食物中经过机体消化、吸收和代谢能够维持生命活动的物质称为营养素。根据人体对各种营养素的需要量或体内含量多少，可将营养素分为宏量营养素和微量营养素。　　宏量营养素又称为产能营养素，包括蛋白质、脂类和碳水化合物。　　　　蛋白质　　生理功能　　1. 构成和修复人体组织 　蛋白质是人体组织和器官的重要组成成分，在人体生长过程中就包含着蛋白质的不断增加，一个 60kg 体重成年男性体内大约含有 10kg 蛋白质。人体的肌肉组织，心、肝、肾等器官含大量蛋白质；骨骼、牙齿中含有胶原蛋白；血液中含有各种血浆蛋白；细胞从细胞膜到细胞内的各种结构中均含有蛋白质。摄入足够的蛋白质对处于生长发育期的儿童尤为重要。　　2. 调节生理功能 　人体生命活动能有条不紊地进行，依赖多种生理活性物质的调节。蛋白质就是构成多种生理活性物质的重要成分，参与体内各种生理功能的调节。如酶蛋白催化体内物质代谢，并促进食物的消化、吸收；免疫球蛋白能维持人体免疫功能，抵御外来微生物及其他有害物质的入侵；血红蛋白担负着氧与二氧化碳的运输和交换；白蛋白调节渗透压、维持体液平衡等。此外，许多蛋白质降解的肽、某些外源性氨基酸也具有其特有的生理调节功能。　　3. 提供能量 　蛋白质分解代谢后可释放出能量，1g 食物蛋白质在体内约产生 16.7kJ （ 4.0kcal ） 的能量。机体所需能量一般主要由碳水化合物和脂肪供给，食物蛋白质的主要功能是给机体蛋白质的合成提供原料，供给能量是蛋白质的次要功能。　　氨基酸、氨基酸模式、限制氨基酸　　1.氨基酸　氨基酸（amino acid）是具有 α－氨基和羧基的一类含有复合官能团的化合物，也是组成蛋白质的基本单位。构成人体蛋白质的氨基酸有 20 种（不包括胱氨酸，cystine），可以分成必需氨基酸（essential amino acid）、条件必需氨基酸（conditionally essential amino acid）和非必需氨基酸三类，见下表。　　　　构成人体蛋白质的氨基酸　　　　*组氨酸为婴儿必需氨基酸，成人需要量相对较少　　（1）必需氨基酸：必需氨基酸是指人体不能合成或合成速度不能满足机体需要，必须从食物中获 　　（2）糖原：存在于动物组织中，也称动物淀粉，结构与支链淀粉相似。由于在食物中含量较低，并不是有意义的碳水化合物食物来源。　　碳水化合物营养学意义　　1. 储存和提供能量　膳食中的碳水化合物是来源最广、最经济的能量来源。 1g 碳水化合物可提供 约 16.8kJ （ 4.0kcal ）的能量。 中国居民以米面为主食，60%以上的能量来自碳水化合物。糖原是肌肉和肝脏内碳水化合物的储存形式，肝脏约储存机体内 1/3 的糖原。一旦机体需要，肝脏中的糖原分解为葡萄糖进入血液循环，提供机体尤其是红细胞、脑和神经组织对能量的需要。肌肉中的糖原只供自身的能量需要。体内的糖原储存一般只能维持数小时，故每日需要多次从膳食中得到补充。　　2. 构成机体成分和生理活性物质 　碳水化合物是机体重要的组成成分之一，每个细胞都有碳水化合物，其含量约为 2%～10%，主要以糖脂、糖蛋白和蛋白多糖的形式存在，分布在细胞膜、细胞器膜、细胞浆，以及细胞间基质中。如结缔组织中的黏蛋白、神经组织中的糖脂及细胞膜表面具有信息传递功能的糖蛋白，都是一些寡糖复合物。DNA 和 RNA 中均含有 D－核糖，在遗传中起着重要的作用。一些具有重要生理功能的物质，如抗体、酶和激素的组成成分，也需碳水化合物参与。　　3. 节约蛋白质作用 　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，对人体及各器官造成损害。不当节食减肥的危害性也与此有关。当摄入足够的碳水化合物时，可以防止体内和膳食中的蛋白质转变为葡萄糖，这就是所谓的节约蛋白质作用。　　4. 抗生酮作用 　脂肪在体内被彻底代谢分解需要葡萄糖的协同作用。脂肪酸分解所产生的乙酰基需与草酰乙酸结合进入三羧酸循环而最终被彻底氧化并产生能量。若碳水化合物不足，则草酰乙酸不足，脂肪酸不能被彻底氧化而产生酮体。尽管肌肉和其他组织可利用酮体产生能量，但过多的酮体可引起酮血症，影响机体的酸碱平衡。而体内充足的碳水化合物就可以起到抗生酮作用。人体每天至少需要 50～100g 碳水化合物才可防止酮血症的产生。　　5. 血糖调节作用 食物中碳水化合物的含量、类型和摄入总量是影响血糖的主要因素。　　碳水化合物参考摄入量及食物来源　　中国营养学会建议除 1 岁以下的婴幼儿外，中国居民膳食中碳水化合物提供的能量占总能量的 50% ～ 65% 较为适宜。 其中有甜味的单双糖占总能量 10%以下。已有资料表明膳食碳水化合物占总能量大于80%和小于 40%都不利于健康。　　谷类、薯类、根茎类食物是膳食碳水化合物的良好来源。粮谷类一般含碳水化合物 60%～80%，薯类为 15%～29%，豆类为 40%～60%。不同食物产生的餐后血糖升高速度不同，亦即血糖生成指数（GI）不同。　　膳食纤维的定义、分类及功能　　1.膳食纤维的定义、分类　膳食纤维是指存在于植物中不能被人体消化吸收的多糖。包括部分非淀粉多糖（纤维素、半纤维素、果胶等）、抗性淀粉、葡聚糖、低聚糖以及木质素等。　　2.膳食纤维的功能　膳食纤维虽不能被人体消化吸收，但对健康具有重要功能，日渐受到人们的重视。　　（ 1 ）增强肠道功能、有利粪便排出 ：大多数纤维素具有吸水膨胀和促进肠道蠕动的特性。一方面可使肠道平滑肌保持健康和张力，另一方面粪便因含水分较多而体积增加和变软，有利于粪便的排出。膳食纤维过少，可因排便困难、便秘而使肠压增加，肠道因而会产生许多小的憩室而患肠憩室病和痔疮。不同膳食纤维吸收水分的作用差异较大，谷类纤维比水果、蔬菜类纤维能更有效地增加粪便体积和防止便秘。　　（ 2 ）降低血糖和血胆固醇 ：膳食纤维尤其是可溶性纤维可以减少小肠对糖的吸收，使血糖不致因进食而快速升高，因此也可减少体内胰岛素的释放，而胰岛素可刺激肝脏合成胆固醇，故胰岛素释放的减少可影响血浆胆固醇水平。各种纤维通过吸附胆汁酸使脂肪、胆固醇的吸收率下降，也可起到降血脂的作用。　　（ 3 ）增加饱腹感 ：膳食纤维进入消化道内，在胃中吸水膨胀，增加胃内容物的容积，而可溶性膳食纤维黏度高，使胃排空速率减缓，延缓胃中内容物进入小肠的速度，同时使人产生饱腹感，从而有利于肥胖症患者减少进食量。 　　（ 4 ）改变肠道菌群 ：进入大肠的膳食纤维能部分的、选择性的被肠内细菌分解与发酵，所产生的短链脂肪酸如乙酸、丁酸、丙酸可降低肠道 pH，从而改变肠内微生物菌群的构成与代谢，诱导益生菌大量繁殖。许多研究表明，膳食纤维具有预防结肠癌的作用。　　　　能量　　能量单位和能量系数　　1.能量单位　国际上通用的能量单位是焦耳（Joule，J）。1 焦耳即是 1 牛顿的力使 1kg 的物质移动 1m 所消耗的能量。通常以千焦耳（kilo Joule，kJ）和兆焦耳（mega Joule，MJ）作为常用单位。营养学上惯用千卡（kilocalorie，kcal）表示能量，1kcal 是指 1000g 纯水的温度由 15℃上升到 16℃时所吸收的能量。千焦耳与千卡之间的换算关系如下：1kJ=0.239kcal，1MJ=239kcal，1kcal=4.184kJ。　　2.能量系数　每克产能营养素在体内氧化所产生的能量值称之为能量系数（calorific coefficient/calorific value）或生热系数。碳水化合物和脂肪在体内可完全氧化成 H2O 和 CO2，所产生的能量与其在体外燃烧所产生的能量基本相等；但蛋白质在体内不能完全氧化，会产生一些不能继续被分解利用的含氮化合物（如尿素、肌酐和尿酸等），将每克蛋白质产生的这些含氮物质在体外完全燃烧，还可以产生能量 5.44kJ（1.3kcal）。　　食物中营养素不可能全部被消化吸收，且消化率各不相同。一般混合膳食中营养素的吸收率分别为碳水化合物 98% 、脂肪 95% 和蛋白质 92% 。 在实际应用时，能量系数按如下关系计算：　　碳水化合物 17.15kJ（4.1kcal）/g×98%=16.81kJ（ 4kcal ） /g ； 　　脂肪 39.54kJ（9.45kcal）/g×95%=37.56kJ（ 9kcal ） /g ；　　蛋白质 18.2kJ（4.35）/g×92%=16.74kJ（ 4kcal ） /g 。　　人体的能量消耗　　人体的能量消耗主要用于维持基础代谢、体力活动和食物热效应以及生长发育等方面的需要，以保持健康的体质和良好的工作效率。在理想的平衡状态下，机体的能量需要等于其能量消耗。　　1. 基础代谢 基础代谢（basal metabolism，BM）是指维持生命的最低能量代谢，即人体在安静和恒温条件下（一般 18～25℃），禁食 12 小时后，静卧、放松而又清醒时的能量代谢。此时能量仅用于维持体温、呼吸、血液循环及其他器官的基本生理活动需要。基础代谢率（BMR）是指每小时每平方米体表面积（或每公斤体重）人体基础代谢消耗的能量，其表示单位为 kJ/（m2·h）或 kcal/（m2·h）、kJ/（kg·h）或 kcal/（kg·h）。　　基础代谢消耗的能量可根据体表面积或体重和基础代谢率计算。由于基础代谢率的测定较复杂，WHO（1985 年）提出用静息代谢率（resting metabolism rate，RMR）代替 BMR。测定时全身处于休息状态，禁食仅需 4 小时，RMR 的值略高于 BMR。　　2. 体力活动 　体力活动（physical activity）是影响人体能量消耗的主要因素之一。一般情况下，由各种体力活动所消耗的能量约占人体总能量消耗的 15%～30%。随人体活动量的增加，能量消耗也增加。　　影响体力活动能量消耗的因素包括：　　①肌肉越发达者，活动时消耗能量越多；　　②体重越重者，做相同的活动所消耗的能量也越多；　　③劳动强度越大、持续时间越长、动作越不熟练，消耗能量就越多。　　3. 食物热效应 　食物热效应（TEF），又称食物特殊动力作用（SDA），是指人体在摄食过程中所引起的额外能量消耗。摄食后，食物中营养素消化、吸收以及代谢、转化等过程都需要消耗能量。食物热效应的高低与食物营养成分、进食量和进食频率有关。　　不同产能营养素的食物热效应不同，其中蛋白质的食物热效应最大，为本身产生能量的 30%～40%，脂肪为 4%～5%，碳水化合物为 5%～6%。　　4. 生长发育 　婴幼儿和儿童阶段的能量消耗，还包括生长发育中形成新的组织所需要的能量。如新生儿按千克体重计算，比成人多消耗 2～3 倍的能量。生长发育的能量消耗一般无法单独测量，表现为婴幼儿和儿童的基础代谢率大大高于成年人。 　　人体一日能量需要量的确定　　1. 计算法 　　（ 1 ）能量消耗的计算 ：WHO（1985 年）将基础代谢能耗（按每人每天计算的数值）和体力活动水平（PAL）的乘积作为估算成年人能量需要量的方法。　　人体活动水平或劳动强度的大小直接影响着机体能量需要量。中国营养学会制定中国居民膳食营养素参考摄入量（2013 版）时，将中国居民劳动强度分为三级，即轻、中和重体力活动水平，采用估计能量需要量（EER）推算能量的需要量见下表。　　中国成年居民膳食能量需要量（EER）人群身体活动水平（轻） 身体活动水平（中） 身体活动水平（重）男 女 男 女 男 女18 岁～ 2250 1800 2600 2100 3200 240050 岁～ 2100 1750 2450 2050 2800 235065 岁～ 2050 1700 2350 1950 － －80 岁～ 1900 1500 2200 1750 － －孕妇（早）－ +0 － +0 － +0孕妇（中）－ +300 － +300 － +300孕妇（晚）－ +450 － +450 － +450乳母 － +500 － +500 － +500　　注：未制定参考值者用“－”表示；“+”表示在同龄人群参考值基础上额外增加量　　（ 2 ）膳食调查 ：健康者在食物供应充足、体重不发生明显变化时，其能量摄入量基本上可反映出能量需要量。一般通过 5～7 天的膳食调查，借助《食物成分表》和营养分析软件等工具计算出平均每日膳食中碳水化合物、脂肪和蛋白质的摄入量，结合调查对象的营养状况，可间接估算出人群的能量需要量。　　2. 测量法 　　（ 1 ）直接测热法 ：在直接测热装置中，通过收集机体在一定时间内散发出的所有能量求得能量消耗量，进而求出机体的能量需要。测定时，将受试者关闭在四周被水包围的小室中，在室内进行不同体力活动，所释放的热量可全部被水吸收而使水温升高，根据水温的变化和水量，即可计算出释放的总热量。　　直接测热法测定原理简单，数据准确，但测定装置昂贵，实际中很少采用。目前常用于肥胖和内分泌系统紊乱的研究。　　（ 2 ）间接测热法 ：常采用气体代谢法，通过装有呼吸活瓣的口鼻罩，将受试者在一定时间一定活动条件下呼出的全部气体收集于密闭的口袋——多氏（Douglas）袋内，分析其中 O2和 CO2的含量，并与空气对比，测出该段时间内消耗的 O2和产生的 CO2量，然后计算相应的呼吸商（RQ）。　　3. 生活观察记录法 　　对受试者进行 24 小时专人跟踪观察，详细记录受试者生活和工作中各种活动及其持续时间，然后查日常活动能量消耗表（见下表），根据受试者体表面积，计算出 24 小时的能量消耗。 　　日常活动能量消耗率　　　　4. 能量平衡法 　　　在普通劳动和生活条件下，健康成年人摄食量与能量需要相适宜时，即能量消耗量（MJ）=能量摄入量（MJ），体重保持相对稳定，为能量平衡。当能量摄入超过能量消耗时，多余能量以脂肪的形式储存，表现为体重增加，为能量正平衡。每增加 1kg 体重，机体将储存 25～33MJ 的能量（平均29MJ）。当能量摄入低于机体能量消耗时，机体动员储备脂肪，体重减轻，为能量负平衡。　　实际工作时，可按下列公式计算日能量消耗：　　（1）体重增加：能量消耗量（MJ）=能量摄入量（MJ）－平均体重增加量（kg）×29MJ/调查天数（d）。　　（2）体重减少：能量消耗量（MJ）=能量摄入量（MJ）+平均体重减少量（kg）×29MJ/调查天数（d）。　　婴儿特殊的必需氨基酸是　　人体非必需氨基酸是　　粮谷类限制氨基酸是　　条件必需氨基酸是　　A.赖氨酸　　B.酪氨酸　　C.同型半胱氨酸　　D.组氨酸　　E.谷氨酸『正确答案』D、E、A、B『答案解析』组氨酸是婴儿特殊的必需氨基酸。　　谷氨酸是人体非必需氨基酸。　　粮谷类的限制氨基酸是赖氨酸。　　半胱氨酸和酪氨酸是条件必需氨基酸。　　矿物质　　概述　　人体是由多种元素组成的，在地球表层已发现的 92 种天然元素中，大多数能从人体组织中检测到，但至今仅 20 余种元素被公认为构成人体组织、参与机体代谢、维持生理功能所必需。其中除碳、氢、氧、氮主要构成蛋白质、脂类、碳水化合物等有机化合物及水外，其余元素统称为矿物质（mineral），亦称无机盐或灰分，占体重不到 5%。 　　　　常量元素与微量元素　　按照在机体内的含量，矿物质又可分为 2 类，其中体内含量大于体重 0.01% 的各种元素称为常量元素（macroelements），有钙、镁、钾、钠、磷、硫、氯 7 种 ；　　含量小于体重 0.01% 的称为微量元素 （microelements 或 trace elements）。　　1996 年 FAO/WHO/IAEA 专家会议将微量元素重新进行分析归类，共分成 3 类：　　第一类为目前已知的人体必需微量元素，包括铁（Fe）、锌（Zn）、碘（I）、硒（Se）、铜（Cu）、钼（Mo）、铬（Cr）、钴（Co）8 种；　　第二类为人体可能必需的微量元素，包括锰（Mn）、硅（Si）、镍（Ni）、硼（B）、钒（V）；　　第三类为具有潜在毒性，但在低剂量时对人体可能具有必需功能的微量元素，包括铅（Pb）、镉（Cd）、汞（Hg）、砷（As）、铝（Al）、锂（Li）、锡（Sn）、氟（F）等。　　矿物质的特点　　1. 矿物质在体内不能合成，必须从食物和饮水中摄取 　由于人体的新陈代谢，每天都有一定数量的矿物质通过各种途径如泌尿道、肠道、汗腺、上皮细胞脱落、头发、指甲以及月经、哺乳过程等排出体外，因而必须通过膳食予以补充，否则将出现各种缺乏症状。与其他营养素不同，矿物质还可以通过饮水途径获取，在天然水中含有多种矿物质，并容易被机体吸收，如氟、钙、镁等。　　2. 矿物质在体内分布极不均匀 　如钙和磷主要分布在骨骼和牙齿，铁主要分布在红细胞，碘集中在甲状腺，钴分布在造血系统，锌分布在肌肉组织等。矿物质在体内的分布大多与其生理功能有关。　　3. 矿物质之间存在协同或拮抗作用 　可观察到一种元素影响另一种元素的吸收或改变其在体内的分布。如一些 2 价金属离子在胃肠道的吸收机制有竞争性抑制作用，摄入过量钙可以抑制铁的吸收，而摄入过量的铁又可以抑制锌的吸收等。钾可促进尿钠排出，具有拮抗钠的作用，而铜参与铁的代谢，与铁具有协同作用。　　4. 某些微量元素在体内的生理剂量与中毒剂量差距较近 　如中国居民氟的适宜摄入量为 1.5mg/d，而其可耐受最高摄入量为 3.5mg/d，它们之间相差仅 1.3 倍，摄入过多易产生毒性作用。硒也易因摄入过量而引起中毒。　　　　钙　　人体内的分布及生理功能　　1.体内分布　钙（calcium）是人体内含量最多的一种矿物质，约占成人体重的 1.5%～2%。其中99%集中在骨骼和牙齿中，其余 1%存在于软组织、细胞外液和血液中，统称为混溶钙池。　　　　2.生理功能　　（ 1 ）构成骨骼和牙齿的成分； 　　（ 2 ）维持神经、肌肉的正常活动； 　　（ 3 ）调节体内某些酶的活性； 　　（ 4 ）参与凝血过程； 　　（ 5 ）促进细胞信息传递； 　　（ 6 ）维持细胞膜的稳定性； 　　（ 7 ）其他功能。 　　吸收与代谢　　钙主要在酸性较高的小肠上段，特别是十二指肠内被吸收，当机体对钙的需要量较高或摄入量较低时以耗能的主动转运吸收为主，而肠腔内钙浓度较高时则大部分通过被动扩散而吸收。在主动转运过程中，1，25-（OH）2-D3可促进钙结合蛋白合成和激活钙的 ATP 酶调节钙的吸收。通常膳食中的钙约20%～30%由肠道吸收进入血液。　　维生素 D 是促进钙吸收的主要因素。 某些氨基酸如赖氨酸、色氨酸、精氨酸等可与钙形成可溶性钙盐；乳糖可与钙螯合成低分子可溶性物质，并经肠道菌发酵产酸，降低了肠内 pH，均有利于钙的吸收。人体对钙的需要量大时，钙的吸收率也较高，如婴儿对钙的吸收率超过 50%，儿童约为 40%，成年人 20%左右，老年人仅 15%左右。但成年女性在妊娠和哺乳期时肠道对钙的吸收率又增高，可达 40%以上。　　谷类中的植酸，某些蔬菜如菠菜、蕹菜、竹笋中的草酸可在肠腔内与钙结合成不溶解的钙盐；脂肪消化不良时未被吸收的脂肪酸与钙结合形成脂肪酸钙；膳食纤维中的糖醛酸残基与钙结合，均能妨碍钙的吸收。抗酸药、肝素等也不利于钙的吸收。　　缺乏　　儿童长期缺乏钙和维生素 D 可影响骨骼和牙齿的发育，导致生长迟缓，骨钙化不良、骨骼变形，发生佝偻病，出现“ O” 形或“ X” 形腿、肋骨串珠、鸡胸等症状。 成年人缺钙可发生骨质软化症，多见于生育次数多，授乳时间长的妇女。中老年人随年龄增加，骨骼逐渐脱钙，尤其绝经期妇女因雌激素分泌减少，骨质丢失加快，易引起骨质疏松症。缺钙者还易患龋齿，影响牙齿质量。此外，流行病学研究表明，摄入充裕的钙可降低高血压和结肠癌的危险性。　　　　参考摄入量及食物来源　　2013 版中国营养学会制定的中国居民每日膳食中钙的推荐摄入量（RNI）为：成人 800mg，50 岁以上 1000mg，中晚期妊娠妇女和乳母 1000mg，可耐受最高摄入量（UL）为 2000mg/d。　　食物中钙的最好来源是奶和奶制品，不但含量丰富，而且吸收率高。豆类、绿色蔬菜、各种瓜子也是钙的较好来源。少数食物如虾皮、海带、发菜、芝麻酱等含钙量特别高。常见食物的钙含量见下表。 　　常见食物的钙含量（mg/100g）　　　　　　铁　　人体内存在的形式　　铁（iron）是人体内含量最多的一种必需微量元素，成年人体内总量约为 4～5g。　　其中 60%～75%存在于血红蛋白中，3%～5%在肌红蛋白中，1%在各种含铁酶类（细胞色素、细胞色素氧化酶、过氧化物酶与过氧化氢酶等）中，以上均为功能性铁。　　此外还有储存铁，以铁蛋白（ferritin）和含铁血黄素（hemosiderin）的形式存在于肝、脾和骨髓中，约占铁总量的 25%～30%。在人体器官组织中铁的含量以肝、脾为最高，其次为肾、心、骨骼肌和脑。　　影响吸收的因素　　食物中的铁有血红素铁和非血红素铁两种类型。非血红素铁主要以 Fe（OH）3络合物的形式存在于食物中，与其结合的有机分子有蛋白质、氨基酸和其他有机酸等。此型铁必须先与有机部分分离，并还原成为亚铁离子后才能被吸收。　　影响非血红素铁吸收的因素较多：　　①抑制因素：谷类和蔬菜中的植酸盐、草酸盐，以及存在于茶叶、咖啡中多酚类物质，碳酸盐、磷酸盐等均可影响铁的吸收。胃中胃酸缺乏或过多服用抗酸药物，不利于铁离子的释出，也阻碍铁的吸收。蛋类中因存在一种磷酸糖蛋白——卵黄高磷蛋白（phosvitin）的干扰，铁吸收率仅 3%。　　②促进因素：维生素 C 可将三价铁还原为亚铁离子，并可与其形成可溶性螯合物，故有利于非血红素铁的吸收。有研究表明，当铁与维生素 C 重量比为 1：5 至 1：10 时，铁吸收率可提高 3～6 倍。肉 、 鱼、禽类中含有肉类因子（meat factor）可促进植物性食品中铁的吸收，但其化学本质目前尚不清楚。某些单糖、乳糖、有机酸以及胱氨酸、赖氨酸、组氨酸等氨基酸亦可促进铁的吸收。研究还发现核黄素对铁的吸收、转运与储存也具有一定作用。当核黄素缺乏时，铁的吸收、转运以及肝、脾储铁均受阻。　　生理功能　　1. 参与体内氧的运送和组织呼吸过程 。 　　2. 维持正常的造血功能。 　　3. 参与其他重要功能 ：铁与维持正常的免疫功能有关，缺铁可引起淋巴细胞减少和自然杀伤细胞（NK cell）活性降低。另外，在催化 β-胡萝卜素转化为维生素 A、嘌呤与胶原的合成、脂类在血液中转运以及药物在肝脏解毒等方面均需铁的参与。铁缺乏还可能使具有抗脂质过氧化作用的卵磷脂胆固醇酰基转移酶活性下降。 　　缺乏　　膳食中可利用铁长期不足可导致缺铁和缺铁性贫血，多见于婴幼儿、孕妇和乳母。另外，因月经过多，痔疮、消化道溃疡、肠道寄生虫等疾病的出血，也是引起铁缺乏的原因。铁缺乏的临床表现为食欲减退、烦躁、乏力、面色苍白、心悸、头晕、眼花、指甲脆薄、反甲、免疫功能下降。儿童还可出现虚胖，肝脾轻度肿大，精神不能集中而影响学习等。　　参考摄入量食物来源　　成人铁的需要量按平均每日失铁量计算。妇女尚需加上月经失血损失的铁量。婴儿和儿童可根据平均体重增长来估算生长所需的额外铁量。而铁的参考摄入量不仅包括生长所需要的铁和补偿丢失的铁，还应考虑不同食物中铁的吸收率。多数动物性食品中的铁吸收率较高。植物性食品中铁吸收率较低。故联合国粮农组织（FAO）和世界卫生组织（WHO）提出以膳食中动物性食品占总能量的比例来制定铁的参考摄入量，见下表。不同人群对铁的生物利用率也不同，其中孕中晚期孕妇为 15%～20%，明显高于其他人群的 8%左右。　　FAO/WHO 专家组推荐的每日铁摄入量　　　　*母乳喂养是适宜的　　**无月经妇女摄入量同成年男子　　中国居民每日膳食中铁的推荐摄入量（RNI）为：成年男性 12mg，50 岁以上女性 12mg。中期妊娠妇女和乳母 24mg，晚期妊娠妇女 29mg；可耐受最高摄入量（UL）为 42mg。在缺氧、受辐射、手术、创伤、失血、贫血、溶血以及口服避孕药、抗酸药时，铁的参考摄入量要相应增加。　　膳食中铁的良好来源为动物肝脏、全血、肉鱼禽类。其次是绿色蔬菜和豆类。少数食物如黑木耳、发莱、苔菜等含铁较丰富。　　锌　　生理功能　　1. 金属酶的组成成分或酶的激活剂。 　　2. 促进生长发育和组织再生。 　　3. 促进机体免疫功能。 　　4. 维持细胞膜结构 。 　　5. 其他功能 ：锌与唾液蛋白结合能维持正常味觉，促进食欲；可影响体内维生素 A 的代谢 ，如肝脏储存维生素 A 的释放，视黄醛的形成和构型转化，对维持正常暗适应能力有重要作用；锌对皮肤具有保护作用，缺锌可引起皮肤粗糙和上皮角化。　　缺乏　　人体长期缺锌时可出现生长发育迟缓，食欲减退，味觉减退或有异食癖，性成熟推迟，第二性征发育不全，免疫功能降低，创伤不易愈合，易于感染等。儿童严重缺锌可能导致侏儒症。成人缺锌还可导致性功能减退、精子数减少、皮肤粗糙等。孕妇缺锌可能导致胎儿畸形。此外，肠原性肢端皮炎，一种发生于婴儿的遗传性疾病，与锌吸收和代谢异常引起的缺锌有关。 　　参考摄入量与食物来源　　人体代谢研究表明，成年人每日需 12.5mg 锌。同位素研究发现每日锌的更新量为 3～4mg。混合膳食中平均锌吸收率若按 25%计算，则成人每日锌参考摄入量约为 15mg。中国居民每日膳食锌的推荐摄入量（RNI）为：成年男性 12.5mg，女性 7.5mg，孕妇 9.5mg，乳母 12mg；可耐受最高摄入量（UL）为40mg。　　动物性食物如贝壳类海产品（牡蛎、扇贝）、红色肉类及其内脏均为锌的良好来源，蛋类、豆类、花生等也富含锌（下表）。蔬菜及水果的锌含量较低。此外，食物经过精制，锌的含量大为减少。　　部分食物中锌的含量（mg/100g）　　　　　　硒　　人体内硒总量约为 14～20mg，存在于所有细胞与组织器官中，其浓度在肝、肾、胰、心、脾、牙釉质和指甲中较高，肌肉、骨骼和血液中次之，脂肪组织最低。硒主要以两种形式存在，一种是来自膳食的硒蛋氨酸，它在体内不能合成，作为一种非调节性储存形式存在，当膳食中硒供给中断时，硒蛋氨酸可向机体提供硒。另一种形式是硒蛋白中的硒半胱氨酸，为具有生物活性的化合物。此外，还可能存在其他硒的活性形式。硒主要在十二指肠被吸收，无机硒和有机硒的吸收率都在 50%以上。　　1. 抗氧化作用。 　　2. 维护心血管和心肌的结构和功能。 　　3. 增强免疫功能。 　　4. 有毒重金属的解毒作用 ：硒与金属有较强的亲和力，能与体内重金属如汞、镉、铅等结合成金属 - 硒 - 蛋白质复合物而起解毒作用 ，并促进金属排出体外。　　5. 其他 ：硒还具有促进生长、抗肿瘤的作用。人群流行病学调查发现硒缺乏地区的肿瘤发病率明显增高。研究发现，硒缺乏可引起生长迟缓及神经性视觉损害，由白内障和糖尿病引起的失明经补硒可改善视觉功能。　　1935 年在中国黑龙江省克山县首先发现的克山病已被证实与硒缺乏有关。研究认为人群中缺硒现象与其生存的地理环境中硒元素含量偏低及膳食中硒摄入量不足有关。克山病是一种以多发性灶状坏死为主要病变的心肌病，临床特征为心肌凝固性坏死，伴有明显心脏扩大，心功能不全和心律失常，重者发生心源性休克或心力衰竭，死亡率高达 85%。生化检查可见血浆硒含量和红细胞 GSH-Px 活力下降。据流行病学调查，克山病主要易感人群为 2 ～ 6 岁的儿童和育龄妇女 。服用亚硒酸钠对减少克山病的发病有明显效果。　　此外，缺硒被认为也是发生大骨节病的重要原因，该病主要发生在青少年期。缺硒还可影响机体的免疫功能，包括细胞免疫和体液免疫。补硒可提高宿主抗体和补体的应答能力。　　硒摄入过多可致中毒。中国湖北省恩施县、陕西省紫阳县由于水土中硒含量过高，造成粮食、蔬菜等植物中硒含量过高，以致发生地方性硒中毒。中毒症状主要表现为头发变干、变脆、断裂，眉毛 、 胡须、腋毛、阴毛、指甲脱落，皮肤损伤及神经系统异常，肢端麻木，抽搐等，严重者可致死亡。　　参考摄入量及食物来源　　中国营养学会制定的中国居民每日膳食中硒的推荐摄入量（RNI）为：成人 60μg；可耐受最高摄入量（UL）为每日 400μg。　　食物中硒的含量因地区而异。海产品和动物内脏是硒的良好食物来源，如鱼子酱、海参、牡蛎、蛤蛎和猪肾等。谷类含硒量随各地区土壤含硒量而异。蔬菜、水果中含量较低。精制食品的含硒量减少。此外，硒可挥发，烹调加热会造成一定的损失。 　　　　碘　　健康成人体内含碘（iodine）约 15～20mg，其中甲状腺组织内含碘 8～12mg，其余分布在骨骼肌、肺、卵巢、肾、淋巴结、肝、睾丸和脑等组织中。血液中的碘主要为蛋白结合碘（PBI），含量约为 40～80μg /L。饮食中的碘多为无机碘化物，在胃肠道可被迅速吸收，随血流送至全身组织。甲状腺摄碘能力最强，甲状腺碘含量为血浆的 25 倍以上，可用以合成甲状腺素（ T4 ）和三碘甲状腺原氨酸（T3 ），并与甲状腺球蛋白结合而储存。甲状腺素分解代谢后，部分碘被重新利用，其余主要经肾脏排出体外。　　碘在体内主要参与甲状腺素的合成。甲状腺素的生理功能是维持和调节机体的代谢，促进生长发育尤其是早期神经系统的发育。它能促进生物氧化，协调氧化磷酸化过程，调节能量的转化。对蛋白质、碳水化合物、脂肪的代谢以及水盐代谢都有重要影响。　　饮食中长期摄入不足或生理需要量增加，可引起碘缺乏。缺碘使甲状腺素合成分泌不足，生物氧化过程受抑制，基础代谢率降低。并可引起垂体大量分泌促甲状腺素（thyrotropic stimulating hormone，TSH），导致甲状腺组织代偿性增生而发生甲状腺肿，多见于青春期、妊娠期和哺乳期。孕妇严重缺碘可影响胎儿神经、肌肉的发育及引起胚胎期和围生期死亡率上升。胎儿期和新生儿期缺碘还可引起克汀病，又称呆小症。患儿表现为生长停滞、发育不全、智力低下、聋哑，形似侏儒。　　　　碘缺乏常具有地区性特点，称为地方性甲状腺肿。内陆山区的土壤和水中含碘较少，食物碘的含量不高。有些食物还含有致甲状腺肿物质，可影响碘的吸收和利用。如洋白菜、菜花等。长期食用这些食物，可增加缺碘地区甲状腺肿的发生率。20 世纪 80 年代确认碘缺乏不仅会引起甲状腺肿和少数克汀病，还可引发更多的亚临床克汀病例和智力低下儿童，故 1983 年提出了用“碘缺乏病（IDD）”代替过去的“地方性甲状腺肿”的提法。　　中国营养学会制定的中国居民每日膳食中碘的推荐摄入量（RNI）为成人 120μg，孕妇 230μg，乳母 240μg；可耐受最高摄入量（UL）为 600μg。海产食物如海带、紫菜、发菜、淡菜、海参、海蜇 、 干贝、蛤干、海鱼、海虾、蚶等含碘丰富，是碘的良好食物来源，植物性食物中含碘量很低。　　下列属于属于人体必需微量元素的是　　A.钙　　B.钴　　C.镁　　D.锰　　E.钾『正确答案』B『答案解析』目前已知的人体必需微量元素，包括铁（Fe）、锌（Zn）、碘（I）、硒（Se）、铜（Cu）、钼（Mo）、铬（Cr）、钴（Co）8 种。　　缺乏何种矿物质可能导致以下临床表现：食欲减退、烦躁、乏力、面色苍白、心悸、头晕、眼花、指甲脆薄、反甲、免疫功能下降等　　A.钙 得的氨基酸。人体必需氨基酸有 9 种 ，即异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸 、 色氨酸、缬氨酸和组氨酸。其中组氨酸是婴儿的必需氨基酸，联合国粮农组织（FAO）、世界卫生组织（WHO）在 1985 年首次列出了成人组氨酸的需要量为 8～12mg/（kg·d）。由于组氨酸在肌肉和血红蛋白中储存量较大，而人体对其需要量又相对较少，因此很难直接证实成人体内有无合成组氨酸能力，故尚难确定组氨酸是否为成人体内的必需氨基酸。　　（2）条件必需氨基酸：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，如果膳食中能提供充足的半胱氨酸和酪氨酸，则人体对蛋氨酸和苯丙氨酸的需要量可分别减少 30%和 50%。故称其为条件必需氨基酸，或半必需氨基酸。在计算食物蛋白质必需氨基酸组成时，往往将半胱氨酸和蛋氨酸，苯丙氨酸和酪氨酸合并计算。　　（3）非必需氨基酸：非必需氨基酸是指人体可以自身合成的氨基酸，并非合成机体蛋白质时不需要，而是不一定需要从食物中摄入。但当膳食总氮量不足时，体内合成这些非必需氨基酸也可能受到限制。　　2.氨基酸模式　人体蛋白质以及各种食物蛋白质在必需氨基酸的种类和含量上存在着差异，可用氨基酸模式（amino acid pattern）来反映。氨基酸模式指蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。其计算方法是将蛋白质中的色氨酸含量定为 1，分别计算出其他必需氨基酸的相应比值，这一系列的比值就是该蛋白质的氨基酸模式（见表）。　　几种中国食物和人体蛋白质氨基酸模式　　　　3.限制氨基酸　有些食物蛋白质的氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式差异较大，其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，故其蛋白质营养价值较低。这些含量相对较低的必需氨基酸称为限制氨基酸（limiting amino acid），并按其含量低的严重程度依次称为第一、第二和第三限制氨基酸等。　　食物蛋白质按其必需氨基酸组成可分为三类。　　①完全蛋白质：所含必需氨基酸种类齐全、数量充足、比例适当。此类蛋白质不但能维持成人的健康，并能促进儿童生长发育。如乳类中的酪蛋白，蛋类中的卵清蛋白、卵磷蛋白等。　　②半完全蛋白质：这类蛋白质虽然含有种类齐全的必需氨基酸，但有的必需氨基酸数量不足，比例不适当，氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式差异较大，虽可维持生命，但不能促进生长发育。如小麦中的麦胶蛋白等。　　③不完全蛋白质：所含必需氨基酸种类不全，既不能维持生命，也不能促进生长发育，如玉米中的玉米胶蛋白，动物结缔组织中的胶原蛋白等。　　食物蛋白质营养价值评价　　评价食物蛋白质的营养价值，对于食品品质的鉴定、新资源食品的研究与开发、指导人群膳食等方面都是十分必要的。食物蛋白质的营养价值主要从蛋白质含量、消化吸收程度和被人体利用程度三方面来全面评价。　　1. 蛋白质含量 　蛋白质含量是食物蛋白质营养价值的基础，没有一定数量，再好的蛋白质其营养 　　B.氟　　C.镁　　D.铁　　E.钾『正确答案』D『答案解析』题中的临床表现属于贫血症状，缺乏的矿物质是铁。　　缺乏何种矿物质可能导致以下临床表现：发育迟缓，食欲减退，味觉减退或有异食癖，性成熟推迟，第二性征发育不全，免疫功能降低，创伤不易愈合，易于感染等　　A.钙　　B.氟　　C.镁　　D.铁　　E.锌『正确答案』E『答案解析』题中的临床表现属于锌缺乏的表现，故此题选 E。　　中国居民每日膳食中碘的推荐摄入量（RNI）为　　A.孕妇 200μg　　B.孕妇 120μg　　C.成人 120μg　　D.乳母 230μg　　E.成人 100μg『正确答案』C『答案解析』中国营养学会制定的中国居民每日膳食中碘的推荐摄入量（RNI）为成人 120μg，孕妇 230μg，乳母 240μg；可耐受最高摄入量（UL）为 600μg。　　维生素　　概述　　特点　　各种维生素的化学结构与性质虽不相似，却具有一些共同的特点：①存在于天然食物中，除了其本身形式，还有可被机体利用的前体化合物形式（维生素原）；②参与体内代谢过程的调节控制，但非机体结构成分，也不提供能量；③一般不能在体内合成或合成量太少（如维生素 D 可由机体合成，维生素 K 和生物素可由肠道细菌合成，但合成的量并不能完全满足机体的需要），必须由食物提供；④人体只需少量即可满足生理需要，但绝不能缺乏，否则可引起相应的维生素缺乏症。　　　　分类　　根据维生素溶解性的不同可将其分为两大类，即脂溶性维生素与水溶性维生素。　　脂溶性维生素有维生素 A、维生素 D、维生素 E、维生素 K；　　水溶性维生素有维生素 B1、维生素 B2、维生素 B6、维生素 B12、烟酸、叶酸、泛酸、生物素、胆碱、维生素 C 等。　　脂溶性维生素的化学组成仅含碳、氢、氧 3 种元素，而水溶性维生素除含碳、氢、氧外，有的还含有氮、钴或硫元素。脂溶性维生素在食物中常与脂类共存，其吸收与肠道中的脂类密切相关，易储存在机体的脂肪组织或肝脏中，通过胆汁缓慢排出体外，故摄入过量时易致中毒；　　水溶性维生素在体内一般没有非功能性的储存，经血液吸收过量时可很快从尿中排出，但摄入不足时较易出现缺乏症，必须经常通过食物供给。 　　维生素 A　　理化性质　　维生素 A 和类胡萝卜素溶于脂肪及大多数有机溶剂中，不溶于水。天然食物中维生素 A 多以棕榈酸酯的形式存在，对高温和碱性环境比较稳定，在一般烹调和罐头加工过程中不易被破坏。但是维生素 A的醇、醛、酸形式易被氧化破坏，特别在高温条件下。紫外线照射可以加快其氧化破坏。　　维生素 A 在体内主要储存于肝脏中，约占总　　量的 90%～95%，少量存在于脂肪组织中。　　　　生理功能　　1. 维持正常视觉。 　　2. 维持皮肤黏膜的完整性。 　　3. 促进生长发育 ：维生素 A 缺乏时长骨形成和牙齿发育均受阻碍。　　4. 促进免疫功能。 　　5. 抗氧化作用 ：维生素 A 原具有清除细胞内活性氧的作用。　　6. 抑制肿瘤生长 ：高维生素 A 和 β－胡萝卜素摄入者患肺癌等上皮组织肿瘤的危险性减少。　　缺乏与过量　　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。维生素 A 缺乏初期的病理改变是上皮组织的干燥，继而使正常的柱状上皮细胞转变为角状的覆层鳞状上皮，形成过度角化变性和腺体分泌减少。这种变化累及全身上皮组织，最早受影响的是眼睛的结膜和角膜，表现为结膜或角膜干燥、软化甚至穿孔，泪腺分泌减少，损伤严重时可致失明。　　儿童维生素 A 缺乏最重要的临床诊断体征是比奥斑（Bitot spots，俗称毕脱斑）。　　过量摄入维生素 A 可引起急性、慢性及致畸毒性。成人一次摄入量超过 90～300mg，儿童一次摄入量超过 90mg 即可能发生急性中毒。主要有嗜睡或过度兴奋，头痛、呕吐等高颅压症状，12～20 小时后出现皮肤红肿，脱皮，以手掌、脚底处最为明显。婴幼儿以高颅压为主要临床特征，囟门未闭者可出现前囟隆起，脑脊液检查压力增高。血浆维生素 A 水平剧增。　　参考摄入量及食物来源　　维生素 A 和类胡萝卜素在小肠内的吸收过程是不同的。类胡萝卜素中维生素 A 生物活性最高的 β－胡萝卜素，其他类胡萝卜素的吸收利用率则更低。膳食或食物中全部具有视黄醇活性的物质用视黄醇当量（retinol activity equivalent，RAE）来表示，包括已形成的维生素 A 和维生素 A 原的总量（μg）。它们常用的换算关系是：　　1 个视黄醇活性当量（μg RAE）　　＝1μg 全反式视黄醇　　＝2μg 溶于油剂的纯品全反式 β－胡萝卜素　　＝12μg 膳食全反式 β－胡萝卜素　　＝24μg 其他膳食维生素 A 原类胡萝卜素　　膳食或食物中总视黄醇活性当量（μg RAE）＝全反式视黄醇（μg）＋1/2 补充剂纯品全反式 β－胡萝卜素（μg）＋1/12 膳食全反式 β－胡萝卜素（μg）＋1/24 其他膳食维生素 A 原类胡萝卜素（μg）。　　中国居民每日膳食维生素 A 推荐摄入量（ RNI ）为成年男性 800μg RAE ，女性 700μg RAE ，孕妇（孕中、晚期）770μg RAE，乳母 1300 μgRAE。维生素 A 可耐受最高摄入量（UL）为成人 3000μg RAE/d。维生素 A 的安全摄入量范围较小，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 主要存在于动物性食物中，如各种动物肝脏、鱼肝油、鱼卵、蛋类和乳制品等。在贫困 地区或发展中国家，动物性食物的供应比较少，往往要依靠以植物来源的维生素 A 原类胡萝卜素作为维生素 A 的重要来源。类胡萝卜素在深色蔬菜中含量较高，如荠菜、菠菜、豌豆苗、胡萝卜、西红柿 、 辣椒等，水果中以芒果、柑橘、杏及柿子等含量比较丰富（下表）。　　部分食物维生素 A 或胡萝卜素含量（μg/100g）　　　　维生素 D　　理化性质　　维生素 D 类是指含环戊氢烯菲环结构、并具有钙化醇生物活性的一类化合物，包括维生素 D 2（麦角钙化醇）和维生素 D 3（胆钙化醇）。维生素 D2是由植物中的麦角固醇经紫外线照射产生的，维生素D3则是由动物和人体的表皮和真皮内含有的 7－脱氢胆固醇经日光中紫外线照射转化而成。维生素 D2和维生素 D3对人体的作用和作用机理相同，哺乳动物和人类对两者的生物利用程度亦无区别。　　　　生理功能　　1 ， 25 －（ OH ） 2－ D 3是维生素 D 的活性形式 ，可作用于小肠、肾、骨等靶器官，参与维持细胞内、外钙浓度，以及钙磷代谢的调节。1，25－（OH）2－D3促进钙、磷吸收，维持血浆钙、磷水平以适应骨骼矿化需要主要通过以下机制：　　①与肠黏膜细胞中的特异性受体结合后激活基因转录，促进肠黏膜上皮细胞合成钙结合蛋白（ CBP ） ，后者对肠腔中的钙离子有较强的亲和力，有利于钙的吸收。1，25－（OH）2－D3也能促进肠道对磷的吸收。　　　②与甲状旁腺激素协同使未成熟的破骨细胞前体转变为成熟的破骨细胞，促进骨质吸收，从而使骨中部分钙、磷释放入血。　　③促进肾近曲小管对钙、磷的重吸收以提高血浆钙、磷浓度。此外，维生素 D 亦可刺激成骨细胞促进骨样组织成熟和骨盐沉着。　　已有研究表明，维生素 D 还可通过分布于多种其他组织器官，如心脏、肌肉、大脑、造血和免疫器官的维生素 D 核受体调节细胞的分化、增殖和代谢。如 1，25－（OH）2－D3可抑制成纤维细胞、淋巴细胞以及肿瘤细胞的增殖等。　　缺乏与过量　　维生素 D 缺乏 在婴幼儿可引起佝偻病，以钙、磷代谢障碍和骨样组织钙化障碍为特征，严重者出现骨骼畸形，如方头、囟门闭合延迟、胸骨外凸（“鸡胸”）、漏斗胸，肋骨与肋软骨连接处形成“肋骨串珠”、骨盆变窄和脊柱弯曲、“O”形腿和“X”形腿等。　　牙齿方面，出牙推迟，恒齿稀疏、凹陷、容易发生龋齿。成人维生素 D 缺乏可使已成熟的骨骼脱 钙而发生骨质软化症和骨质疏松症尤其是妊娠和哺乳期妇女以及老年人，常见症状是骨痛、肌无力等。　　来源于膳食的维生素 D 一般不至引起中毒 ，但摄入过量的维生素 D 补充剂和强化维生素 D 的奶制品有发生中毒的可能。人体对维生素 D 的耐受性有较大差异，一般认为长期每日摄入 50μg 维生素 D 可能引起中毒，其中包含一些对维生素 D 较敏感的人。但长期每日摄入 125μg 维生素 D 则几乎肯定会引起 中毒。　　目前普遍接受的维生素 D 每日摄入量不宜超过 25μg。维生素 D 中毒时可出现厌食、过度口渴、呕吐、头痛、嗜睡、腹泻、多尿、关节疼痛等。　　参考摄入量及食物来源　　由于人体需要的维生素 D 有两个来源，既可由膳食提供（外源性），又可由暴露在日光之下的皮肤合成（内源性），产生量的多少与年龄、季节、纬度、紫外线强度、暴露皮肤的面积和时间长短有关，因此维生素 D 的需要量很难确切估计。婴幼儿由于生长发育迅速，需要相对大量的维生素 D，是维生素 D 缺乏的高危人群。　　中国居民膳食维生素 D 推荐摄入量（ RNI ）为成人 10μg/d ，65 岁以上 15μg/d；可耐受最高摄入量（ UL ）为 50μg/d 。　　维生素 D 的量可用 μg 或 IU 表示，它们之间的换算关系是：　　1IU 维生素 D 3=0.025μg 维生素 D 3，即 1μg 维生素 D3=40IU 维生素 D3　　维生素 D 的食物来源并不丰富，植物性食物如蘑菇、蕈类含有维生素 D2，动物性食物中含有维生素 D3，以鱼肝和鱼油中含量最丰富，其次在鸡蛋、小牛肉、黄油、海水鱼如鲱鱼、鲑鱼和沙丁鱼中含量相对较高，牛乳和人乳的维生素 D 含量较低，谷类、蔬菜和水果中几乎不含维生素 D 。　　维生素 E　　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。　　食物中维生素 E 在一般烹调时损失不大，但油炸时维生素 E 活性明显降低 。体内维生素 E 溶解于脂质且由脂蛋白转运，故血浆维生素 E 浓度与血浆总脂浓度呈正相关性。脂肪组织是维生素 E 最大的储存库，而在肝脏、肌肉、肾上腺、脑垂体、睾丸及血小板中维生素 E 浓度相对较高。　　　　生理功能　　1. 抗氧化作用 ：维生素 E 是一种强抗氧化剂，定位于细胞，特别是在生物膜上。维生素 E 与超氧化物歧化酶（ SOD ）、谷胱甘肽过氧化物酶（ GP ） 一起构成体内抗氧化系统，保护细胞膜、细胞器膜上多不饱和脂肪酸免受自由基的攻击，维持膜的完整性。　　维生素 E 作为抗氧化剂，可减少血中氧化型 LDL 的形成 ，防止维生素 A、维生素 C、ATP 和含硒蛋白、含铁蛋白（非血红蛋白）的氧化，还能保护脱氢酶的巯基免遭氧化破坏，加强混合功能氧化酶的活性。　　2. 预防衰老 ：随着年龄增长，机体内脂褐质（lipofusin）会不断增加。脂褐质俗称老年斑，是细胞内某些成分被氧化分解后的沉积物。补充维生素 E 可减少脂褐质的形成；改善皮肤弹性；并提高免 疫能力。维生素 E 在预防衰老中的作用日益受到重视。　　3. 与动物的生殖功能和精子生成有关 ：维生素 E 缺乏时可出现睾丸萎缩及其上皮细胞变性、孕育异常。临床上常用维生素 E 治疗先兆流产和习惯性流产，但在人类尚未发现有因维生素 E 缺乏而引起的不育症。　　4. 调节血小板的黏附力和聚集作用 ：维生素 E 缺乏时血小板聚集和凝血作用增强，增加了心肌梗死及卒中的危险性。这是由于维生素 E 可抑制磷脂酶 A2的活性，减少血小板血栓素 A2的释放，从而抑制了血小板的聚集。　　5. 其他作用 ：维生素 E 通过调节嘧啶碱基而参与 DNA 的生物合成过程 。维生素 E 可抑制胆固醇合成 的限速酶 3－羟基－3－甲基戊二酰辅酶 A 还原酶的活性而降低血浆胆固醇含量。维生素 E 还与体内辅酶 Q 的合成有关。　　人类较少发生维生素 E 缺乏症， 因为：①维生素 E 广泛存在于各种食物中；②维生素 E 几乎储存于 体内各器官组织中；③维生素 E 不易排出体外 。但低体重早产儿、脂肪吸收不良的患者及多不饱和脂肪酸摄入过多时易发生维生素 E 缺乏症。　　虽然维生素 E 属于脂溶性维生素，可在体内蓄积，但毒性却相对较小。成人摄入 100～800mg/d 未见异常，＞800mg/d 时可能引起胃肠道不适，恶心、腹泻、视觉模糊、肌无力以及拮抗维生素 K 等不良反应。婴幼儿大量摄入维生素 E 可使坏死性小肠结肠炎发生率明显增加。 　　机体营养状况评价　　1. 血浆（或血清）维生素 E 水平 ：血浆 α －生育酚浓度可直接反映人体维生素 E 的储存情况 ，是目前评价维生素 E 营养状况的主要指标 ，分析方法多用高效液相色谱法。健康成人若其血脂值正常，则血浆 α－生育酚的范围为 12～46μmol/L（5～20mg/L）。由于血浆 α－生育酚浓度与血浆总脂浓度密切相关，故有人建议用每克总血脂中的 α－生育酚水平来评价维生素 E 的营养状况。　　2.红细胞溶血试验：红细胞在 2%～2.4%H2O2溶液中保温后出现溶血，测得的血红蛋白量（HB1）占红细胞在蒸馏水中保温后测得的血红蛋白量（HB2）的百分比可反映维生素 E 的营养状况。维生素 E 水平正常者比值＜10%，偏低者比值 10%～20%，缺乏者＞20%。因为维生素 E 缺乏时，红细胞膜上的部分脂质失去抗氧化剂的保护作用，红细胞膜的完整性易受破坏，对 H2O2溶血作用的耐受能力下降。　　参考摄入量及食物来源　　维生素 E 需要量与膳食成分有关，膳食中不饱和脂肪酸增多时维生素 E 需要量也增多，一般认为每摄入 1g 多不饱和脂肪酸需摄入 0.4mg 维生素 E。中国营养学会 2013 版制定的中国居民膳食维生素 E 适宜摄入量（AI）为成人 14mg α－TE/d，乳母 17mg α－TE/d。　　维生素 E 含量丰富的食物有植物油，麦胚、坚果、豆类及其他谷类 ；蛋类、绿叶蔬菜中有一定含量；肉类、鱼类、水果及其他蔬菜含量很少。由于维生素 E 在自然界分布甚广，一般情况下不致缺乏。　　维生素 B1　　理化性质　　维生素 B 1，又称硫胺素、抗脚气病因子、抗神经炎因子，是由一个含氨基的嘧啶环和一个含硫的噻唑环组成的化合物，因其分子中含有硫和胺，故称硫胺素。高铁氰化钾等氧化剂可在碱性溶液中将维生素 B1氧化为硫色素。硫色素在紫外光下可呈现蓝色荧光，利用这一特性可测定维生素 B1的含量。成人体内约有 25～30mg 维生素 B1，其中约 50%在肌肉中。心脏、肝脏、肾脏和脑组织中维生素 B1的含量也较高。　　　　生理功能与缺乏　　1.生理功能：焦磷酸硫胺素（ TPP ） 是维生素 B1的主要活性形式，人体内约有 80%的维生素 B1为TPP 形式，作为辅酶参与 α－酮酸的氧化脱羧反应和磷酸戊糖途径的转酮醇酶反应。　　（ 1 ）辅酶功能 ：TPP 是碳水化合物代谢中丙酮酸和 α－酮戊二酸脱羧反应的辅酶。当硫胺素严重缺乏时，ATP 生成障碍，丙酮酸和乳酸在机体内堆积，对机体造成损伤。维生素 B1缺乏早期，转酮醇酶的活性明显下降，故测定红细胞中转酮醇酶活性可作为评价维生素 B 1营养状况的一种可靠方法。　　（ 2 ）非辅酶功能 ：维生素 B1在神经组织中可能具有一种特殊的非辅酶作用，当维生素 B1缺乏时可影响某些神经递质的合成和代谢，如乙酰胆碱合成减少和利用降低，而乙酰胆碱有促进胃肠蠕动和腺体分泌的作用。人体组织中含有胆碱酯酶，能使乙酰胆碱水解成乙酸和胆碱而失去活性，维生素 B1是胆碱酯酶的抑制剂，当维生素 B1缺乏时，胆碱酯酶的活性增强，使乙酰胆碱分解加速，导致胃肠蠕动缓慢，消化液分泌减少，出现消化不良，临床上常将维生素 B1作为辅助消化药。　　2.缺乏：维生素 B1缺乏症又称脚气病，初期症状为疲乏、淡漠、厌食、消化不良和便秘、头痛、失眠、忧郁、烦躁等，根据临床表现可分为 3 种类型。 　　（1）干性脚气病（dry beriberi）：以多发性神经炎症状为主。表现为上行性对称性周围神经炎。起病以下肢多见，开始肌力及感觉异常，足及踝部感觉过敏及灼痛，并有针刺或蚁行感。肌肉酸痛，以腓肠肌最明显。当疾病发展相继累及腿部及上肢伸肌及屈肌时，可发生手足下垂。患者膝反射在发病初期亢进，后期减弱或消失。　　（2）湿性脚气病（wet beriberi）：以循环系统症状为主。有运动后心悸、气促、心前区胀闷作痛、心动过速及下肢水肿，如不及时治疗，在短期内水肿迅速增加、气促增剧、发生心力衰竭。患者右心室扩大，可出现端坐呼吸和发绀。　　（3）混合型脚气病：特征是既有神经症状又有心力衰竭和水肿。婴儿脚气病（infant beriberi）常发生在 2 ～ 5 月龄 ，多是硫胺素缺乏的乳母所喂养的婴儿。发病突然，病情急，早期可有面色苍白，急躁、哭闹不安和水肿。严重时可出现嗜睡、呆视、眼睑下垂、声音微弱及深反射消失，惊厥，脉速，心力衰竭，甚至死亡。　　参考摄入量及食物来源　　由于硫胺素在能量代谢，尤其是碳水化合物代谢中的重要作用，其需要量常取决于能量摄入量。一般认为成人每摄入 4.18MJ （ 1000kcal ）能量需要硫胺素 0.5mg 。中国营养学会 2000 年制定的中国居民膳食硫胺素推荐摄入量（RNI）为成年男性 1.4mg/d ，成年女性 1.2mg/d 。　　维生素 B1广泛存在于天然食物中，含量较丰富的有动物内脏（肝、肾、心）、瘦猪肉、豆类、花生、谷类、蛋类等，蔬菜、水果、鱼类中含量较少。谷类加工过分精细，烹调时加碱可使维生素 B 1有不同程度的损失（见下表）。　　常见食物中维生素 B1含量（mg/100g）　　　　维生素 B2　　理化性质　　维生素 B 2又称核黄素（riboflavin），核黄素结晶呈黄棕色，味苦，微溶于水，27.5℃时每 100ml水中仅可溶解 12mg。核黄素水溶液呈现黄绿色荧光。机体各组织中均有核黄素存在，但在肝脏、肾脏和心脏中结合型核黄素浓度最高，在视网膜、尿和奶中有较多的游离核黄素。脑组织的核黄素含量不高，但脑组织中核黄素的转运效率较高，而且其浓度相当稳定。　　 　　生理功能与缺乏　　1.生理功能：维生素 B2以黄素单核苷酸（ FMN ）和黄素腺嘌呤二核苷酸（ FAD ） 辅酶形式参与许多代谢的氧化还原反应。　　（ 1 ）参与体内生物氧化与能量代谢； 　　（ 2 ）参与体内的抗氧化系统和药物代谢； 　　（ 3 ）参与其他营养素的代谢 ：FAD 和 FMN 作为辅酶参与色氨酸转变为烟酸、维生素 B6转变为磷酸吡哆醛的反应，并在体内铁的吸收、储存与转运过程中发挥重要作用。　　2.缺乏：维生素 B2缺乏的原因有膳食摄入不足、食物储存和加工不当导致核黄素的破坏和丢失；机体感染；维生素 B2吸收不良、利用不良或排泄增加和酗酒。核黄素缺乏可出现多种临床症状，常表现在眼、口、唇、舌、皮肤黏膜等部位，称为“口腔生殖系统综合征”，包括唇炎、口角炎、舌炎、皮炎、阴囊皮炎及角膜血管增生等。　　（1）眼：眼球结膜充血，角膜周围血管增生，睑缘炎，怕光、流泪、视物模糊等，严重时角膜下部有溃疡。　　（2）口腔：口角湿白及裂开、疼痛和溃疡（口角炎）；嘴唇疼痛、多见下唇红肿、皲裂、溃疡以及色素沉着（唇炎）；舌肿胀，疼痛、红斑及舌乳头萎缩（舌炎），典型者全舌呈紫红色或红紫相间，出现中央红斑，边缘界线清楚如地图样变化（地图舌）。　　（3）皮肤：脂溢性皮炎，初期呈轻度红斑，覆盖脂状黄色鳞片，多见于鼻翼两侧、耳后及眼眦，继而出现红斑型、丘疹型湿疹。　　维生素 B2长期缺乏还可导致轻中度缺铁性贫血，儿童生长发育迟缓，妊娠期缺乏核黄素可导致胎儿骨骼畸形。　　参考摄入量及食物来源　　维生素 B2的需要量与蛋白质和能量摄入量有关，生长期、妊娠期、哺乳期维生素 B2的需要量也增加。中国居民膳食核黄素推荐摄入量（ RNI ）为成年男性 1.4mg/d ，成年女性 1.2mg/d ，中期妊娠妇女 1.4mg/d ，晚期妊娠妇女和乳母 1.5mg/d 。膳食模式对维生素 B2的需要量有一定影响，低脂肪、高碳水化合物膳食时机体对维生素 B2需要量减少，高蛋白、低碳水化合物膳食或高蛋白、高脂肪、低碳水化合物膳食可使机体对维生素 B2需要量增加。　　动物性食物是核黄素的良好食物来源，但不同食物品种间含量的差异较大，其中肝、肾、心、蛋黄、乳类中核黄素含量较为丰富。植物性食品中以绿色蔬菜、豆类含量较高，而谷类含量较少。　　常见食物中维生素 B2的含量　　　　烟酸　　理化性质　　烟酸（niacin，nicotinic acid）又名尼克酸、维生素 PP 、抗癞皮病因子 等。在体内发挥生理作用的形态并非烟酸本身，而是其氨基化合物烟酰胺，两者具有相同的生理活性。烟酸主要以辅酶形式 广泛存在于体内各组织中，以肝脏含量最高，其次是心脏和肾脏，血中相对较少。血中烟酸　　约 90%以辅酶的形式存在于红细胞中。　　　　生理功能与缺乏　　1.生理功能　　（1）参与体内物质代谢和能量代谢；　　（2）与核酸的合成有关；　　（3）降低血胆固醇水平；　　（4）葡萄糖耐量因子的组成成分。　　2.缺乏：以玉米为主食得到地区居民及长期大量服用异烟肼的结核病人常易发生烟酸缺乏。烟酸缺乏可引起癞皮病。此病起病缓慢，常有前驱症状，如乏力，记忆力差、失眠等。如不及时治疗，则可出现皮炎（ dermatitis ）、腹泻（ diarrhea ）和痴呆 （depression），称为癞皮病“ 3D” 症状 。　　胃肠道症状可有食欲减退、恶心、呕吐、腹痛、腹泻等；口、舌部症状表现为杨梅舌及口腔黏膜溃疡，常伴有疼痛和烧灼感。神经精神症状可表现为乏力、烦躁、抑郁、健忘、失眠等，重者有狂躁、幻视、幻听、神志不清，甚至发展为痴呆症。　　典型的皮肤症状常见于肢体暴露部位，如手背、腕、前臂、面部、颈部、足背、踝部出现对称性皮炎。其次发生在肢体受摩擦的部位，如肘部、膝盖部等处。皮炎初始如同过度日晒引起的红斑，有烧灼和瘙痒感，随之可有水疱形成、皮肤破裂、出现渗出性创面，容易导致继发感染。慢性病例呈表皮粗糙、增厚、干燥、脱屑现象，色素沉着。皮肤受损部位与周围皮肤界线清楚，边缘略高起。病变有时可侵犯阴囊、阴唇及肛门周围皮肤。　　参考摄入量及食物来源　　烟酸摄入量应以烟酸当量（NE）表示，即：烟酸当量（ mg NE ） = 烟酸（ mg ） +1/60 色氨酸（ mg ） 　　中国营养学会 2013 版制定的中国居民烟酸推荐摄入量（RNI）为成年男性 15mg NE/d，女性 12mg NE/d。烟酸的可耐受最高摄入量（UL）为 35mg NE/d。　　烟酸及烟酰胺广泛存在于食物中，植物性食物中以烟酸为主；动物性食物中以烟酰胺为主。烟酸和烟酰胺在肝、肾、瘦畜肉、鱼以及坚果类中含量丰富；乳、蛋中含量虽然不高，但色氨酸较多，可转化为烟酸。　　玉米的烟酸含量并不低，甚至高于小麦粉，但以玉米为主食的人群容易发生癞皮病。其原因是：①玉米中的烟酸为结合型，不能被人体吸收利用；②玉米中色氨酸含量低。如果用碱处理玉米，可将结合型的烟酸水解成为游离型的烟酸，就容易被机体利用。中国新疆地区曾用碳酸氢钠（小苏打）处理玉米以预防癞皮病，效果良好。　　叶酸　　理化性质　　叶酸（folic acid）是含有蝶酰谷氨酸（PGA 或 pteGlu）结构的一类化合物的统称。因最初从菠菜叶子中发现而得名，属 B 族维生素之一。食物中的叶酸烹调加工后损失率可达 50%～90%。膳食中叶酸以与多个谷氨酸结合的形式存在，水解为单谷氨酸叶酸才能被小肠吸收。膳食中的抗坏血酸和葡萄 糖可促进叶酸的吸收，酒精及某些药物（如口服避孕药和抗惊厥药物）可抑制叶酸的吸收。　　　　生理功能及缺乏　　1.生理功能：天然存在的叶酸大多是还原形式的叶酸，即二氢叶酸和四氢叶酸，但只有四氢叶酸才具有生理功能。组氨酸、丝氨酸、甘氨酸、蛋氨酸等均可供给一碳单位，这些一碳单位从氨基酸释出后，以四氢叶酸作为载体，可参与嘌呤和胸腺嘧啶的合成，进一步合成 DNA、RNA；也可参与氨基酸之间的相互转化包括丝氨酸与甘氨酸的互换、组氨酸转化为谷氨酸、同型半胱氨酸与蛋氨酸之间的互换等；还可参与血红蛋白及肾上腺素、胆碱、肌酸等的合成。　　2.缺乏：叶酸缺乏可表现为：　　（1）巨幼红细胞贫血：叶酸缺乏时首先受影响的是细胞增殖速度较快的组织。由于 DNA 合成受阻，骨髓中幼红细胞分裂增殖速度减慢，形成巨幼红细胞贫血。患者表现为头晕、乏力、精神萎靡、面色苍白，并可出现舌炎、食欲下降以及腹泻等消化系统症状。患有巨幼红细胞贫血的孕妇，还易出现胎儿宫内发育迟缓、早产及新生儿低出生体重。　　（2）胎儿神经管畸形：神经管畸形（NTD）是指由于胚胎在母体内发育至第 3 ～ 4 周 时，神经管未能闭合所造成的先天缺陷。主要包括脊柱裂和无脑等中枢神经系统发育异常。孕妇孕早期叶酸缺乏可导致胎儿神经管畸形。中国每年约有 8 万～10 万神经管畸形患儿出生，在各种出生缺陷中居首位。　　（3）高同型半胱氨酸血症：叶酸缺乏可使同型半胱氨酸向蛋氨酸的转换出现障碍，导致同型半胱氨酸堆积，形成高同型半胱氨酸血症。高同型半胱氨酸血症是发生动脉粥样硬化和心血管疾病的一个独立危险因素。　　（4）叶酸与某些癌症：人类患结肠癌、前列腺癌及宫颈癌与膳食中叶酸的摄入不足有关。研究发现，结肠癌患者的叶酸摄入量明显低于正常人，叶酸摄入不足的女性，其结肠癌发病率是正常人的 5倍。　　从食物中摄入过量叶酸未发现不良反应，但服用大剂量叶酸补充剂或强化剂可能掩盖维生素 B12缺乏的早期表现。由于巨幼红细胞贫血患者大多数合并维生素 B12缺乏，过量叶酸的摄入会干扰维生素 B 12缺乏的早期诊断，有可能导致严重的不可逆转的神经损害。多数学者认为，摄入 1000μg/d 合成的叶酸不会引起任何已知的毒性反应。在美国和加拿大，叶酸补充剂超过 1000μg/d 需根据医生处方。通常使用 400μg/d 作为补充剂 。　　参考摄入量及食物来源　　成人维持 DNA 正常合成的叶酸最低需要量平均为 60μg/d。当每日叶酸摄入量维持在 3.1μg/kg 体重时，可保证适当的储备，停止摄入叶酸后可维持 3～4 个月不出现缺乏症状。据 1998 年美国国家医学科学院的食品营养委员会（FNB）关于 B 族维生素每日参考摄入量（DRIs）的最新报告，叶酸的摄入量应以膳食叶酸当量（ DFE ）表示 。　　由于食物叶酸的生物利用度仅为 50%，而叶酸补充剂与膳食混合时生物利用度为 85%，比单纯来源于食物的叶酸利用度高 1.7 倍，因此 DFE 的计算公式为：　　DFE （ μg ） = 膳食叶酸（ μg ） +1.7× 叶酸补充剂（ μg ） 　　中国居民膳食叶酸推荐摄入量（RNI）为成人 400μg DFE/d ，孕妇 600μg DFE/d ，乳母 550μg DFE/d。叶酸的可耐受最高摄入量（UL）为 1000μg DFE/d。　　叶酸广泛存在于各种动、植物食品中。富含叶酸的食物为动物肝、肾、鸡蛋、豆类、酵母、绿叶蔬菜、水果及坚果类。　　维生素 C　　理化性质 　　维生素 C 又称抗坏血酸（ascorbic acid），是一种含有 6 个碳原子的酸性多羟基化合物。自然界中存在 L 型、D 型两种构型，其中 D 型无生物活性。维生素 C 易溶于水，不溶于脂溶性溶剂。黄瓜、白菜等蔬菜中含氧化酶，所以蔬菜在储存过程中维生素 C 有不同程度的损失。而某些食物如枣、刺梨等含有生物类黄酮，可减少其氧化破坏。血浆中抗坏血酸主要以还原形式存在，还原型和氧化型之比为15：1，故测定还原型维生素 C 即可了解血中维生素 C 的水平。　　　　生理功能及缺乏　　1.生理功能：维生素 C 是一种生物活性很强的物质，在人体内具有多种生理功能。　　（1）抗氧化作用：维生素 C 是一种电子供体，具有较强的还原性，在体内多种氧化还原反应中发挥重要作用。　　①清除自由基；　　②促进抗体形成；　　③促进铁的吸收；　　④促进四氢叶酸形成；　　⑤维持巯基酶的活性。　　（ 2 ）参与胶原蛋白合成。 　　（ 3 ）参与类固醇代谢。 　　（ 4 ）参与神经递质合成。 　　（ 5 ）促进机体解毒功能。 　　维生素 C 还可阻断致癌物 N －亚硝基化合物的合成 。　　2.缺乏：膳食中维生素 C 摄入减少或机体需要量增加又得不到及时补充，可使体内维生素 C 储存减少。若体内储存量低于 300mg ，可能出现缺乏症状 。维生素缺乏可引起坏血症，临床表现为毛细血管脆性增强，全身任何部位可出现大小不等和程度不同的出血。起初局限于毛囊周围及牙龈等处，进一步发展可有皮下组织、肌肉、关节、腱鞘等处出血，甚至血肿或瘀斑。此外还可出现机体的抵抗力下降 ， 容易疲劳，伤口愈合缓慢，肌肉关节疼痛，以及因胶原蛋白合成障碍，骨有机质形成不良而导致的骨质疏松等。　　尽管维生素 C 的毒性很小，但服用量过多时仍可产生一些不良反应。有报告指出，成人维生素 C 的摄入量超过 2g，可引起渗透性腹泻。每日服用 4g 维生素 C 可使尿液中尿酸的排出量增加一倍，并因此增加了形成尿酸盐结石的可能性。草酸是维生素 C 的代谢产物，维生素 C 长期摄入过多可由于草酸排泄增多而形成草酸钙结石。当每日维生素 C 的摄入量在 2～8g 以上时，可出现恶心、腹部痉挛、铁吸收过度、红细胞破坏以及泌尿道结石等副作用。　　参考摄入量及食物来源　　中国居民膳食维生素 C 的推荐摄入量（RNI）为成人 100mg/d，妊娠中晚期孕妇 115mg/d，乳母150mg/d；可耐受最高摄入量（UL）为成人 2000mg/d。预防非传染性慢性病摄入量（PI－NCD）为200mg/d。在高温、寒冷和缺氧条件下劳动或生活，经常接触铅、苯和汞的有毒作业工种的人群，某些疾病的患者应增加维生素 C 的摄入量。　　常见食物中维生素 C 含量（mg/100g） 价值也有限。蛋白质含氮量比较恒定，故一般使用微量凯氏（ Kjeldahl ）定氮法测定食物中的含氮量 ，再乘以蛋白质换算系数来计算食物蛋白质含量。不同食物蛋白质的含氮量稍有不同，平均为 16%，因此由氮计算蛋白质的换算系数即是其倒数 6.25。根据被测定食物的含氮量乘以 6.25 就可以得到该食物的 粗蛋白质含量（测定时未去除食物中非蛋白氮）。在具体计算时，也可按不同食物选用各自实际的蛋白质换算系数。　　2. 蛋白质消化率 　蛋白质消化率（digestibility）是指食物蛋白质在消化道内被分解和吸收的程度。由于蛋白质在食物中存在形式、结构不同，食物中含有影响蛋白质吸收的因素以及食物不同的加工与烹调方式，食物蛋白质的消化率存在差异。动物性食品的蛋白质消化率一般高于植物性食品（见表）。大豆整粒食用时，消化率仅 60%，而加工成豆腐后，消化率提高到 90%以上。这是因为加工过程中去除了大豆含有的纤维素等不利于蛋白质消化吸收的成分。　　几种食物蛋白质的消化率（%）　　　　测定食物蛋白质消化率时，无论是以人还是以动物为实验对象，都必须检测实验期内摄入的食物氮、排出体外的粪氮和粪代谢氮。其中粪代谢氮，即肠道内源性氮，是在实验对象完全不摄入蛋白质时，从粪中排出的氮量，包括分泌到肠道的消化液、脱落的肠黏膜细胞和肠道微生物所含的氮中未被重新吸收的部分。成人 24 小时内粪代谢氮一般为 0.9～1.2g。按下式可计算食物蛋白质的真消化率（true digestibility）：　　　　实际测定时为简便起见，一般不测定粪代谢氮，如此测得的消化率称为表观消化率（apparent digestibility）。表观消化率的数值比真消化率低，具有一定安全性。　　　　3. 蛋白质利用率 　评价食物蛋白质利用率的指标很多，不同指标可从不同角度反映蛋白质被利用的程度，常用的指标有：　　（ 1 ）生物价 ：生物价（biological value，BV）是表示食物蛋白质消化吸收后，被机体利用程度的指标。生物价的数值越高，表明其被机体利用程度越高，最大值为 100%。计算公式如下：　　　　上式中：吸收氮 = 食物氮－（粪氮－粪代谢氮） 　　储留氮 = 吸收氮－（尿氮－尿内源性氮） 　　尿内源性氮为试验对象完全不摄入蛋白质时从尿中排出的氮，主要来源于组织蛋白质的分解。生物价高，表明食物蛋白质中氨基酸主要被用来合成人体蛋白质，很少经肝、肾代谢而由尿排出多余的氮。生物价对指导肝、肾疾病患者的膳食很有意义，生物价高的蛋白质有利于减轻肝肾负担。　　（ 2 ）蛋白质净利用率 ：蛋白质净利用率（net protein utilization，NPU）是把食物蛋白质的消化率和利用率结合起来，因此更全面地反映了食物蛋白质被利用的程度。 　　　　人类和其他灵长类动物及豚鼠体内不能合成维生素 C，因此维生素 C 必需由食物提供。维生素 C 的主要食物来源是新鲜蔬菜和水果（见上表）。一般而言，深色蔬菜的维生素 C 含量比浅色蔬菜多 ，叶菜类的维生素 C 含量比根茎类蔬菜多，酸味水果的维生素 C 含量比无酸味水果多 。其中辣椒、苜蓿（草头）、荠菜、菠菜、韭菜等深色蔬菜和鲜枣、山楂、草莓、柑橘等水果中维生素 C 含量较多。鲜枣、刺梨等水果中富含生物类黄酮，能保护食物中维生素 C 的稳定性。　　维生素 B1的生理功能主要为　　A.作为转酮醇酶的辅酶参与转酮醇作用　　B.以 NAD 和 NADP 的形式参与呼吸链　　C.作为一碳单位的运载体　　D.抗氧化功能　　E.作为羟化过程底物和酶的辅因子『正确答案』A『答案解析』维生素 B1的生理功能主要为作为转酮醇酶的辅酶参与转酮醇作用。　　两名青年男子，食用大量鲨鱼肝后，相继出现疲乏、食欲下降、腹痛、腹泻、肝肿大、皮肤瘙痒、毛发脱落、骨关节疼痛，你认为哪种中毒可能性最大　　A.维生素 A 中毒　　B.维生素 B12中毒　　C.维生素 E 中毒　　D.维生素 K 中毒　　E.维生素 PP 中毒『正确答案』A『答案解析』肝脏中富含维生素 A，同时题干中描述的临床表现食欲下降、毛发脱落等与维生素 A 过量中毒的症状相符合，所以答案选择 A。　　维生素 B2的良好来源是　　A.白菜　　B.菠菜　　C.大米　　D.动物肝脏　　E.红薯『正确答案』D『答案解析』动物性食物是核黄素的良好食物来源，其中肝、肾、心、蛋黄、乳类中核黄素含量较为丰富。　　缺乏时可引起脚气病的是　　缺乏时可引起皮炎、腹泻、痴呆等所谓“三 D”症状的是　　A.维生素 B1　　B.维生素 B2 　　C.烟酸　　D.泛酸　　E.叶酸『正确答案』A C『答案解析』可引起脚气病的是维生素 B1。烟酸缺乏可引起“三 D”症状。　　10 岁男孩，近 1 个月经常有口角湿白，嘴唇红肿，舌乳头肥大呈青紫色，阴囊两侧有对称性红斑，体格检查无其他异常发现。膳食调查该男孩每日摄入能量8.4×103kJ（2000kcal），蛋白质 65g，维生素 B11.0mg，维生素 B20.5mg，维生素C90mg。　　1.该男孩可能缺乏的营养素是　　A.维生素 B1　　B.维生素 B2　　C.烟酸　　D.泛酸　　E.叶酸　　2.应该建议该男孩多吃　　A.动物肝脏　　B.肉类　　C.鸡　　D.谷类　　E.水果『正确答案』C　A『答案解析』口角湿白，嘴唇红肿，舌乳头肥大呈青紫色，阴囊两侧有对称性红斑，与烟酸缺乏症状相符，所以最可能的缺乏的是烟酸。　　烟酸和烟酰胺在肝、肾、瘦畜肉、鱼以及坚果类中含量丰富；乳、蛋中含量虽然不高，但色氨酸较多，可转化为烟酸。 　　　　（ 3 ）蛋白质功效比值 ：蛋白质功效比值（protein efficiency ratio，PER）是用生长实验的方法反映食物蛋白质利用率的指标。一般使用处于生长阶段的幼年动物（刚断奶的雄性大鼠），测定其在实验期内体重增加（g）和蛋白质摄入量（g）的比值。显然，动物摄食持续时间、年龄、实验开始的体重和所用动物的种类都是很重要的变量。由于所测蛋白质主要被用来提供生长之需要，所以该指标被广泛用于婴幼儿食品中蛋白质的评价。　　　　（ 4 ）氨基酸评分和经消化率修正的氨基酸评分 ：氨基酸评分（AAS）也叫蛋白质化学评分，是通过测定蛋白质的必需氨基酸组成，并将各组分与参考蛋白或推荐的氨基酸评分模式相比较，发现其中最缺乏的氨基酸即限制性氨基酸，然后计算其与参考蛋白或推荐的氨基酸评分模式中相应的必需氨基酸的比值。例如，某被测蛋白质的限制氨基酸含量相当于参考蛋白中同种氨基酸的 70%，那么它的氨基酸评分即是 70。不同年龄的人群，其氨基酸评分模式也不同。（见下表）　　不同人群需要的氨基酸评分模式　　　　确定某一食物蛋白质的氨基酸评分分两步：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。　　氨基酸评分的方法简单易行，缺点是没有考虑食物蛋白质的消化率。为此，美国食品药品管理局通过了一种新的方法，即经消化率修正的氨基酸评分（ PDCAAS ） 。这种方法可替代蛋白质功效比值，对除孕妇和婴儿以外的所有人群的食物蛋白质进行评价（见下表）。要得到 PDCAAS，需将 AAS 乘以食物蛋白质的真消化率。其计算公式为：　　经消化率修正的氨基酸评分=氨基酸评分×真消化率　　几种食物蛋白质经消化率修正的氨基酸评分 　　　　除上述方法和指标外，还有一些蛋白质营养价值的评价方法和指标，如相对蛋白质值（RPV），净蛋白质比值（NPR），氮平衡指数（NBI）等，一般使用较少。几种常见食物的蛋白质质量评价指标见下表。　　几种常见食物蛋白质质量评价指标　　　　蛋白质缺乏　蛋白质缺乏在成人和儿童中都有发生，但处于生长阶段的儿童更为敏感。据调查，蛋白质－能量营养不良（ PEM ） 患者中有因疾病和营养不当引起，但大多数则是因贫穷和饥饿引起的。膳食蛋白质摄入不足时，蛋白质的质量在很大程度上决定了儿童的生长情况和成人的健康。　　PEM 有两种：一种称 kwashiorkor ，来自加纳语，指能量摄入基本满足而蛋白质严重不足的儿童营养性疾病。主要表现为腹部和腿部水肿、虚弱、表情淡漠、生长滞缓、头发变色、变脆和易脱落、易感染其他疾病等。另一种叫 marasmus ，原意即为“消瘦”，指蛋白质和能量摄入均严重不足的儿童营养性疾病，患儿消瘦无力，因易感染其他疾病而死亡。这两种情况可以单独存在，也可并存（下表）。也有人认为此两种营养不良症是 PEM 的两种不同阶段。对成人来说，蛋白质摄入不足，同样可引起体力下降、水肿、免疫力减弱等症状。　　儿童 kwashiorkor 和 marasmus 的特征 　　　　蛋白质，尤其是动物性蛋白摄入过多，对人体同样有害。首先过多的动物性蛋白质的摄入，必然伴随较多的动物脂肪和胆固醇摄入。其次蛋白质过多本身也会产生有害影响。正常情况下，人体不储存蛋白质，摄入过多时必须将蛋白质脱氨分解，氮则由尿排出体外。这一过程需要大量水分，从而加重了肾脏的负荷，若肾功能本来不好，则危害就更大。过多的动物性蛋白摄入，也造成含硫氨基酸摄入过多，这样可加速骨骼中钙的丢失，易产生骨质疏松（osteoporosis）。　　蛋白质参考摄入量与食物来源　　1.蛋白质参考摄入量　　理论上成人每天摄入约 30g 蛋白质就可满足零氮平衡，但从安全性和消化吸收等因素考虑，成人按 0.8g/（kg·d）摄入蛋白质为宜。由于中国膳食以植物性食物为主，所以成人蛋白质推荐摄入量为1.16g/（kg·d）。按能量计算，中国成人蛋白质摄入量占膳食总能量的比例为 10% ～ 12% ，儿童、青少 年为 12% ～ 14% 。 　　2.食物来源　　蛋白质广泛存在于动、植物性食物之中。动物性蛋白质的消化率和利用率较高，而植物性食物的蛋白质含量、利用率一般较低。因此，注意食物合理搭配、蛋白质互补是非常重要的。大豆可提供丰富的优质蛋白质，牛奶也是优质蛋白质的重要食物来源，中国人均牛奶的年消费量还很低，应大力提倡各类人群增加牛奶和大豆及其制品的消费。　　脂类　　脂类是生物组织中可用非极性溶剂提取的物质。人类膳食中的脂类主要是甘油三酯（triglycerides），约占 95%，其余为类脂，包括磷脂（phospholipids）和固醇类（sterols）等。　　　　脂类的营养学意义 　　甘油三酯的主要生理功能是氧化释放能量，供机体利用。 1g 甘油三酯在体内完全氧化所产生的能 量约为 37.6kJ （ 9kcal ） ，比等量糖类和蛋白质产生的能量多出 1 倍以上。成人每日所需能量的 20%～30%，婴儿所需能量的 35%～50%通常由脂肪代谢提供。　　甘油三酯还可协助脂溶性维生素和类胡萝卜素的吸收。肝、胆疾病患者发生脂肪消化吸收功能障碍时，可伴有脂溶性维生素吸收障碍而造成的缺乏症。脂肪在胃中停留时间较长，因此富含脂肪的食物具有较强的饱腹感。脂肪还能增加膳食的美味，促进食欲。　　体内甘油三酯的储存和提供能量有两个特点：　　一是脂肪细胞可以不断地储存甘油三酯，至今还未发现其吸收脂肪的上限，所以人体可因不断地摄入过多的能量而不断地积累脂肪，导致越来越胖；　　二是机体不能利用脂肪酸分解的含 2 个碳的化合物合成葡萄糖，所以甘油三酯不能直接给脑和神经细胞以及血细胞提供能量，因此节食减肥不当可能导致机体分解蛋白质，通过糖异生保证血糖水平。　　类脂是组成细胞膜、大脑和外周神经组织的重要成分，其在体内的含量一般不随人体的营养状况而改变。磷脂可与蛋白质结合形成脂蛋白，并参与细胞膜、核膜、线粒体膜的构成，这些膜结构在体内新陈代谢中起着重要作用。如细胞膜只允许细胞与外界发生有选择性的物质交换，摄取营养素，排出废物。酶类可以有规律地排列在膜上，使物质代谢能顺利进行，保证细胞的正常生理功能。磷脂还是血浆脂蛋白的重要组成成分，具有稳定脂蛋白的作用。组织中脂类如脂肪和胆固醇在血液中运输时，需要有足够的磷脂。　　胆固醇也是细胞膜和细胞器膜的重要结构成分，它关系到膜的通透性，有助于细胞内物质代谢的酶促反应顺利进行。胆固醇还是体内合成维生素 D3和胆汁酸的原料。胆汁酸的主要功能是乳化脂类，帮助脂类的消化与吸收。胆固醇在体内可以转变成各种肾上腺皮质激素，如影响蛋白质、糖和脂类代谢的皮质醇，能促进水和电解质在体内保留的醛固酮。胆固醇也是性激素睾酮、雌二醇的前体。　　必需脂肪酸的定义及功能　　必需脂肪酸（essential fatty acid，EFA）指人体不可缺少且自身不能合成，必须通过食物供给的脂肪酸。亚油酸（ C 18:2 n－6）和 α －亚麻酸（ C 18:3 n－3）是公认的必需脂肪酸。花生四烯酸（C20:4 n－6）、二十碳五烯酸（EPA，C20:5 n－3）和二十二碳六烯酸（DHA，C22:6 n－3）亦有必需脂肪酸的功能，但它们可由膳食中亚油酸或 α－亚麻酸在人体内合成。　　n－6 必需脂肪酸是组织细胞的组成成分，对线粒体和细胞膜的结构特别重要。膳食中缺乏亚油酸等 n－6 必需脂肪酸可影响细胞膜的功能，如红细胞的脆性增加易于溶血，线粒体也可因渗透性改变而发生肿胀现象。　　n－3 必需脂肪酸对中枢神经系统的作用是 n－6 必需脂肪酸所不能替代的。如给予生长期实验动物α－亚麻酸含量很低的饲料后，发现动物的视网膜和视觉功能受损。n－3 必需脂肪酸与行为发育、脂类代谢也有一定关系。　　n－6 和 n－3 多不饱和脂肪酸还是体内合成类二十烷酸的前体。而类二十烷酸是一组比较复杂的化合物，包括前列腺素（PG）、血栓素（TXA）以及白三烯（LT）等，广泛存在于各组织中。这些类二十烷酸对机体的正常生理过程和某些疾病状态有多方面的影响，如调节血压、血脂、血栓的形成，以及调节机体的免疫反应等。膳食中必需脂肪酸的种类和数量可能影响体内类二十烷酸的生物学作用。　　参考摄入量及食物来源　　为提供必需脂肪酸、脂溶性维生素以及促进脂溶性维生素吸收等所需要的脂肪摄入量并不多，一般每日膳食中有 50g 脂肪即能满足。FAO/WHO 专家报告（1993 年）推荐膳食中亚油酸摄入量应占总能量的 3%～5%。研究表明，亚油酸摄入量占总能量 2.4%时，啮齿类动物组织中花生四烯酸含量可达最高值，并可预防婴儿和成人出现 n－6 必需脂肪酸缺乏症。而人体对 n－3 脂肪酸的需要量可能是很低的，膳食中 α－亚麻酸的摄入量占总能量 0.5%～1%时，即可使组织中 DHA 含量达最高值，并避免出现任何明显的缺乏症。　　由于脂肪过多易引起肥胖、高脂血症、冠心病及某些癌症，甚至影响寿命，因此脂肪摄入量应限制在占总能量的 30%以下，其中饱和脂肪酸不应超过总能量的 10%。n－3 脂肪酸与 n－6 脂肪酸的比例以 1：4～1：6 较为合理。　　中国营养学会推荐成人脂肪摄入量的可接受范围（ AMDR ）应占总能量的 20% ～ 30% 。 n－6 和 n－3 多不饱和脂肪酸的 AMDR 分别占总能量的 2.5%～9.0%和 0.5%～2.0%EPA 和 DHA 的 AMDR 为 0.25～2.0g/d。 　　膳食中脂肪主要来自植物油、动物油脂和肉类。大豆、花生、核桃、松子、葵花子、杏仁等脂肪含量也很高。动物性食物的脂肪含量因种类、部位不同而异。　　胆固醇只存在于动物性食物中。由下表可见，畜肉中胆固醇含量大致相近，肥肉比瘦肉高，内脏又比肥肉高，脑中含量最高。一般鱼类的胆固醇含量和瘦肉差不多，但少数鱼如凤尾鱼、墨鱼的胆固醇含量不低。蛋类的胆固醇含量也较高，一个鸡蛋约含 300mg 胆固醇。所有的动植物均含有卵磷脂，但在脑、心、肾、骨髓、肝、蛋黄、大豆中含量较丰富。　　食物中胆固醇含量（mg/100g）　　　　　　碳水化合物　　分类　　碳水化合物也称糖类，是由碳、氢、氧三种元素组成的一类化合物。FAO/WHO 于 1998 年根据其化学结构及生理作用将碳水化合物分为糖，寡糖，多糖三类，见下表。　　碳水化合物分类　　 　　1.糖　包括单糖、双糖和糖醇。　　（1）单糖：单糖是最简单的碳水化合物，不能再被水解为更小分子的糖。　　食物中常见的单糖是葡萄糖和果糖，它们都含有 6 个碳原子（己糖）。葡萄糖具有右旋性和还原性，是构成食物中各种糖类的最基本单位，也是人体内主要的单糖，在血中的浓度约为 5mmol/L。果糖与葡萄糖分子式相同，但结构不同。　　果糖是天然碳水化合物中最甜的糖，其甜度约为蔗糖的 1.2 倍。蜂蜜和水果中含有较多的果糖。果糖被吸收后，经肝脏转变成葡萄糖被人体利用，也有一部分转变为糖原、乳酸和脂肪。半乳糖很少以单糖形式存在于食物之中，而是作为乳糖和寡糖的组成成分之一。半乳糖在人体中也是先转变成葡萄糖后才被利用。　　食物中还有少量的戊糖如核糖、脱氧核糖、阿拉伯糖和木糖。　　（2）双糖：双糖是由两分子单糖缩合而成。常见的有蔗糖、乳糖、麦芽糖和海藻糖等。　　蔗糖是由一分子葡萄糖和一分子果糖以 α－键连接而成，无还原性。在甘蔗、甜菜和蜂蜜中含量较多，日常食用的白砂糖即蔗糖，是从甘蔗或甜菜中提取的。　　麦芽糖是由两分子葡萄糖以 α－键连接而成，无还原性。淀粉在酶的作用下可分解成麦芽糖。　　乳糖是由一分子葡萄糖和一分子半乳糖以 β－键连结而成，有还原性，主要存在于奶及奶制品中 。 但部分人群对乳糖的分解吸收能力较弱，未被吸收的乳糖进入大肠，在肠道细菌作用下产酸、产气、引起胃肠不适、胀气、痉挛和腹泻等。造成此种乳糖不耐受的原因主要有：　　①先天性缺少或不能分泌乳糖酶；　　②某些药物如抗癌药物或肠道感染而使乳糖酶分泌减少；　　③随着年龄增长，乳糖酶水平不断降低，一般自 2 岁以后到青年时期，乳糖酶水平可降到出生时的 5%～10%。　　为克服乳糖不耐受，可选用经发酵的乳制品如酸奶，或经乳糖酶分解的乳制品，或以少量多餐饮用奶及其制品的方法。据调查世界上完全没有乳糖不耐受的人仅占 30%左右。海藻糖是由两分子葡萄糖组成，存在于真菌及细菌之中，如食用蘑菇中含量较多。　　（3）糖醇：是单糖还原后的产物，广泛存在于生物界特别是在植物中。因为糖醇的代谢不需要胰岛素，常用于糖尿病人膳食。在食品工业上，糖醇也是重要的甜味剂和湿润剂，目前常使用的有山梨醇、甘露醇等。　　2.寡糖　寡糖又称低聚糖，指由 3～9 个单糖通过糖苷键构成的聚合物，较重要的有：　　（1）棉子糖和水苏糖：存在于豆类食品中，前者是由葡萄糖、果糖和半乳糖构成的三糖，后者是在前者的基础上再加上一个半乳糖的四糖。两种糖都不能被肠道消化酶分解而消化吸收，但在大肠中可被肠道细菌代谢，产生气体和其他产物，造成胀气，适当加工可以减小其不良影响。　　（2）低聚果糖和异麦芽低聚糖：低聚果糖是由一个葡萄糖和多个果糖结合的寡糖，存在于水果、蔬菜中，尤以洋葱、芦笋中含量较高。异麦芽低聚糖有甜味，游离状态的异麦芽低聚糖在天然食物中极少，主要存在于某些发酵食品如酒、酱油中，但含量很少。低聚果糖和异麦芽低聚糖属于“益生元” 。　　益生元是指不被人体消化系统消化和吸收，能够选择性地促进宿主肠道内原有的一种或几种有益细菌（益生菌）生长繁殖的物质，通过有益菌的繁殖增多，抑制有害细菌生长，从而达到调整肠道菌群，促进机体健康的目的。　　寡糖可被肠道有益细菌如双歧杆菌等所利用，其发酵产物如短链脂肪酸（SCFA），与膳食纤维一起对肠道的结构与功能有重要的保护和促进作用。　　3.多糖　多糖是由 10 个以上单糖组成的一类大分子碳水化合物，一般不溶于水，无甜味，无还原性，包括淀粉、糖原和纤维素等。　　（1）淀粉：由数百至数千个葡萄糖分子聚合而成，包括：　　①可吸收淀粉：能被人体消化酶消化而吸收的植物多糖。主要储存在植物细胞之中，尤其富含于谷类、薯类、豆类食物中，是人类碳水化合物的主要食物来源，也是最经济的能量营养素。　　②抗性淀粉：抗性淀粉（ RS ）是指健康人小肠中不被消化吸收的淀粉及其降解产物。 抗性淀粉不能在小肠消化吸收，但在结肠可被生理性细菌发酵，产物是短链脂肪酸和气体，主要是丁酸和 CO2，CO2可调节肠道有益菌群和降低粪便的 pH。