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了解人体对营养素的需求 - 任务三

【摘要】:目前已证实人类必须的营养素多达40多种,这些营养素必须通过食物摄入来满足人体的需要。正确认识营养素的生理功能和机体对营养素的需要量是保持合理营养的基础。正常成人体内蛋白质占体重的16%~19%。人体每天约更新3%的蛋白质。

目前已证实人类必须的营养素多达40多种,这些营养素必须通过食物摄入来满足人体的需要。每种天然食物中所含营养素的种类和数量各有不同。正确认识营养素的生理功能和机体对营养素的需要量是保持合理营养的基础。

一、蛋白质

蛋白质(Protein)是一切生命的基础。正常成人体内蛋白质占体重的16%~19%。人体内蛋白质始终处于不断分解和不断合成的动态平衡中,使组织蛋白不断更新和修复。人体每天约更新3%的蛋白质。

(一)生理功能

1.构成机体,修补组织

蛋白质是组成机体所有组织、细胞的重要成分。人体内的神经、肌肉、内脏、骨骼,甚至指甲和头发,没有一处不含蛋白质。人体的生长发育、组织细胞的新陈代谢,都离不开蛋白质。

2.调节体液渗透压和维持酸碱平衡

正常情况下,机体细胞内、外体液的渗透压必须保持平衡,这种平衡是由电解质和蛋白质的共同调节实现的。当人体摄入蛋白质不足时,血浆蛋白浓度降低,渗透压下降,导致水在细胞间隙内积聚,从而出现水肿。同时,为维持细胞生命所必需,也要使体液的pH或氢离子浓度保持正常,酸碱之间必须保持平衡。氢离子浓度高时体液呈酸性,为酸中毒;氢离子浓度低时体液呈碱性,为碱中毒。蛋白质是两性物质,能与酸或碱进行化学反应,起到维持体液酸碱平衡的作用。

3.构成生理活性物质

机体内许多具有重要生理作用的物质也是由蛋白质构成的。如果没有蛋白质的参与,就不能起作用。酶是蛋白质,它参与了机体内环境的各项生命活动:运输氧气的血红蛋白及人体免疫物质的形成需要蛋白质的参与;一些维生素也可以由蛋白质转变而来;另外,血液的凝固、视觉的形成、人体的肌肉运动等,无一不与蛋白质有关。

4.供给能量

蛋白质是一种能源物质,但它在体内的主要功能并非供给能量。人体能量的主要来源为糖和脂肪。当它们供应不足时,机体会动用蛋白质氧化分解提供能量,每克蛋白质在体内产生16.7 kJ的能量。正常情况下,每天有一部分蛋白质氧化分解,向机体提供的能量占每天所需总能量的10%~15%。

5.维护皮肤的弹性和韧性

胶原蛋白是人体结缔组织的组成成分,有支撑和保护的作用。人的皮肤中,胶原蛋白含量高达9%,维护着人类皮肤的弹性和韧性。如长期缺乏蛋白质会导致皮肤的生理功能减退,使皮肤弹性降低,失去光泽,出现皱纹

(二)氮平衡

蛋白质在体内处于不断合成与分解的动态变化之中。每天约有3%的蛋白质被分解,同时又有3%的蛋白质被合成。一定时间内摄入的氮等于排出的氮,称为氮平衡,一般多见于成年人;若摄入的氮大于排出的氮,说明机体处于正氮平衡,一般多见于儿童生长发育时期以及病后恢复期等;若摄入的氮低于排出的氮,则机体处于负氮平衡,见于衰老、禁食和消耗性疾病。蛋白质如长期摄入不足,热能供给不足,活动量过大以及精神紧张都会促使氮平衡趋向负值,导致机体出现生长发育迟缓、体重减轻、贫血、免疫功能低下、易感染、智力发育障碍等症状,严重时可引起营养性水肿。经测定,膳食中不摄入蛋白质时,60 kg体重的成年男子每日仍可从体内排出3.2 g的氮,相当于20 g左右的蛋白质,这种氮的损失不可避免,为了维持氮平衡,成人每日至少应从膳食中补充3.2 g的氮,即20 g的蛋白质,考虑到吸收和利用问题还应多摄入一些。

(三)必需氨基酸

人体的蛋白质种类很多,生物学功能也不相同,但都是由20多种氨基酸组成,其中有8种人体不能合成,必须由食物供给,称为必需氨基酸。它们是异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸缬氨酸婴幼儿尚需加上组氨酸。其余的为非必需氨基酸,可由其他营养物质转变。

某种蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例称为氨基酸模式。食物蛋白的氨基酸模式与人体蛋白越接近,才能为机体充分利用,其营养价值也相对越高。当食物中任何一种必需氨基酸缺乏或过量,可造成体内氨基酸的不平衡,使其他氨基酸不能被利用,影响蛋白质的合成。因此,在饮食中提倡食物多样化,将多种食物混合食用,使必需氨基酸互相补充,使其模式更接近人体的需要,以提高蛋白质的营养价值,这种现象称为“蛋白质的互补作用”。

一般来讲,鱼、肉、奶、蛋等动物蛋白质的氨基酸模式与人类接近,因此,营养价值也较高,被称之为完全蛋白。植物性蛋白质的氨基酸模式与人类较远,营养价值较低。谷类蛋白质缺少赖氨酸、色氨酸,影响了其营养价值,故称其为限制氨基酸。将大豆与谷类混合使用时,两者有较好的互补作用,这也是改善蛋白质营养价值的较好方法,所以专业上也把大豆定为优质蛋白质,这种互补类蛋白质应同时摄入,或不超过5 h。

谷氨酰胺是非必需氨基酸,机体功能正常时,体内可以合成。但在应激条件下,对谷氨酰胺的需要量增加,此时就变为必需氨基酸。谷氨酰胺的临床作用有:① 是人体蛋白质与氨基酸的重要来源,尤其是当患者只能靠静脉营养或要素膳时;② 谷氨酰胺是防止胃肠功能衰竭的最重要营养素;③ 是迄今为止能判断人体是否发生胃肠功能衰竭唯一可靠的指标。如果机体发生胃肠功能衰竭,血中谷氨酰胺水平便会下降。所以也有人将谷氨酰胺称为条件必需氨基酸,被称为条件必需氨基酸的还有精氨酸和丝氨酸等。

(四)食物蛋白质营养价值的评价

1.蛋白质含量

评定一种食物蛋白质的营养价值,应以其含量为基础。如果食物中蛋白质含量太低,即使摄入的热能超过人体需要,亦不能满足机体需要。蛋白质含氮较稳定,多数蛋白质平均含氮量为16%,可通过凯氏定氮法测定食物中总氮量并乘以6.25来表示蛋白质含量。

2.蛋白质消化率

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,被机体吸收利用的可能性越大,营养价值也相对越高。

由于植物性食物的蛋白质被纤维素包裹,与消化酶接触程度较差,故消化率较动物性食物为低,如肉类的消化率为92%~94%,蛋类为98%,而米饭、面制品为80%,土豆为74%。但植物性食物通过加工烹调,使纤维素破坏或去除,可提高消化率,如黄豆整粒食用时,其蛋白质消化率只有65%,将其加工成豆腐后可提高到90%以上。

食物中蛋白质的消化率以蛋白质能被消化吸收的氮的数量与该种蛋白质含氮总量的比值来表示。蛋白质的消化率不能反映蛋白质在体内利用的程度,因此也不能反映蛋白质真正的营养价值。

3.蛋白质生物学价值

简称生物价,表示蛋白质吸收后在体内被利用的程度。蛋白质生物学价值的高低取决于必需氨基酸的含量和比值。食物蛋白质的必需氨基酸比值与人体组织蛋白质中氨基酸比值越接近,该食物蛋白质生物学价值越高。公式为:

各种食物蛋白质生物学价值均不一样,一般动物性食物比植物性食物要高。常见食物蛋白质生物学价值(表1-5、表1-6)。

表1-5 常见食物蛋白质生物学价值

表1-6 几种食物蛋白质的互补作用后的生物价

4.其 他

评价蛋白质营养价值的指标还有许多,如氨基酸评分法、蛋白质净利用率、蛋白质功效比值等。

(五)食物来源与供给量

蛋白质的食物来源:一是动物性食物,如肉、鱼、蛋、奶,其蛋白质含量在10%~20%,均属于优质蛋白质;二是植物性食物,如谷类、薯类、豆类等,其中大豆类的蛋白质含量为20%~40%,是唯一能够替代动物性蛋白的植物蛋白质,也属优质蛋白质,谷类为10%左右,薯类为2%~3%。我国人民膳食主要以谷类为主,每日膳食中由谷类供给的蛋白质占30~40 g,甚至更多。

世界各国对蛋白质的供给量没有一个统一的标准,一般对人体需要量的衡量根据年龄的高低有不同的方法。依照中国的饮食习惯和膳食构成,我国18岁以上成人蛋白质的推荐摄入量为1 g/(kg·d);依据老年人的蛋白质代谢特点,中国营养学会2013年提出的《中国居民膳食营养素参考摄入量》中,针对 50 岁以上人群的蛋白质推荐摄入量以男性65 g/d,女性55 g/d,蛋白质供给的热量占总热量的10%~15%为好,并且优质蛋白质每日应不低于供给量的1/3~1/2,疾病状态下应个体化对待。

二、脂 类

脂类(Lipids)是一大类具有重要生物学作用的有机化合物,其共同特点是具有脂溶性,可溶于有机溶质,但不能溶于水。它是人体需要的重要营养素之一,是脂肪和类脂的总称。脂肪即中性脂肪,由一分子甘油和三分子脂肪酸构成,故脂肪又称三酰甘油,类脂包括磷脂、糖脂、固醇类、脂蛋白等。正常人体内脂类含量占体重的 14%~19%,肥胖者约为 32%,重度肥胖者可高达 60%左右。随着社会的发展,膳食结构的改变,临床上多种疾病,尤其是心血管系统疾病,与脂类代谢关系越来越密切。

(一)生理功能

(1)人体重要的组成成分。脂肪占体重的 10%~20%,主要分布在皮下、腹腔、脏器周围及肌间隙等处。类脂质如磷脂和固醇是构成细胞的主要原料;细胞膜中含有大量的脂肪酸,是细胞维持正常结构和功能所不能缺少的重要成分。

(2)促进脂溶性维生素的吸收。脂肪不仅与脂溶性维生素共存,还能促进脂溶性维生素在肠道的吸收。

(3)供给机体热能。脂肪是体内产热最高的热源,不仅可直接提供热能,还具有能帮助机体更有效地利用碳水化物节约蛋白质的作用,使蛋白质不被用作热源而发挥其他重要的生理功能。每克脂肪的燃烧,可产生37.7 kJ热能。

(4)脂肪也是必需脂肪酸的重要来源。

(5)膳食脂肪能改善食品的感官性状,促进食欲,延迟胃的排空,增加饱腹感。

(6)维持体温,支持和保护脏器,并具有隔热保温作用。

根据脂肪酸碳链长短不同,可将脂肪酸分为长链脂肪酸(14碳以上),中链脂肪酸(6~12碳)和短链脂肪酸(5碳以下)。按其饱和程度可分为饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸。脂肪中的脂肪酸饱和程度越高,碳链越长,其熔点也越高。动物脂肪中含饱和脂肪酸较多,在常温下呈固态,所以也称为脂,植物脂肪酸中不饱和脂肪酸较多,在常温下呈液态,也称为油。脂肪酸的结构不同,在体内的代谢不同,生理功能也不同。目前认为,从合理营养、预防疾病出发,人体在摄入饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸时,最好有一个合适的比例。

(二)必需脂肪酸

必需脂肪酸是指机体不能合成,必须由食物供给的脂肪酸,多为不饱和脂肪酸。目前认为有2种:n-6系列的亚油酸和n-3系列的α-亚麻酸。亚油酸在体内可以转换成花生四烯酸;α-亚麻酸可以合成二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)。

1.主要生理功能

(1)必需脂肪酸是组织细胞的组成成分,参与细胞膜及细胞器磷脂的合成。当缺乏时可导致线粒体肿胀,细胞膜结构和功能改变,膜通透性和脆性增加。皮肤细胞膜对水的通透性增大可发生鳞屑样皮炎、湿疹,红细胞脆性增加,易于破裂造成溶血。

(2)参与脂质代谢。体内胆固醇与必需脂肪酸结合才能进行正常代谢。当必需脂肪酸缺乏时,体内胆固醇转运障碍,不能进行正常代谢,在体内沉积而导致疾病(如动脉粥样硬化,脂肪肝等)。

(3)必需脂肪酸是合成前列腺素的前体;缺乏亚油酸时,组织形成前列腺素的能力减退。

(4)动物精子的形成与必需脂肪酸有关。膳食长期缺乏必需脂肪酸,会导致动物生长发育不良、不孕症,乳汁合成和分泌障碍。

(5)必需脂肪酸对因X射线引起的皮肤损害有保护作用。它缺乏时皮肤易发生放射线照射性损伤。

(6)α-亚麻酸与动物的视力、脑发育和行为发育有关。

2.人体需要情况

人类对必需脂肪酸的需要量难以正确估计,不同年龄阶段、不同生理状况的人群需要量不同。膳食中亚油酸的推荐摄入量常为膳食能量的 3%~5%。当膳食中α-亚麻酸的摄入量为总能量的0.5%~1%时,可使组织中合成具有重要生理作用的C22:6n-3脂肪酸达最高水平。必需脂肪酸的主要膳食来源为富含多不饱和脂肪酸的植物油,不同种类植物油中的必需脂肪酸含量差别很大,见表1-7。

表1-7 几种常见植物油的必需脂肪酸含量 单位:%

(三)胆固醇

人体内胆固醇的来源:① 肝脏合成,即内源性胆固醇。摄入胆固醇后,其肝内含量升高,可反馈抑制关键性酶,使肝内胆固醇合成减少,但不能降低肝外组织的合成,故仍可升高血浆胆固醇水平;② 来源于动物性食物,即外源性胆固醇,如蛋黄、脑、内脏等。植物性食物中的植物固醇如豆固醇、谷固醇等不易被肠道吸收,并可抑制肠道对胆固醇的吸收。胆固醇虽是引起动脉粥样硬化的重要原因,但也对人体产生重要的生理作用。胆固醇是构成细胞膜的基本成分,是合成前列腺素的前体物质,是合成胆汁酸盐和维生素D3的重要原料,还能合成肾上腺皮质激素及调节机体的物质代谢过程等。

(四)食物来源与供给量

人类脂肪的来源:一是动物性脂肪,如猪油、牛油、羊油、鱼油、奶油等,此类脂肪含饱和脂肪酸较多,必需脂肪酸含量较少(除鱼油外)。二是植物脂肪,如菜油、茶油、麻油、豆油、花生油、玉米油等,此类脂肪在常温下呈液态,含不饱和脂肪酸较多,是必需脂肪酸的良好来源。鱼类脂肪含EPA、DHA较多,它们属于n-3系列的多不饱和脂肪酸,具有降低血脂和预防血栓形成的作用,故营养学家建议老年人应经常食用水产品,尤其是深海鱼产品,每周至少进食1次。动物脑、肝、肾等内脏和蛋黄胆固醇含量较多。

脂肪的供给量以占膳食总热能比例计算,中国营养学会推荐摄入量成年人脂肪供热占总热能比为20%~30%。其中饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸的比例为1∶1∶1为宜。胆固醇的摄入量每天不超过300 mg。n-3与n-6脂肪酸摄入的比例为1∶4~1∶6为宜。除去摄入的动物性食物和植物性食物中所含的脂肪外,老年人烹调油用量以每天不超过 20 g为宜。

三、碳水化合物

碳水化合物(Carbohydrates)也称糖类,是由碳、氢、氧3种元素组成的一大类有机化合物。因其所含的氢和氧比例与水相同,故被称为碳水化合物。糖类中一部分能被人体吸收利用,另一部分不能被人体吸收利用,但也有重要的生理功能,被称为膳食纤维。

(一)生理功能

1.构成机体组织的重要成分

如糖脂参与细胞膜的构成,粘蛋白参与结缔组织的构成,也是遗传物质RNA、DNA的组成成分。

2.供给热能

碳水化合物提供人体总热能的 60%以上,在体内消化吸收完全,是人体最主要和最经济的供能物质。如脑和神经组织、血细胞、皮肤、睾丸等组织都以葡萄糖为能源物质。

3.对蛋白质有节约作用

当体内糖类供给充足时,蛋白质可执行其特有的生理功能而避免被作为能量消耗。当碳水化合物缺乏时,就要动用体内蛋白质,甚至是器官中(如肌肉、肝、肾、心脏)的蛋白质,久而久之就会对人体及器官造成损害。节食减肥的危害性也与此有关。

4.抗生酮和解毒作用

脂肪在体内代谢需要葡萄糖协同作用。若糖类供给不足,则脂肪不能彻底氧化而产生酮体,过多的酮体引起酮血症。体内有充足的糖类,就有抗生酮作用。人体每天至少需50~100 g碳水化物才能防止酮血症的产生。

5.调节血糖

被机体吸收的单糖有的直接被组织利用,有的以糖原形式贮存在肝脏与肌肉中。当饥饿时血糖降低,糖原分解为葡萄糖,使血糖保持在正常范围。而当肝糖原充足时,肝脏对毒物及其代谢物的解毒能力也较强。

6.膳食纤维的生理功能

(1)增强肠道功能。膳食纤维可促进肠蠕动,缩短大便在肠道的停留时间,增加排便量,可预防肠道疾病和肿瘤的发生。

(2)降低血浆胆固醇。大多数可溶性纤维可降低血浆胆固醇,对防治心脑血管疾病和胆石症有良好作用。

(3)降低餐后血糖。可溶性膳食纤维可降低餐后血糖升高的幅度,降低血清中的胰岛素水平,有利于糖尿病的治疗。

(4)控制体重。膳食纤维可以减缓食物由胃进入肠道的速度和吸水作用,产生饱腹感,可以减少热能的摄入,达到控制体重和减肥的目的。

(5)对抗有害物质。膳食纤维可以与肠道中有害物质结合,减少有害物质的吸收。

(6)维持肠道正常菌群。膳食纤维可以减少有害菌在肠道中的比例,有利于益生菌的生长。

(二)食物来源与供给量

碳水化物的来源甚广,我国居民膳食中的碳水化合物主要来自谷类(如小麦稻米、玉米、小米、高粱米),含量 70%~75%;干豆类(如绿豆、赤豆、豌豆、蚕豆),含量 50%~60%;薯类(如甜薯、马铃薯、芋头),含量 20%~25%。还有各种食糖,如蔗糖、乳糖、果糖等,但各种食糖除供给热能外,几乎不含其他营养素,营养价值远不如谷类和薯类。膳食纤维广泛存在于植物性食物中,如谷类、根茎类、豆类、蔬菜水果类,但多存在于植物的种皮和外表皮,如农产品加工后小麦的麸皮、豆渣、果渣、甘蔗渣、荞麦皮中,都含有丰富的膳食纤维,动物性食物不含膳食纤维,加工过于精细的谷类食物含量也很少。

中国营养学会建议碳水化合物提供热能以占总热能的 55%~65%为宜,总碳水化合物的平均需要量为每天120 g。另外,精制糖为纯热能食物,摄入过多易引起肥胖,建议纯糖所供热能不超过总热能的 10%。膳食纤维的适宜摄入量为每天 30 g,每天摄入一定量的植物性食物,如400~500 g的蔬菜和水果,及一定量的粗粮如杂豆、玉米、小米等,可满足机体对膳食纤维的需要。

四、维生素

维生素(Vitamin)是维持机体正常生理功能及细胞内特异反应所必需的一类微量、低分子有机化合物。在机体代谢、生长发育过程中起着重要作用。维生素种类很多,化学结构差异很大,但其共同特点是:它们存在于天然食物中,除了其本身形式,还有可以被机体利用的前体化合物形式(维生素原);在体内既不参与构成组织,又不能提供能量,但常以辅酶或辅基形式担负着特殊的代谢功能;机体需要量极少但绝对不可缺少,否则缺乏到一定程度会引起相应疾病;一般不能在体内合成(维生素D、维生素K例外)或合成数量很少,必须由食物供给。根据其溶解性可将维生素分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。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(维生素B1、维生素B2、维生素PP、维生素B6叶酸、维生素B12、泛酸、生物素等)和维生素C。

(一)维生素A

1.概 述

维生素A又叫视黄醇,它包括动物性食物中的维生素A和植物性食物中的维生素A原——胡萝卜素。胡萝卜素为植物中的黄、红色素,在人和动物小肠黏膜内能转变成维生素A。胡萝卜素分为α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、γ-胡萝卜素3种,其中以β-胡萝卜素生物活性最大,1 μg β-胡萝卜素相当于0.167 μg维生素A(视黄醇)。维生素A的数量单位过去以国际单位(IU)表示,近年来改为用视黄醇当量(RE)来表示,即

视黄醇当量(μg)=视黄醇(μg)+0.167×β-胡萝卜素(μg)

1 μg视黄醇当量=1 μg视黄醇或6 μg β-胡萝卜素

1 IU维生素A=0.3 μg视黄醇当量

1 μg β-胡萝卜素=0.167 μg视黄醇当量

维生素A和胡萝卜素遇热和碱均稳定,一般烹调和罐头加工不易破坏,但在存放过程中,空气中的氧能使其氧化破坏,高温和紫外线可促进维生素A和胡萝卜素的氧化。当食物中含有磷脂、维生素E、维生素C或其他抗氧化物质时,均可维持维生素A与胡萝卜素的稳定性。

2.主要生理功能

(1)维持正常视觉。维生素A在体内参与眼球视网膜内视紫红质的合成与再生,以维持正常视力。

(2)保持上皮细胞组织的正常生长和分化。维生素A能参与糖基转移酶系统的功能,对糖基起到运载作用,以保持黏膜上皮细胞中糖蛋白的正常合成。

(3)维持骨骼和牙齿的正常发育。视黄醇可以促进骨细胞的分化,维生素A缺乏时可使破骨细胞数目减少,成骨细胞功能失控,并导致骨膜骨质过度增生,骨腔变小,周围的组织产生神经压迫症状。

(4)影响生殖力。维生素A的缺乏可能造成雌激素黄体酮的合成减少,生物活性下降,进而影响到肾上腺、生殖腺及胎盘中类固醇激素的产生,使生殖能力明显下降。

(5)促进生长发育。维生素A在细胞分化中具有重要作用,对生长发育有促进作用。

(6)提高免疫功能。维生素A通过调节细胞免疫和体液免疫来提高免疫功能,它可能与增强巨噬细胞和自然杀伤细胞的活力、改变淋巴细胞的生长或分化有关。

(7)清除自由基与抑制癌症。胡萝卜素有很好的抗氧化作用,能通过提供电子抑制活性氧的生成,达到清除自由基的目的,使得它在延缓衰老方面发挥作用。科学家证明,胡萝卜素和维生素A可以促进人体皮肤及黏膜组织细胞的正常分裂,控制其恶变的可能,从而可抑制癌症。

3.参考摄入量与食物来源

中国营养学会建议我国成年男性维生素A的推荐摄入量为每天800 μg视黄醇当量,女性为700 μg视黄醇当量,可耐受的最高摄入量为3 000 μg视黄醇当量。由于胡萝卜素在体内利用率不很稳定,建议成年人供给量中至少有1/3来自动物性食物。维生素A的最主要来源是各种动物的肝脏、鱼肝油、鱼卵、全奶、奶油、禽蛋等;植物性食物中含β-胡萝卜素较多的是红色,橙色、深绿色的蔬菜和水果,如胡萝卜、菠菜、苜蓿、豌豆苗、红心红薯、西红柿、油菜韭菜辣椒、冬苋菜等蔬菜,芒果、橘子、枇杷等水果。

(二)维生素D

1.概 述

维生素 D 是类固醇的衍生物,主要包括维生素 D2 和维生素 D3。在人和动物皮肤内的7-脱氢胆固醇,经紫外线照射形成维生素D3;存在于藻类植物及酵母中的麦角固醇,经紫外线照射形成维生素D2。维生素D的化学性质比较稳定,在中性和碱性环境中耐热,不易被氧化破坏,如在130 °C下加热90 min仍能保持其活性。但在酸性环境中则逐渐分解,当脂肪酸败时可使其中的维生素D被破坏。

2.生理功能

维生素D的主要生理功能是调节体内钙、磷代谢,促进钙、磷的吸收和利用,维持儿童和成人骨质钙化,促使儿童骨骼生长,保持牙齿正常发育。

3.参考摄入量与食物来源

中国营养学会建议维生素D的推荐摄入量为成年人每天10 μg,65岁以上老年人每天15 μg。维生素D主要来自动物肝脏、鱼肝油、蛋黄等。奶类含量不高,故6个月以下以奶为主食婴儿要适量补充,但不可过量。肉类食品及植物性食物含量很少。成年人若能经常接受日照,一般膳食条件下无须补充。对婴儿及儿童来说,经常晒太阳是机体获得维生素D的重要途径。

课堂讨论

请同学们讨论为保证摄入适宜的维生素A、维生素D、维生素E,可选用那些食物?老年人对这些食物的适宜摄入量各为多少?

(三)维生素E

1.概 述

维生素E又称生育酚,为黄色油状液体,溶于脂肪和脂溶剂,对热、酸稳定,遇碱时维生素E多被破坏,一般的食物烹调方法对其影响不大。

2.主要生理功能

(1)抗氧化作用。维生素E对氧敏感,故是极有效的天然抗氧化剂,它能阻止不饱和脂肪酸的氧化,减少过氧化脂质的形成,从而保护细胞膜和细胞器的完整性,维护其正常功能。它还能保护某些含巯基的酶不被氧化,从而保护了许多酶系统的活性。

(2)抑制肿瘤发生。维生素E在抑制肿瘤方面和维生素C是一对孪生者,它能阻断亚硝酸盐的形成,从而阻断亚硝酸与体内的胺或酰胺的反应,防止形成亚硝胺。还有证据表明,维生素E和硒能共同保护细胞膜、细胞核和染色体不受致癌物的伤害。

(3)抗衰老美容作用。人体细胞膜含有不饱和脂肪酸,在含氧较多的组织中也容易发生氧化反应,特别是在光照等作用下生成过氧化脂质,即使在含氧较少的组织中也会缓慢进行,同时会致人衰老,如色素沉着“老年斑”的出现。维生素E有抗氧化作用,从而可减少脂褐质的形成;同时它还能够改善皮肤弹性,使性腺萎缩减轻,提高免疫能力。因此,维生素E在预防衰老中的作用也日益受到重视。

(4)治疗贫血作用。维生素E可以保护红细胞细胞膜上的不饱和脂肪酸不被氧化破坏,避免红细胞破裂而产生的溶血性贫血。

(5)与动物的生殖功能有关。维生素E与精子的生成和繁殖能力有关。动物试验中,维生素E缺乏的雄鼠睾丸不能生成精子,雌鼠的卵不能植入子宫内,胎儿被吸收。

(6)调节血小板的黏附力和聚集作用。维生素E可以减少血小板血栓素的释放,抑制血小板的凝聚,从而减少心肌梗死及中风的危险性。

3.参考摄入量与食物来源

中国营养学会建议我国成人(包括老年人)维生素E的适宜摄入量为成人每天14 mgα-生育酚当量(α-TE),可耐受最高摄入量为700 mgα-TE/d。维生素E广泛存在于植物油及各种油料作物种子中,包括葵花籽、芝麻、玉米、橄榄、花生、坚果等,含量最为丰富的是小麦胚芽。肉类、奶类、蛋类、鱼类、蔬菜水果中维生素E含量少。

(四)维生素K

1.概 述

维生素K又称抗凝血因子。植物合成的维生素K为维生素K1(人类食物中维生素K的主要来源);细菌合成的为维生素K2,动物组织中两者均有。维生素K类化合物加热时不易被破坏,但对酸、碱、紫外线均敏感,脂肪酸败时易被破坏而失去活性。

2.主要生理功能

(1)参与凝血。维生素K作为维生素K依赖羧化酶的辅酶,参与蛋白质翻译后修饰的羧化反应。涉及蛋白质翻译后修饰的物质包括凝血酶原、凝血因子Ⅶ、凝血因子Ⅸ、凝血因子Ⅹ、蛋白质S、骨钙蛋白等。凝血因子羧化后才具有钙结合能力,才能启动凝血机制。

(2)调节骨代谢。骨钙蛋白是骨骼中存在最丰富的维生素K依赖蛋白,具有与钙结合的特性,可能与骨骼钙化、更新有关。

(3)与心血管健康有关。基质Gla蛋白是血管钙化的强抑制剂,维生素K缺乏可以使该蛋白低羧化,从而影响血管钙化。

3.参考摄入量与食物来源

中国营养学会建议我国成人(包括老年人)维生素K的适宜摄入量为80 μg/d。人体维生素K的来源有两方面:一是从肠道细菌中合成,占维生素K总量的50%~60%;二是从食物中来,占总量的40%~50%。绿叶蔬菜和苜蓿类植物中维生素K含量丰富,是维生素K的良好食物来源,牛奶、肉类、蛋类、谷类、水果和其他蔬菜维生素K含量极少。

(五)维生素B1

1.概 述

维生素B1又称硫胺素,也称抗脚气病因子、抗神经炎因子等,是人类发现最早的维生素之一。

2.主要生理功能

(1)构成辅酶。维生素B1在体内以硫胺素焦磷酸的形式组成脱羧酶,参与丙酮酸的脱羧和氧化过程。

(2)促进肠蠕动。促进乙酰胆碱合成,抑制乙酰胆碱分解,能维持胃肠正常蠕动和消化腺的分泌,有利于食物消化和肠道内容物的排泄。

(3)影响神经-血管系统。维生素B1有助于维持神经传导功能的正常。它缺乏时可引起多种神经炎症,比如老年人可发生脚气病。

3.参考摄入量与食物来源

维生素B1与体内能量代谢密切相关,故供给量应与机体热能供给量成正比,所以一般按每4 184 kJ热能需要0.5 mg维生素B1来确定其供给量,孕妇、乳母和老年人应适当增加。按中等体力活动推算,我国成人(包括老年人)维生素B1的推荐摄入量为男性1.4 mg/d,女性1.2 mg/d。维生素B1广泛存在于天然食物中,含量丰富的食物有谷类、豆类和干果类。动物内脏(肝、心、肾)、瘦肉、禽蛋中含量也较多。日常膳食中维生素B1主要来自谷类粮食,因它多存在于表皮和胚芽中,如米、面碾磨过于精细,过分淘米或烹调中加碱,均可造成维生素B1大量损失,因此,在食物加工时应该注意这些问题。

(六)维生素B2

1.概 述

维生素B2又称核黄素,呈黄色粉末状结晶,微溶于水,在中性或酸性溶液中对热稳定,但在碱性溶液中则很容易被破坏。游离型维生素B2对光敏感,可被紫外线分解而失活,故维生素B2必须避光保存。

2.主要生理功能

(1)参与体内生物氧化与能量生成。维生素B2与碳水化合物、蛋白质、核酸和脂肪的代谢有关,可提高机体对蛋白质的利用率,促进生长发育,维护皮肤和细胞膜的完整性。

(2)参与色氨酸形成烟酸的过程。作为辅酶,参与色氨酸变成烟酸、维生素B6转变为磷酸吡哆醛的过程。

(3)具有抗氧化作用。作为谷胱甘肽还原酶的辅酶,参与体内的抗氧化防御系统,维持还原性谷胱甘肽的浓度。

(4)与机体铁的吸收、储存和动员有关。

3.参考摄入量与食物来源

中国营养学会建议膳食维生素B2的推荐摄入量成年男性为1.4 mg/d,成年女性为1.2 mg/d。维生素B2广泛存在于各类食物中,但通常动物性食品中的含量高于植物性食物,如各种动物的肝脏、肾脏、心脏、蛋黄、鳝鱼以及奶类等都含有丰富的维生素B2。在许多绿色蔬菜和豆类中含量多,谷类和一般蔬菜中含量较少。因此,为了充分满足机体的需要,除了尽可能利用动物肝脏、蛋、奶等动物性食品外,应多吃新鲜绿叶蔬菜、各种豆类和粗米、粗面,并采取各种措施,尽量减少维生素B2 在食物烹调和储藏中的损失。

(七)维生素B6

1.概 述

维生素B6又叫吡哆素,是一组含氮的化合物,包括吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺3种形式,它们都具有维生素B6的生物活性,而且可以相互转变。吡哆醇主要存在于植物性食物中,吡哆醛、吡哆胺主要存在于动物性食物中。对热及空气较稳定,对酸稳定,容易被碱及紫外线破坏。

2.主要生理功能

维生素B6作为体内许多酶的辅酶成分,参与一系列重要的生物转化,如氨基酸的转移、氨基酸的脱羧、氨基酸的脱氨、必需脂肪酸的代谢(辅助亚油酸转变为花生四烯酸)、以磷酸化酶的辅酶形式参与糖原代谢等。维生素B6可影响DNA的合成,继而影响机体的免疫功能。此外,它还参与运铁血红蛋白的合成以及神经系统中的许多免疫反应。

3.参考摄入量与食物来源

中国营养学会建议维生素B6的推荐摄入量为成年男/女1.4 mg/d,50岁以上者1.6 mg/d。维生素B6广泛存在于各种食品中,如各种谷类、豆类、肉类、肝脏、牛乳、蛋黄、酵母、鱼、白菜等,食物中维生素B6利用率为75%。体内肠道细菌也可以合成一部分维生素B6,但只有少量被吸收和利用。

(八)维生素B12

1.概 述

维生素B12又称钴胺素,是唯一含金属元素的维生素。它为淡红色结晶,在强酸、强碱环境中易被破坏,对热较稳定,但在紫外线照射下易被破坏。

2.主要生理功能

(1)提高叶酸的利用率,从而促进血细胞的发育和成熟。

(2)参与胆碱的合成。胆碱是脂肪代谢中必不可少的物质,缺了它会产生脂肪肝、继发影响肝脏功能。

3.参考摄入量与食物来源

中国营养学会建议维生素B12的推荐摄入量为成年男/女2.4 μg/d。膳食中维生素B12主要来源为动物性食品,如肉类、动物肝脏、鱼、禽、贝壳类及蛋类。乳及乳制品中含量较少。植物性食品基本不含维生素B12。此外,发酵的豆制品如腐乳或臭豆腐、豆豉、豆瓣酱等中其含量也较丰富。正常人肠道内的某些细菌利用肠内物质也可合成维生素B12

(九)维生素PP

1.概 述

维生素PP又名维生素B5、烟酸、尼克酸、抗癞皮病因子。维生素PP呈白色结晶,是最稳定的一种维生素,在光、酸、碱、加热环境下不易被破坏,一般烹调加工过程中损失很少。但溶于水,洗涤时会随水流失。

2.主要生理功能

(1)辅酶功能。烟酸在体内以烟酰胺的形式构成呼吸链中的辅酶Ⅰ和辅酶Ⅱ,而辅酶Ⅰ和辅酶Ⅱ是组织中重要的递氢体,在物质代谢和生物氧化过程中起着重要作用。辅酶Ⅰ参与蛋白质核糖基化过程,与DNA复制、修复和细胞分化有关。辅酶Ⅱ在维生素B6、泛酸和生物素存在下参与脂肪酸、胆固醇以及类固醇激素等的生物合成,可以调节体内胆固醇水平,改善心血管系统的功能。

(2)维护皮肤、消化系统及神经系统的正常功能。缺乏时发生以皮炎、肠炎及神经炎为典型症状的癞皮病。

(3)葡萄糖耐量因子的组成成分。葡萄糖耐量因子是从酵母中分离出的一部分有机铬复合物,具有加强胰岛素效能的作用,但其作用机制尚不明确。

3.参考摄入量与食物来源

维生素PP的需要量与能量的需要量呈正比,能量消耗增加时,烟酸的需要量也增多,由于色氨酸在体内能转换成烟酸,平均60 mg色氨酸生成1 mg烟酸,因此,推荐摄入量以烟酸当量(NE)表示:烟酸当量(mg NE)=烟酸(mg NE)+1/60色氨酸(mg)。中国营养学会建议我国老年人维生素PP的参考摄入量略低于其他年龄段成人,其中65~80岁男性为14 mg NE/d,女性为11 mg NE/d;80岁以上男性为13 mg NE/d,女性为10 mg NE/d。维生素PP广泛存在于动物性食物和植物性食物中,含量较高的有酵母、动物的肝脏、全谷、种子及豆类。在一些植物(如玉米、高粱)中烟酸并不低,但其中的烟酸呈结合状态,不能被人体吸收和利用,因此,以玉米为主食的地区癞皮病的发生率往往较高。

(十)维生素C

1.概 述

维生素C又叫抗坏血酸。维生素C呈白色结晶,易溶于水,在弱酸条件下较稳定,遇碱、热、氧易被破坏。加热烹调处理、太阳直射、浸水等,都会让蔬菜中的维生素C大幅度减少。黄瓜、白菜等食物中的氧化酶或炊具和餐具中的Cu2+、Fe3+可加速其氧化破坏。血浆中维生素C主要以还原形式存在,还原型和氧化型比值为15∶1。

2.主要生理功能

(1)促进胶原形成:在合成胶原蛋白的羟化反应中,维生素C是羟化酶保持活性所必需的辅助因子。维生素C缺乏时胶原合成产生障碍,容易导致皮肤出血、牙龈萎缩。

(2)促进胆固醇代谢。胆固醇转化为胆汁酸的过程中需要维生素C的参与。维生素C缺乏时胆固醇转化为胆汁酸的过程受限,血胆固醇升高,容易引起动脉粥样硬化。

(3)促进药物或毒物代谢。维生素C能使反应酶的活性升高,加快药物或毒物的解毒作用;它对铅化物、砷化物、苯及细菌素等也具有解毒作用,故临床上维生素C是常用的解毒剂之一。

(4)促进神经递质合成。维生素C参与羟化酶作用,它缺乏时,神经递质的合成受到影响。

(5)抗氧化作用。维生素C是一种水溶性、强有力的抗氧化剂,可以清除自由基,有抗衰老、分解皮肤中的色素、防止发生黄褐斑等作用,在保护DNA、蛋白质和膜结构免遭损伤方面起着重要作用。

(6)改善铁、钙和叶酸的利用。维生素C具有还原性,能使血浆中铁传递蛋白的三价铁还原为二价铁,从而被释放出来,二价铁再与肝脏铁蛋白结合,提高肝脏对铁的利用率,有助于防治缺铁性贫血;维生素C还能促使叶酸还原成四氢叶酸,对巨幼红细胞性贫血有一定疗效。

(7)其他作用。维生素C可抑制亚硝胺合成,预防癌体;体内高浓度的维生素C有助于胱氨酸还原成半胱氨酸,促进抗体形成。

3.参考摄入量与食物来源

中国营养学会建议我国居民(包括老年人)维生素C的参考摄入量为100 mg/d。维生素C主要来源于深色的新鲜蔬菜和水果,如柑橘(绿色、红色、黄色)、鲜枣、猕猴桃、草莓、菠菜、辣椒、西红柿等。在动物性食物中,动物的肝、肾以及肉、鱼、蛋、奶类都含有少量维生素C。

课堂讨论

请同学们讨论维生素B1、维生素C有哪些主要生理功能?维生素B1、维生素C的食物来源有哪些?

五、矿物质

矿物质又称无机盐,是人体内除碳、氢、氧、氮及其所构成的蛋白质、脂类、碳水化合物等有机化合物以外的无机物的总称。根据体内含量和膳食中的需要量,分为常量元素和微量元素两大类。其中含量大于体重0.01%的元素称为常量元素或宏量元素,如钙、磷、钾、钠、硫、氯、镁等;含量小于体重0.01%并有一定生理功能的元素为微量元素,其中铁、铜、碘、锌、硒、钼、钴、铬8种为人体必需的微量元素;锰、镍、硅、矾、硼5种为人体可能必需的微量元素;氟、铅、镉、汞、砷、铝、锂、锡是具有潜在毒性的,但低剂量时可能为人体所必需的微量元素。

(一)钙

1.概 述

钙(Calcium,Ca)是人体含量最多的无机元素,正常成人含钙总量为1 000~1 200 g,相当于体重的 1.5%~2.0%,其中 99%集中在骨骼和牙齿中;剩余 1%的钙以离子状态与柠檬酸螯合、与蛋白质结合的状态分布在软组织、细胞外液和血液中,称为混溶钙池。当膳食缺钙或集体发生钙丢失时,骨中的钙不断地从破骨细胞中释放出来,进入混溶钙池;混溶钙池的钙也会不断地沉积于成骨细胞。

钙主要在小肠被吸收。维生素D是促进钙吸收的重要因素,乳糖及适量的蛋白质也有利于钙的吸收。但膳食中的植酸、草酸、磷酸、未被吸收的脂肪酸、膳食纤维或者长期服用抗酸药、四环素等均可干扰钙的吸收。钙的吸收还与膳食中钙的含量、年龄等有关,钙摄入量越大、年龄越大,吸收率越低,老年人钙的吸收率仅有 15%左右。钙的缺乏症有佝偻病、骨质疏松症和骨质软化症。

2.主要生理功能

(1)构成骨骼和牙齿。人体骨骼和牙齿的主要成分是钙的磷酸盐。骨骼中的钙与混溶钙池维持着动态平衡,但40~50岁以后,骨吸收大于骨生成,骨中钙含量下降。女性停经后因雌激素水平下降,骨组织中钙含量明显降低,更容易引起骨质疏松症。

(2)维持神经肌肉的正常活动。钙离子能维持神经肌肉的正常生理活动,包括神经肌肉的兴奋性、神经冲动的传导、心脏的搏动等。当血清钙浓度下降时,神经肌肉兴奋性升高,可引起抽搐、惊厥。若血清钙浓度过高,则可引起心力衰竭和呼吸衰竭。

(3)其他功能。钙离子参与调节生物膜的完整性和通透性,对细胞功能的维持、酶的激活都有重要作用,比如脂肪酶、蛋白质分解酶等都需要钙的激活。细胞内钙离子还会参与调节多种激素和神经递质的释放、介导激素。钙还参与血液凝固、血压调节等生理过程。

3.参考摄入量与食物来源

中国营养学会建议我国老年人的钙参考摄入量为1 000 mg/d,可耐受最高摄入量为2 000 mg/d。从食物中摄取钙时,应考虑钙含量及其利用率。奶与奶制品是膳食钙的最理想来源,鲜奶钙含量为1 000~1 200 mg/d,而且吸收率也高。大豆及其制品也是很好的来源;小虾米、贝类、鱼、海带、坚果、部分深绿色蔬菜钙含量也较高。骨头汤中游离钙的含量很有限,加醋后钙增加也很少,不建议作为补钙食物。部分食物的钙含量(表1-8)。考虑老年人钙的吸收率明显下降和女性老年人绝经后骨钙释出量增多,50岁以上人群每天钙的摄入量应在1 000 mg以上。

表1-8 部分食物的钙含量 单位:mg/100 g

续表

(二)磷

1.概 述

磷(Phosphorus)是人体内含量仅次于钙的无机元素,成人体内含量600~700 g,约为体重的1%,占无机盐总量的1/4。体内85%的磷与钙结合,存在于牙齿和骨骼中,其余分布在全身各组织和体液中(其中一半存在于肌肉组织),在骨形成过程中2 g钙需1 g磷,磷酸盐与胶原纤维的共价连接在骨矿化中起重要作用。磷与钙关系密切,两者的吸收、代谢均受到维生素D、甲状旁腺素、降钙素的调节,钙或磷体内含量过多或者不足都会影响另一个元素的正常利用。

2.主要生理功能

(1)骨骼、牙齿和软组织的构成成分。主要以无机磷酸盐的形式存在于骨骼和牙齿中。在骨的形成中,钙与磷之比为2∶1,磷的重要性与钙盐类似。

(2)参与能量的储存和释放。磷参与三磷酸腺苷(ATP)、磷酸肌酸的构成,对能量的储存和释放起重要作用。

(3)参与酶的组成。磷是体内许多辅酶的重要组成部分,如磷酸吡哆醛、硫胺素焦磷酸酯等都含有磷。

(4)参与物质代谢。蛋白质、脂肪、碳水化合物的代谢需要磷的参与,很多反应须经磷酸化后才能继续。

(5)调节酸碱平衡。磷酸盐在维持体液酸碱平衡上起着缓冲作用,并参与调节维生素D的代谢过程。

3.参考摄入量与食物来源

中国营养学会建议我国65~80岁老年人磷的参考摄入量为700 mg/d,80岁以上老年人为670 mg/d,可耐受最高摄入量为3 000 mg/d。同时磷的摄入量应与钙保持在1∶1.2~1∶1.5的比例。磷的来源很广泛,一般膳食中不会缺乏,肉、鱼、蛋、坚果、豆类等均是磷的良好食物来源。

课堂讨论

请同学们讨论矿物质中钙、铁有哪些主要生理功能?钙、铁的食物来源有哪些?

(三)钾

1.概 述

钾(Kalium,K)为人体重要的阳离子之一,正常人血浆中钾的浓度为3.5~5.3 mmol/L,人体内的钾约为无机盐总量的5%,主要存在于细胞内。钾的排泄主要是经肾由尿中排出。临床上需注意避免低钾血症和高钾血症的发生。

2.主要生理功能

(1)参与细胞的新陈代谢和酶促反应。比如,葡萄糖和氨基酸经过细胞膜进入细胞并合成糖原和蛋白质的过程,必须有一定量的钾参与,ATP的生成也需要钾。

(2)维持渗透压和酸碱平衡。钾与细胞外液中的钠离子共同维持细胞内渗透压,并调节酸碱平衡。

(3)维持神经肌肉的兴奋性。钾与钠、钙、镁协同维持神经、肌肉的应激性和正常功能。心肌细胞内外适宜的钾浓度与心肌的兴奋性、传导性和自律性密切相关,钾不足或过量均会导致心律失常。另外,流行病学研究发现,钾的摄入量与高血压在一定范围内呈负相关。

3.参考摄入量与食物来源

中国营养学会建议我国成人(包括老年人)钾的适宜摄入量为2 000 mg/d。钾的食物来源广泛,蔬菜、水果是钾的最好来源。富含钾的食物有扁豆、蚕豆、黄豆、冬菇、竹笋、紫菜、黑木耳等。

(四)镁

1.概 述

镁(Magnesium)是多种细胞基本生化反应中必需的物质,人体含20~30 g镁,约占体重的0.05%。体内大部分镁存在于骨骼中,其余存在于软组织和体液中,肝与肌肉是镁浓度最高的软组织。镁主要在小肠吸收,膳食中的钙、乳糖、植酸、草酸、磷酸等均能影响镁的吸收,镁的排泄主要是经肾由尿中排出,肾脏对体内镁的浓度有调节作用。

2.主要生理功能

(1)酶的激活剂。镁是300多种酶促反应的激活剂,参与体内的代谢活动。

(2)调节神经肌肉的兴奋性。镁与钙对神经肌肉的作用相同。血中镁和钙浓度过低时,神经肌肉的兴奋性均增高,反之,浓度过高则有镇静作用。

(3)促进骨骼生长。镁对骨骼的生长和功能均有一定的促进作用,是维持骨细胞结构和功能必需的元素。血清镁含量极低时,甲状旁腺功能低下,可引起低钙血症。

(4)维护肠道功能。硫酸镁可促使胆囊排空,具有利胆作用。碱性镁盐可中和胃酸。镁离子在肠道中吸收慢,促使水分滞留,具有导泄作用。低浓度镁可减少肠壁张力和蠕动,有解痉作用。

3.参考摄入量与食物来源

中国营养学会建议中国65~80岁老年人镁的参考摄入量为 320 mg/d,80岁以上老年人为310 mg/d。镁的食物来源是植物性食物,比如绿叶蔬菜、粗粮、坚果。淀粉类和动物性食物(如肉类、奶类)中镁含量较少。镁也可以从水中少量获得。

(五)铁

1.概 述

铁(Ferrum,Fe)是人体微量元素中含量最多的一种,总量为 4~5 g,其中60%~70%存在于血红蛋白,3%存在于肌红蛋白,1%为含铁酶类,如细胞色素、细胞色素氧化酶,过氧化物酶与过氧化氢酶等,这些统称为功能性铁。其余25%~30%为储存铁,主要以铁蛋白、含铁血黄素的形式存在于肝、脾和骨髓中。

铁主要以二价铁的形式在十二指肠和空肠上段被吸收。食物中的铁有血红素铁和非血红素铁两种形式,血红素铁主要存在于各种动物性食物中,直接被肠黏膜上皮细胞吸收,其吸收率为15%~35%。而植物性食物中主要含非血红素铁,吸收率仅为1%~10%。膳食中的磷酸盐、植酸、草酸、鞣酸、浓茶、咖啡、碱性药物、慢性腹泻、高磷低钙等都会影响非血红素铁的吸收。维生素C、某些单糖和有机酸均可促进铁的吸收。

铁在体内代谢过程中,可被机体反复利用,绝对丢失量很少,主要通过肠道排出。体内缺铁时,铁的消耗分为三阶段,第一阶段“铁减少期”,体内储存铁减少,血清铁浓度下降,无临床症状;第二阶段“红细胞生成缺铁期”,血清铁浓度下降,运铁蛋白浓度降低,血红蛋白浓度尚未降至贫血标准,处于亚临床状态;第三阶段“缺铁性贫血期”,血红蛋白和血细胞比容下降,开始出现面色苍白、头晕,气短,乏力、心悸、注意力不集中、食欲下降、恶心等临床症状。

2.主要生理功能

(1)参与体内氧的运输和组织呼吸过程。铁是血红蛋白、肌红蛋白以及某些呼吸酶的构成物质,参与体内氧和二氧化碳的运输、交换和组织呼吸过程。

(2)维持正常的造血功能。铁与红细胞的形成和成熟有关,铁在骨髓造血组织中,与原卟啉、珠铁蛋白结合形成血红蛋白,当机体缺铁时,血红蛋白合成不足,导致缺铁性贫血。

(3)参与其他重要功能。抗体的产生、β-胡萝卜素转化为维生素A的过程以及药物在肝脏的解毒等均需要铁的参与。

3.参考摄入量与食物来源

中国营养学会建议中国老年人铁的推荐摄入量为12 mg/d,可耐受最高摄入量为42 mg/d。膳食中铁的良好来源为动物性食品,如肝脏、瘦肉、鸡蛋、动物全血、禽类、鱼类等。牛奶及其制品和大部分的植物性食物含铁量不高且吸收利用率较低。部分食物的铁含量见表1-9。

表1-9 部分食物的铁含量 单位:mg/100 g

(六)碘

1.概 述

碘(Iodine,I)在人体的含量为20~50 mg,甲状腺内含碘量最多,占总量的70%~80%,其余的碘分布在皮肤、骨骼、中枢神经系统及其他内分泌腺体。人体碘80%~90%来自食物,10%~20%由水提供。食物中的碘一般在3 h可被完全吸收,并迅速运转至血液,与血液中蛋白质结合,遍布各组织中。甲状腺摄取和浓缩碘的能力最强,碘在甲状腺以甲状腺激素和其他碘化物的形式储存。体内碘主要经肾脏排泄。

2.主要生理功能

(1)促进生物氧化,维持正常代谢。碘能活化许多重要的酶,促进三羧酸循环的生物氧化,协调生物氧化和磷酸化的偶联,促进物质的分解代谢,增加耗氧量,产生能量,在蛋白质、脂肪、糖代谢以及水盐代谢过程中均有重要意义。

(2)促进维生素的吸收和利用。甲状腺素可以加快胡萝卜素转化成维生素A的速度、促进烟酸的吸收和利用。

3.参考摄入量与食物来源

中国营养学会建议中国老年人碘的参考摄入量为 120 μg/d,可耐受最高摄入量为600 μg/d。海盐和海产品含碘丰富,是碘的良好食物来源。含碘丰富的海产品有海带、紫菜、海鱼、虾皮、蚶干、蛤干、淡菜、海参、海蜇、带鱼等。在缺碘地区补充强化碘的食物是预防地方性甲状腺肿的最好途径,其中强化碘盐是世界上大多数国家采用的最广泛且效果最好的补碘方式。

(七)锌

1.概 述

锌(Zinc,Zn)在人体的含量为2~3 g,微量元素中含量仅次于铁,主要存在于肌肉、骨骼、皮肤。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。锌的吸收主要在十二指肠和空肠。植酸、鞣酸、钙、铁等可阻碍锌的吸收,蛋白质、维生素D可促进锌的吸收。锌主要由粪便排出。

2.主要生理功能

(1)酶的构成成分或激活剂。人体内有 200 多种含锌金属酶,如超氧化物歧化酶、苹果酸脱氢酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶等,在参与组织呼吸、能量代谢及抗氧化过程中发挥了重要作用。DNA聚合酶和RNA聚合酶等酶的活性发挥也需要锌。

(2)促进创口愈合。锌参与蛋白质和核酸的合成,细胞的生长、分裂和分化等过程,能促进组织再生。老年人手术后如缺锌,创口不易愈合,易感染。

(3)促进机体免疫功能。锌通过作用于中枢和外周的免疫器官,影响外周T淋巴细胞的数量和活力,同时与免疫细胞的凋亡也有关。缺锌时,老年人机体免疫功能下降易患各种疾病且不易康复。

(4)合成味觉素。锌与唾液蛋白结合形成味觉素,维持味蕾的正常结构和功能。缺锌时会引起食欲不振、味觉减退。

(5)其他。锌参与细胞膜结构的组成,维持细胞膜的稳定,并对细胞内外各种代谢活动起调节作用。锌还可作为维生素A还原酶的组成部分,参与维生素A的合成和利用。

3.参考摄入量与食物来源

中国营养学会建议中国成人(包括老年人)锌的推荐摄入量为男性 12.5 mg/d,女性7.5 mg/d,可耐受最高摄入量均为 40 mg/d。老年人锌缺乏常表现为食欲不振,免疫力下降、记忆力减退、创伤愈合不良等症状。一般来说,锌的主要来源是动物性食物,如贝壳类海产品、红色肉类、动物内脏。植物性食物含锌量偏低,谷类食物还受加工影响,加工越精细、锌的损失越多。

(八)硒

1.概 述

硒(Selenium,Se)是人体必需的微量元素之一,人体内含硒总量为14~20 mg。广泛分布于所有的组织和器官中,主要在小肠被吸收,大部分经尿排出。人体内硒的水平常与地理环境、个人的饮食习惯有关。克山病是一种以心肌损害为特征的地方性疾病,其病因至今未明,但普遍认为缺硒是克山病的基本发病因素,研究也证明补硒可有效预防克山病的发生。硒还与肿瘤、心血管疾病有一定关系。

2.主要生理功能

(1)抗氧化作用。硒作为谷胱甘肽过氧化物酶的重要组成成分,它可以在人和动物体内起抗氧化作用,防止过多的过氧化物损害机体新陈代谢,同时保护细胞膜和细胞,维持细胞正常功能。

(2)解毒作用。硒对金属有很强的亲和力,在体内硒与汞、镉、铅等金属结合形成金属硒蛋白复合物,促使金属排出体外而起到解毒作用。

(3)保护血管、维护心肌健康。硒对心肌纤维、小动脉及微血管的结构和功能均有重要作用,可保护血管和心肌健康,降低心血管病的发病率。体内硒缺乏容易导致克山病,表现为心脏扩大、心功能失代偿、心力衰竭、心源性休克、心律失常、心动过速或过缓等症状。

(4)其他。硒能刺激免疫球蛋白及抗体的产生,与机体的免疫系统关系密切;硒能减少视网膜的氧化损伤,从而保护视觉器官。硒对某些化学物有阻断效果,有抗肿瘤的作用。

3.参考摄入量与食物来源

中国营养学会建议我国成人(包括老年人)硒的推荐摄入量为60 μg/d,可耐受最高摄入量为400 μg/d。动物性食物(如肉类、肝、肾)及海产品是硒的良好来源。谷类和其他植物性食物的硒含量较依赖于土壤中的硒含量。中国不仅有低硒地带,也有高硒地区。

六、水

1.概 述

水(Water)是重要的营养物质,是机体的主要成分。体内水主要分布在细胞内液、细胞间液和血浆中。成年男性总含水量约占体重的70%,成年女性约占50%,小儿占75%。人体除与外界交换水分外,体内各部分体液也不断相互交换。在正常情况下,机体水的摄入量和水的排出量大致相等。

2.主要生理功能

(1)构成机体细胞核体液的重要组成成分。

(2)参与体内新陈代谢。

(3)调节人体体温。水可吸收代谢过程中产生的热使体温不至于过热,同时高温下体热可随水经皮肤蒸发散热而维持体温恒定。

(4)润滑作用。在关节、胸腔和肠胃道等部位都存在一定水分,以润滑和保护相应组织器官。

3.水的需要量

水的实际需要量因年龄、性别、运动量和生理状况等不同而不同。中国营养学会建议的每天需水量8~9岁为70~100 mL/kg,10~14岁为50~80 mL/kg,成人为40 mL/kg,或每日最少饮水1 200 mL。

项目测试

【A1型题】

1.关于平均需要量,下列说法中正确的是( )。

A.是制订推荐摄入量的基础 B.是指安全摄入量

C.是指需要吸收的量 D.是指膳食的需要量

E.可满足100%个体对某营养素的需要

2.关于可耐受的最高摄入量,下列说法正确的是( )。

A.达到此水平时对人体可能有益

B.是一个摄入水平的建议量

C.指平均每日可以摄入的最高量

D.摄入量一旦达到UL值,就会产生毒副作用

E.摄入量达到UL水平对几乎所有个体均损害健康

3.必需氨基酸的概念是( )。

A.人体能够合成,不需要食物供给的氨基酸

B.人体不能合成或合成速度较慢,不能满足需要

C.完全由体内合成的氨基酸

D.完全由食物供给的氨基酸

E.人体有12种不能合成

4.味觉减退或有异食症可能是由于缺乏( )。

A.钙 B.铁 C.锌

D.硒 E.碘

5.我国成人膳食中碳水化合物提供的能量应占总能量的( )。

A.45%以下 B.45%~54% C.55%~65%

D.65%~79% E.80%以上

6.微量元素是指( )。

A.人体需要量很少的元素 B.自然界含量很少的元素

C.人体吸收率很低的元素 D.人体利用率很低的元素

E.人体难以吸收的元素

7.合理营养是指( )。

A.平衡的营养 B.全面而均衡的营养

C.全面的营养 D.摄入食物的量不多不少

E.摄入含有各种营养素的食物

8.糖类的主要来源是( )。

A.薯类 B.蔬菜 C.谷类

D.肉类 E.蛋、奶类

9.膳食纤维主要来源于( )。

A.蔬菜水果 B.牛奶 C.红薯

D.豆奶 E.鸡蛋

10.下列不利于钙吸收的因素是( )。

A.维生素D B.乳糖 C.氨基酸

D.充足的蛋白质 E.脂肪酸

11.( )是脂溶性维生素。

A.硫胺素 B.尼克酸 C.视黄醇

D.抗坏血酸 E.以上都不是

12.儿童长期缺锌可导致以下疾病,不包括( )。

A.性发育迟缓 B.创伤愈合不良 C.多发性神经炎

D.生长发育障碍 E.垂体调节功能障碍

13.以下老年人合理平衡膳食的要求中,不正确的是( )。

A.蛋白质以动物性优质蛋白为主,数量足而不过多

B.少吃动物脂肪

C.供给充足的无机盐和维生素

D.热能摄入量适当降低

E.可多吃点精制糖

14.以下对合理营养的基本要求,不正确的是( )。

A.摄取的食品应供给足量的营养素和热能

B.食物应对人体无毒害

C.食物不应有微生物污染及腐败变质

D.爆炒、油炸使食品具有良好的色、香、味,所以这是良好的烹调方法

E.应有合理的膳食制度和良好的进食环境

15.成人蛋白质所供热能应占全日热能摄入量的( )。

A.12%~15% B.15%~20% C.25%~30%

D.20%~30% E.20%~25%

16.主要的产热营养素是( )。

A.蛋白质、维生素、无机盐 B.脂类、糖类、蛋白质

C.糖类、维生素 D.脂肪、蛋白质

E.维生素

17.建议成人每日需水量最少是( )。

A.300 mL B.500 mL C.800 mL

D.1 200 mL E.2 000 mL

18.下列具有抗衰老作用的营养素是( )。

A.脂肪 B.维生素D C.维生素E

D.铁 E.硒

19.中国营养学会建议我国老年人钙的参考摄入量为( )。

A.500 mg/d B.800 mg/d C.1 000 mg/d

D.1 500 mg/d E.3 000 mg/d

20.发生坏血病的患者,主要是膳食中( )供应不足。

A.肉类 B.蛋类 C.谷类

D.蔬菜、水果 E.锌

【A2型题】

21.2岁男童,生长发育迟缓,精神不佳,体重过轻,下肢轻度水肿,可能是( )缺乏。

A.维生素C B.钙 C.必需脂肪酸

D.碳水化合物 E.蛋白质

22.某山区居民常年以玉米为主食,此地区的居民易发生( )。

A.脂溢性皮炎 B.癞皮病 C.脚气病

D.佝偻病 E.白内障

23.某在校男生,16岁,2年来身高增长迅速,最近出现视物不清且逐渐加重,全身皮肤干燥并脱屑,该生需高度怀疑缺乏( )。

A.钙 B.维生素A C.维生素B2

D.维生素PP E.维生素C

24.某高职女生,自述心慌、气短、头晕、眼花,医院确诊为缺铁性贫血,对改善其症状最好的食物宜选择( )。

A.动物肝脏 B.蔬菜 C.谷类

D.水果 E.豆类

25.某60岁男子日平均摄入蛋白质88 g、脂肪100 g和碳水化合物320 g,其蛋白质、脂肪和碳水化合物的日均净供能分别是( )

A.1 469 kJ、3 780 kJ、5 376 kJ B.84.5 kJ、216 kJ、307.2 kJ

C.352 kJ、900 kJ、1 280 kJ D.303.8 kJ、645 kJ、1 582 kJ

E.72 kJ、155 kJ、379.8 kJ

【A3型题】

(26~28题共享题干)

老年公寓最近入住了一位来自内蒙古牧区的65岁牧民,老人平素以肉食为主,反复牙龈出血、鼻出血、皮下出血。

26.从营养学角度考虑可能缺乏的营养素是( )。

A.维生素C B.碳水化合物 C.锌

D.维生素B2 E.叶酸

27.如果考虑药物治疗,应首选( )。

A.叶酸制剂 B.硫酸亚铁制剂 C.维生素K制剂

D.维生素B12制剂 E.维生素C制剂

28.对老人进行健康教育,应建议其多食用的食物是( )。

A.粮谷类 B.豆类及其制品 C.蛋类

D.海产品 E.新鲜蔬菜和水果

(29~30题共享题干)

老年病区张奶奶72岁,近期常有头晕、乏力、耳鸣、眼花、失眠、烦闷、小腿抽搐症状。

29.你认为张奶奶最可能缺乏的元素是( )。

A.钙 B.铁 C.锌

D.硒 E.碘

30.可建议张奶奶经常食用的植物性食品是( )

A.红薯 B.藕粉 C.小米粥

D.水果 E.大豆及其制品