素的吸收利用。由于目前滥补钙的现象时有发生，为安全起见，我国成人钙的可耐受最高摄入量(UL)确定为2 g/d。
2.食物来源
钙的摄入应考虑两个方面，即食物中钙的含量与吸收率。人体所需的钙来源，以奶和奶制品最好，不但含量丰富，而且吸收率高，是理想的供钙食品。此外，蛋黄、豆类、花生、蔬菜含钙量也较高，虾皮含钙特别丰富，谷物中也含有钙。
三、磷
磷是人体含量较多的元素之一。在成人体内含量为650g左右，占体内无机盐总量的1／4，平均占体重1%左右。人体内的磷85%~90%以羟磷灰石形式存在于骨骼和牙齿中。其余部分与蛋白质、脂肪、糖及其他有机物结合，分布于几乎所有组织细胞中，其中有一半左右在肌肉中。
磷在体内代谢受维生素D、甲状旁腺素以及降钙素的调节。
(一)生理功能
1.构成骨骼、牙齿以及软组织
骨骼牙齿的钙化、生长发育需要磷的参与，骨骼形成2克钙需要1克磷；软组织、细胞膜、血液等组织都含有磷。
2.调节能量释放
代谢中能量多以三磷酸腺苷及磷酸肌酸形式储存，在机体需要时释放出来。
3.生命物质成分
磷是构成细胞中许多重要成分的原料，如磷脂、磷蛋白、核酸等都含有磷。
4.酶的重要组成成分
体内许多酶如辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ、焦磷酸硫胺素等都需要磷参与。
5.促进物质活化
磷可使部分物质磷酸活化，以利于体内代谢的进行。如碳水化合物、脂肪的中间代谢与吸收，需要先磷酸化才能进行反应。
6.调节酸碱平衡
磷酸盐能与氢离子结合，以不同形式、不同数量的磷酸盐类排出，从而调节体液的酸碱度。
(二)供给量与食物来源
1.供给量
磷的需要量取决于蛋白质的摄入量，与年龄关系密切，我国建议0～7岁婴幼儿的摄入量为150～700 mg/d不等，11岁为1 000 mg/d，14岁以上为700 mg/d。
2.食物来源
磷的食物来源广泛，一般都能满足需要。磷是与蛋白质并存的，在含蛋白质和钙丰富的肉、鱼、禽、蛋、乳及其制品中，如瘦肉、蛋、奶、动物肝脏、肾脏含量很高，海带、紫菜、芝麻酱、花生、坚果含磷也很丰富。粮食中磷为植酸磷，不经加工处理，利用率较低。蔬菜和水果则含磷较少。
四、铁
铁是人体必需微量元素中含量最多的一种，总量约为4～5 g。铁主要以功能性铁的形式存在于血红蛋白、肌红蛋白以及含铁酶中，约占体内总铁量的60%~75%，其余则以铁蛋白等贮存铁的形式存在于肝、脾、骨髓中。动物性食物和植物性食物中的铁分别称作血色素铁、非血色素铁。
(一)生理功能
1.铁是构成血红蛋白、肌红蛋白的元素，参与组织呼吸过程，促进生物氧化还原反应的进行等。
2.铁能促进β-胡萝卜素向维生素A的转化、嘌呤与胶原的合成、抗体的产生、脂类从血液中的转运以及药物在肝脏中的解毒等。
3.铁还对血红蛋白和肌红蛋白起呈色作用，在食品加工中具有重要作用。(二)吸收与代谢
人体铁的来源有两条途径：一是从食物中摄取，二是再次利用血红蛋白破坏时释放出的血红蛋白铁。人体对铁的吸收率很低，只有10%～20%。
影响铁的吸收率的因素主要有：
1.铁的存在形式
铁通常有二价铁盐和三价铁盐两种存在形式，二价铁比三价铁更容易被机体利用。血色素铁为二价铁，非血色素铁为三价铁，因此，动物性食物比植物性食物中的铁易吸收。
2.食物成分
食物中维生素C、核黄素、某些单糖、有机酸、动物蛋白有促进非血红素铁吸收的作用，而植酸、草酸、磷酸、口服碱性药物会降低铁的吸收率。
3.肉因子
动物肉类、肝脏可促进铁吸收，一般将肉类中可提高铁吸收利用率的因素称为“肉因子”或“肉鱼禽因子”。
4.生理因素
体内铁的需要量与贮存量对铁的吸收也有影响。当贮存量多时，铁吸收率降低；而当贮存量低时，需要量及吸收率均会增高。随着年龄的增长，铁的吸收率下降。(三)铁缺乏与缺铁性贫血
如果人体缺铁，将引起生理功能和代谢功能的紊乱，缺铁性贫血是最常见的铁缺乏症。贫血的主要原因是铁的利用率不高，也就是说可利用铁的量不足，而不是铁的摄入不足。
缺铁性贫血，由于血液中血红蛋白的含量不足，影响氧气和二氧化碳的运输，使人脸色苍白、心慌气短、头晕眼花、疲乏无力、注意力不集中、失眠、食欲不振、皮肤毛发干燥、抵抗力下降、易患感染。(四)供给量与食物来源
1.供给量
专家建议铁的膳食适宜摄入量为：儿童10 mg/d，青少年20 mg/d，成年男子15 mg/d，成年女子20 mg/d，孕妇35 mg/d，乳母25 mg/d。
2.食物来源
肉、禽、鱼类及其制品是食物铁的良好来源，尤其是肌肉、肝脏、血液含铁量高，利用率高。海米、蟹黄、蛋黄、红糖等也是铁的良好来源。植物性食品以豆类、硬果类、山楂、草莓、发菜、口蘑、黑木耳、紫菜、莲子、糯米等含铁较多。蔬菜的含铁量不高，而油菜、苋菜、菠菜、韭菜等因含有植酸等，铁利用率更低。
五、碘
人体内约含碘20～50 mg。甲状腺组织含碘最多，约占体内总碘量的20%左右(约8mg)。其余的碘存在于血浆、肌肉、肾上腺和中枢神经系统等组织中。碘有“人类智慧的元素”之称。一般来讲，一个人一生只需要一平汤匙碘。(一)生理功能
碘在体内主要参与甲状腺素的合成，故其生理作用也通过甲状腺素的作用而表现出来。碘还参与能量代谢，促进代谢和骨骼的生长发育，维护中枢神经系统的正常结构。(一)碘缺乏与甲状腺肿
碘缺乏会造成甲状腺激素不足，引起垂体促甲状腺激素代偿性合成分泌增多，刺激甲状腺增生肥大，称为甲状腺肿。甲状腺肿常常由于环境或食物缺碘而造成，为地区性疾病，又称为地方性甲状腺肿。此外碘缺乏还会引起心慌、气短、头痛、眩晕等，劳动时可加重。
若孕妇严重缺碘，可殃及胎儿发育，使新生儿生长受到损伤，尤其是神经组织与肌肉组织，导致幼儿智力低下，聋哑痴呆，发育不全，生长迟缓，造成呆小症。
如果摄入碘过高，也可导致高碘性甲状腺肿。(三)供给量与食物来源
1.供给量
人体对碘的需要量受年龄、性别、体重、发育及营养状况等因素影响。建议供给量为成人150 μg/d，孕妇为175 μg/d，乳母为200 μg/d。
2.食物来源
人体所需的碘可由饮水、食物和食盐中获得，其中80%～90%由食物摄入。食物及饮水中碘的含量受各地土壤地质状况的影响。海洋食物的碘含量一般高于陆生食物，有些食物还具有聚碘的能力。含碘量丰富的食物有海带、紫菜等；鲜鱼、蛤干、干贝、淡菜、海参、海蜇等含碘比较高。海盐中含碘一般在30 μg／kg以上，但随着加工精度的提高，含碘量有所降低。
六、硒
硒在人体内的含量很低，总量为14～20 mg，广泛分布于所有组织和器官中，其中肝、胰、肾、心、脾、牙釉质等部位含量较高，脂肪组织最低。(一)生理功能
1.抗氧化作用
硒是谷胱甘肽过氧化物酶的重要组成成分，在体内参与过氧化物氧化还原反应，从而保护生物膜免受损害，维持细胞的正常功能。
2.解毒作用
硒与金属有很强的亲和力，硒在体内与重金属如汞、镉和铅等结合形成金属硒蛋白复合物，从而解毒，可使金属排除体外。
3.保护心血管、维护心肌健康
我国部分地区流行以心肌损害为特征的地方性心脏病，研究发现缺硒是一个重要因素。
此外，硒还有增强机体免疫功能、促进生长、保护视觉器官等作用。(二)硒缺乏与硒中毒
1.硒缺乏
硒缺乏已被证实是发生克山病的重要原因。临床主要症状为心脏扩大、心力衰竭或心源性休克、心率失常、心动过速或过缓等。此外，缺硒与大骨节病也有关。
2.硒中毒
摄入硒的量必须适当，硒摄入过多可致硒中毒。中毒症状有：头发变干、变脆、易断裂和脱落，肢端麻木、抽搐，严重时可能引起肺炎、肝、肾功能退化等病症。若摄入大量的硒，还可能因慢性中毒而死亡。(三)供给量与食物来源
1.供给量
中国营养学会提出硒的摄入量为7岁以上人群50 μg/d。专家根据我国膳食调查结果确定预防克山病所需的硒最低日需要量为男19 μg／d、女14 μg/d。
2.食物来源
食物中硒含量受当地水土硒含量的影响很大。动物性食品肝、肾、肉类及海产品是硒的良好食物来源。鱼、龙虾及一些甲壳类水产品中，含硒量极为丰富，其次是动物的心、肝、肾等脏器。蔬菜中如荠菜、芦笋、豌豆、大白菜、南瓜、洋葱、番茄等也含一定量的硒，但蔬菜和水果含硒较少。
七、锌
锌是人体必需的微量元素，人体含锌2～2.5 g，主要存在于肌肉、骨骼、皮肤组织中。按单位重量含锌量计算，以视网膜、脉络膜、前列腺为最高，其次为骨骼、肌肉、皮肤、肝、肾、心、胰、脑和肾上腺等。
(一)生理功能
1.组成酶或激活酶
人体约80多种酶的活性与锌有关，如碳酸酐酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶、羧肽酶、RNA聚合酶、DNA聚合酶等。
2.促进生长发育与组织再生
锌与蛋白质和核酸的合成、细胞生长、分裂和分化等过程都有关系。
3.促进食欲
作为味觉素的结构成分，锌参与构成唾液蛋白，对味觉与食欲产生作用。
4.参与创伤组织的修复
缺锌时伤口不易愈合，锌对于维持皮肤健康也是必需的。
5.维护免疫功能
锌能直接影响胸腺细胞的增殖，使胸腺素分泌正常，以维持细胞免疫的完整。
(二)吸收与代谢
锌主要在小肠内被吸收，与血浆中的蛋白质或传递蛋白结合进入血液循环。锌的吸收率大约为20%～30%。
锌的吸收受许多因素的影响。高蛋白、中等磷酸含量的膳食有利于锌的吸收；维生素D、葡萄糖、乳糖、半乳糖、柠檬酸也比较有利于锌的吸收。
锌在体内代谢后，主要通过粪便、尿液、汗液、精液、乳汁等排出。
(三)营养状况与疾病
人体对锌的需要量因生理条件而异，妊娠、哺乳和生长均使其需要量增加。膳食以谷类为主的人群较容易缺锌，这是由于谷类食物中所含的植酸和纤维素会干扰锌的吸收。锌缺乏主要表现为：生长迟缓、食欲不振、味觉迟钝甚至丧失、皮肤创伤不易愈合、易感染、性成熟延迟等。
但锌过量常可引起铜的继发性缺乏，使机体的免疫功能下降。(四)供给量与食物来源
1.供给量
锌的推荐摄入量为：1～9岁儿童为10 mg/d，10岁以上儿童青少年为15 mg/d，成年男子为14.6 mg/d，孕妇、乳母为20 mg/d。
2.食物来源
锌的来源广泛，但动、植物性食物的锌含量和吸收率有很大差异。植物性食品由于含植酸盐、膳食纤维等较多，导致锌的吸收率较低。因此，一般以动物性食物如贝壳类海产品、红色肉类、动物内脏等作为锌的良好食物来源。植物中，豆类及谷类均含锌，但利用率低，且在碾磨中含量下降，谷类发酵后，由于植酸减少，有利于锌的吸收。蔬菜及水果类锌含量较低，牛奶中锌的含量也较低。
八、其他微量元素
在机体内，除上述矿物质外，其他微量元素也发挥着非常重要的作用，如氟、铜、锰、铬、钴、镍等。(一)氟
氟在体内约有0.007%。氟的重要性在于参与钙磷代谢，有助于钙和磷形成氟化磷灰石从而增强骨骼的强度，也参与牙釉质的形成，在牙齿表面形成氟化磷灰石保护层，提高牙齿的强度，增强牙釉质的抗酸能力。氟对细菌和酶有抑制作用，可减少由于细菌活动产生的酸，从而有防止龋齿的作用。
氟不足影响牙齿发育，易患龋齿，老人缺氟时，钙、磷的吸收利用会受到影响，可导致骨质疏松。氟过量牙齿珐琅质也会遭到破坏，光泽消失、牙齿颜色灰白、牙质脆弱易损、牙釉出现褐斑，即釉齿或斑牙症。严重过量会使骨骼和肾脏蒙受损害，造成骨畸形，肌肉萎缩，同时伴有神经症状，即残废性氟骨症。(二)铜
铜在人体内的总量为50～200 mg，分布于体内各器官组织中，以肝和脑中含量最高，其他脏器相对较低。
铜的主要功能是影响铁代谢，维持人体正常的造血机能；促进结缔组织形成；保护机体细胞免受超氧离子的损伤；铜与儿茶酚胺、多巴胺以及黑色素都有关，可促进正常黑色素的形成，维护中枢神经系统的健康。
铜摄入过量常发生于误服大量铜盐、饮用与铜容器长时间接触的食物(多是饮料)，常可致急性中毒。尚未见慢性中毒现象。含铜较高的食物有牡蛎、动物肝、蘑菇等。(三)锰
人体内锰的总量为10～12 mg，主要存在于肝脏、肾脏、胰和骨骼中，唾液和乳汁中也有一定量的锰。
锰在人体内一部分作为金属酶的组成成分，一部分作为酶的激活剂起作用。它们参与脂类、碳水化合物的代谢，也是蛋白质、DNA与RNA合成所必需的。
当锰缺乏时，肝细胞中脂类过氧化物就会出现增加现象，还伴有严重的低胆固醇血症、体重减轻、头发和指甲生长缓慢等现象。锰摄入过量可致中毒、损害中枢神经系统，但食物一般不易引起这种中毒。
茶叶含锰最为丰富，其他含锰较多的食物还有坚果、粗粮、叶菜和豆类，精制的谷类和肉蛋奶类含量较低，但是其吸收和存留较多，因此也是锰的良好来源。(四)铬
铬在人体内的总量为5～10 mg，主要存在于骨、皮肤、脂肪、肾上腺、大脑和肌肉中。铬在人体组织中的含量随年龄增长而降低。
铬在糖代谢中对胰岛素起启动作用，铬还影响脂肪的代谢，减少胆固醇在血管壁的沉积，可预防动脉粥样硬化。此外，铬还有促进蛋白质代谢和生长发育、增加免疫球蛋白的作用。
当铬摄入不足时，可导致生长迟缓，葡萄糖耐量异常，血糖、尿糖增加，易患糖尿病、高血脂症、冠心病等。
铬的良好食物来源为肉类及整粒粮食、豆类。乳类、蔬菜、水果含量则较低。啤酒酵母、干酵母、牡蛎、肝脏、蛋黄含铬量高，且铬活性也大。粮食经加工精制后，铬含量明显降低。(五)钴
人体内含钴量在1.0 mg左右。钴在体内主要以维生素B12的成分存在，表现为维生素B12的作用，即与红细胞的正常成熟有关。人类需要的是活性型的钴，即维生素B12，主要存在动物性食品中。(六)镍
人体内镍含量为6～10 mg。镍在体内，可构成某些金属酶的辅基，增强胰岛素的作用；刺激造血功能和维持膜结构。
第七节 水
一、水在人体内的分布
水在人体中分布很广，肌肉重量的65～75%是水，脂肪重量的25%是水。水主要储存在细胞和体液中，细胞内液62%左右是水，细胞外液90%以上是水。
二、水的生理功能
1.生化反应的主要介质
机体内的一切化学反应必须有水参加。水具有很强的溶解性，大多物质在适当条件下均可溶于水中，甚至一些脂肪和蛋白质也可分散于水中形成乳浊液或胶体溶液，这使水成为体内各种生化反应的重要媒介和场所。
2.运输功能
水的流动性很强，可作为各种物质的载体，对于营养物质的吸收和运输、代谢产物的运输和排泄有着重要作用。
3.调节体温
水的热容量大，这样，体内产热量增多或减少时不致引起体温太大的波动，也可通过汗液的蒸发对体温起调节作用，皮肤蒸发水分所散失的热量约占人体总的热量消耗的25%。
4.润滑功能
水的黏度小，在各器官、组织如关节、肌肉、体腔的活动中，可使各接触面润滑而减少摩擦。
三、人体的水平衡
人体通过水的摄入和排泄维持水的平衡。水的平衡对人体维持内环境的稳定具有非常重要的作用。
1.水的来源
补充人体水的来源包括三个部分：饮用水和其他饮料、固体食物中的水、人体代谢产生的代谢水。代谢水又称内生水，是指营养素在人体内氧化代谢过程中产生的水。1g碳水化合物在人体内代谢会产生0.6g的水，1g蛋白质可产生0.41g的水，1g脂肪可产生1.07g的水。每日人体通过代谢可产生大约300ml的水。
2.水的排泄
水的排泄主要通过尿液、皮肤、肺和粪便等途径。一般情况下，只依靠食物中的水和内生水难以弥补人体排出的水量，所以每日必须饮水。
四、机体水代谢不平衡的不良后果
一般来说，正常成人每天需水量大约为2 000～2 500 ml左右，包括饮水、食物中的水、代谢产生的水。若因剧烈运动和高温作业而大量出汗，或因发热、呕吐、腹泻而体液大量丧失时，则人体对水的需要量更大。正常情况下，人体内水分的出入量是平衡的。若饮水过少，会使血液浓缩，黏稠度増高，不利于血液循环及营养的吸收。人体如果严重缺水，就会造成电解质紊乱、血液浓缩和肝功能障碍，身体失去２０％的水，就会有生命危险。
第八节 各种营养素之间的关系
各种营养素在体内代谢是有机的整体，相互配合，相互制约。因此，膳食中既要注意机体对营养素摄取和消耗之间的平衡，还要保持机体内各种营养素之间的平衡。
一、营养素相互影响的作用方式
1.各营养素之间直接作用
如碳水化合物、脂肪对蛋白质的节约作用，非必需氨基酸如胱氨酸、酪氨酸对必需氨基酸蛋氨酸、苯丙氨酸的节约替代，钙、镁、锌、铜、钾、钠等离子之间的相互配合和拮抗。
2.一种营养素可转化为另一种营养素
如色氨酸是维生素B5的前体，β-胡萝卜素可在体内转变成维生素A等。
3.一种营养素参与另一种营养素的代谢
如维生素对产热营养素和能量代谢的影响，无机离子对调节代谢的酶类有激活或抑制的作用。
4.营养素吸收和排泄的相互影响
如维生素D促进钙、磷的吸收，维生素C、蛋白质可促进铁的吸收等。
5.通过激素的影响而间接影响其他营养素的代谢
如碘通过甲状腺素影响糖和脂肪的代谢。
二、营养素之间的相互关系
(一)产热营养素之间的关系
三大产热营养素蛋白质、脂肪和碳水化合物除了各自有其独特生理功能之外，在能量代谢中既互相配合又互相制约。碳水化合物和脂肪在体内可以互相转化、互相替代，而蛋白质是不能由脂肪或碳水化合物替代的。但充裕的脂肪和碳水化合物供给可避免蛋白质被当作能量的来源。脂肪必须有碳水化合物的存在才能彻底氧化而不致产生酮体导致酸中毒。当能量摄入超过消耗，都会一律转化成脂肪积存在体内造成肥胖。由此可见，在膳食中必须合理搭配这三种营养素，保持三者平衡，才能使能量供给处于最佳状态。
(二)维生素与产热营养素之间的关系
维生素与产热营养素之间密切相关。蛋白质、脂肪、碳水化合物这三大营养素的能量代谢过程需要维生素B1、B2和B5的参与，因而这三种维生素的需要量随能量代谢的增加而增大。
膳食中多不饱和脂肪酸越多，体内越容易产生过氧化物，这时更需要增加维生素E的摄入量以对抗氧化损伤。脂肪可促进脂溶性维生素的吸收，膳食中如果蛋白质过少则维生素B2不能在体内存留而经尿排出。
(三)氨基酸之间的关系
必需氨基酸和非必需氨基酸都是合成蛋白质所必不可少的。有些非必需氨基酸可部分地替代必需氨基酸。例如，胱氨酸可部分地替代蛋氨酸，酪氨酸可部分地替代苯丙氨酸。食物中缺乏某一种或几种氨基酸时，可在食物中添加化学合成的氨基酸，强化所缺的氨基酸，以提高其蛋白质营养价值。但是必须严格掌握剂量。如果过量加入某一种氨基酸，造成氨基酸不平衡，反而会降低蛋白质的利用率。这种不良影响以蛋氨酸过量时最为严重。
(四)维生素之间的关系
维生素C有利于叶酸的利用，维生素B1和B2又影响维生素C的吸收；缺乏维生素B1，维生素B2不能得到很好的利用；维生素B2不足，常伴有维生素B5的缺乏；维生素E可保护维生素A不被氧化，等等。
(五)无机盐之间的关系
各种微量元素之间相互协同或相互拮抗。
如：适量的锌有利于铁的代谢，过量锌则阻止铁的利用；铁和锰、铁和钴相互干扰吸收过程，又有协同生血效果；铜促进铁的吸收，过量的磷干扰铁的吸收；铁可促进氟的吸收。
锌可以拮抗镉的毒性，镉可以干扰锌的吸收。钙和锌相互影响，高钙低锌时，动物生长变慢；钴和镍有利于锌的吸收。
硒可降低汞、镉、砷等元素的毒性，与钼、铬、铜、硫有拮抗作用，锌过多则干扰硒的吸收。
(六)无机盐与其他营养素之间的关系
无机盐影响产热营养素的代谢。如：铁、磷、镁参与生物氧化过程，碘通过甲状腺素、锌和铬通过胰岛素间接作用于产热营养素，钠和钾促进氨基酸和葡萄糖的吸收。
无机盐与维生素相互配合，相互作用。钴是维生素B12的组成成分，硒通过谷胱甘肽过氧化酶与维生素E有相似功能。维生素C促进铁的吸收，维生素D影响钙、磷的吸收和排泄。
(七)膳食纤维与其他营养素之间的关系
膳食纤维可降低胆固醇，通过升高血胰岛素而降低血糖。膳食纤维可与钙、铁、锌等矿物质结合在一起，排出体外，从而影响矿物质的吸收利用。膳食纤维也可降低小肠消化酶的作用，降低脂肪和蛋白质的利用率。
