1、营养与食品卫生学第一章 营养学基础目录第四节：碳水化合物第五节：能量0405重点难点营养素种类及分类；合理膳食与合理营养的概念和要求；营养失衡造成的危害；膳食营养素参考摄入量的概念；主要营养素的生理功能、缺乏与过量、营养学评价、膳食参考摄入量及主要食物来源；膳食纤维的定义及生理功能；人体的能量平衡。第四节 碳水化合物杨月欣 中国疾病预防控制中心碳水化合物概念及特点由碳、氢、氧三种元素组成，氢、氧比例恰为2:1；如葡萄糖和果糖分子式：C6H12O6（6C+6H2O），蔗糖分子式为C12H22O11（12C+11H2O）等；但后来发现一些不属于碳水化合物的分子也有同样的元素组成比例，如甲醛（CH2
2、O）、醋酸（C2H4O2）等；广泛存在于动植物；构成其结构的骨架物质如膳食纤维、果胶、黏多糖和几丁质，及为能量代谢提供原料的物质如淀粉、糊精和糖原等；是人类膳食能量的主要来源，对人类营养有着重要作用。一、碳水化合物的分类第四节 碳水化合物（一）根据化学结构和生理作用分类据FAO/WHO，1998年碳水化合物和人类营养专家报告，分三大类：一、碳水化合物的分类第四节 碳水化合物分类（DP）亚组组成糖（12个单糖）单糖单糖葡萄糖，半乳糖，果糖双糖蔗糖，乳糖，麦芽糖糖醇山梨醇，甘露糖醇寡糖（39个单糖）异麦芽低聚寡糖麦芽糊精其他寡糖棉子糖，水苏糖，低聚果糖多糖（10个单糖）淀粉直链淀粉，支链淀粉，变性
3、淀粉非淀粉多糖纤维素，半纤维素，果胶，亲水胶质物糖包括单糖、双糖、糖醇单糖：不能被水解的最简单碳水化合物，如食物中最常见的葡萄糖、果糖等；双糖：蔗糖最具商业意义，主要来源甘蔗和甜菜；乳糖仅存在于乳品中的双糖；麦芽糖由两个分子葡萄糖结合构成；糖醇：单糖还原后的产物，广泛存在于生物界特别是在植物中。一、碳水化合物的分类第四节 碳水化合物寡糖又称低聚糖，是由310个单糖分子通过糖苷键聚合而成；功能性低聚糖：低聚果糖、异麦芽低聚糖、海藻糖、低聚木糖、大豆低聚糖等，一些存在于水果和蔬菜；多数低聚糖不能或部分被消化吸收，在结肠被益生菌利用，产生短链脂肪酸。第四节 碳水化合物一、碳水化合物的分类多糖一般不溶
4、于水，无甜味，不形成结晶，无还原性；淀粉多糖人类的主要能量物质，存在于谷类、根茎类等；膳食纤维主要成分是纤维素、木质素、抗性低聚糖、果胶、抗性淀粉以及其他不消化碳水化合物第四节 碳水化合物一、碳水化合物的分类（二）其他术语可消化和不可消化的碳水化合物益生元食物血糖生成指数（GI）第四节 碳水化合物GI=某食物食后2小时血糖曲线下面积相当含量葡萄糖食后2小时血糖曲线下面积100%一、碳水化合物的分类常见食物的血糖生成指数第四节 碳水化合物食物名称GI食物名称GI食物名称GI馒头88.1玉米面68.0葡萄43.0熟甘薯76.7玉米片78.5柚子25.0马铃薯（煮）66.4大麦粉66.0梨36.0面
5、条81.6菠萝66.0苹果36.0大米饭83.2闲趣饼干47.1藕粉32.6烙饼79.6荞麦54.0鲜桃28.0一、碳水化合物的分类（一）碳水化合物的消化从口腔开始：唾液中含有-淀粉酶胃：很少主要是在小肠进行，极少部分非淀粉多糖可在结肠内通过发酵消化肠腔消化：-淀粉酶小肠黏膜上皮细胞表面上的消化：丰富的消化酶二、碳水化合物的消化、吸收及功能第四节 碳水化合物（二）碳水化合物的吸收碳水化合物的吸收：主要经消化变为葡萄糖、果糖、半乳糖等单糖被细胞吸收第四节 碳水化合物小肠上皮细胞中葡萄糖的主动吸收过程二、碳水化合物的消化、吸收及功能（三）碳水化合物的功能提供能量可消化碳水化合物：16.7kJ（4k
6、cal）/g不消化的碳水化合物：03kcal/g，平均为2kcal/g。构成组织结构及生理活性物质血糖调节作用节约蛋白质作用和抗生酮作用膳食纤维的促进肠道健康功能第四节 碳水化合物二、碳水化合物的消化、吸收及功能参考摄入量制定常用其提供能量占总能量百分比表示：许多国家推荐不少于55%；2000年中国营养学会，结合中国膳食实际，建议除2岁以下婴幼儿（2岁），碳水化合物应提供55%65%膳食总能量；应包括淀粉、抗性淀粉、非淀粉多糖和低聚糖类等不同来源，还应限制纯热能食物摄入量如糖。三、碳水化合物的参考摄入量及食物来源第四节 碳水化合物第五节 能量麻微微 首都医科大学公共卫生学院肖荣 首都医科大学公
7、共卫生学院（一）能量单位1kJ=0.239kcal1MJ=239kcal1kcal=4.184kJ。（二）产能营养素及其能量系数产能营养素：食物来源的碳水化合物、脂肪和蛋白质在体内通过被氧化释放能量能量系数：把每1g碳水化合物、脂肪和蛋白质体内氧化产生的能量。一、概述第五节 能量一、概述第五节 能量能量蛋白质4kcal脂肪9kcal碳水化合物4kcal基础代谢基础代谢（basal metabolism）又称基础能量消耗（basic energy expenditure, BEE）是指维持机体最基本的生命活动所需要的能量消耗，占人体总能量消耗的60%70%。影响人体基础代谢能量消耗的因素：体型与
8、体质；生理与病理状况；生活和作业环境。二、人体的能量消耗第五节 能量恒温 (22 26)良好睡眠禁食10 12小时能量消耗体温 呼吸心脏搏动血液循环器官组织细胞的生理功能和生命活动清醒仰卧仅维持最基本生命活动身体活动肌肉越发达者，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；工作越不熟练者，消耗能量就越多。第五节 能量二、人体的能量消耗第五节 能量运动强度自觉疲劳程度（RPE）相当于最大心率百分数(%)代谢当量（MET）低活动强度较轻40601.12.9中等活动强度稍累607036高活动强度累718579极高活动强度很累851011身体运动强度的判别注：最大心率=220年龄；
9、MET代谢当量：1MET=1kcal/（kgbwh）二、人体的能量消耗食物热效应食物热效应（thermic effect of food，TEF）是指人体在摄食过程中所引起的额外能量消耗，是摄食后发生的一系列消化、吸收利用与营养素及其代谢产物之间相互转化过程中所消耗的能量，又称食物特殊动力作用（specific dynamic action，SDA）。第五节 能量二、人体的能量消耗不同产能营养素的食物热效应第五节 能量营养素食物热效应（占自身产能的比例 %）蛋白质3040脂肪45碳水化合物56二、人体的能量消耗特殊生理阶段的能量消耗孕期额外能量消耗的增加。哺乳期乳母产生乳汁及乳汁自身含有的能量
10、等也需要额外的能量消耗。婴幼儿、儿童和青少年阶段生长发育额外能量的消耗。第五节 能量二、人体的能量消耗计算法直接测热法间接测热法双标水法心率监测联合运动感应器法行为记录法三、人体总能量消耗的测定第五节 能量计算法直接测热法直接测热法（direct calorimetry）是通过特殊的封闭隔热装置，直接收集并测量人体一定时间内向环境的散热量，直接获得总能量消耗量（total energy expenditure，TEE）的方法。直接测热法测定原理简单，所得数据准确，但测定装置结构复杂且昂贵，操作繁琐，不适合人群现场的实际检测，主要用于代谢性相关疾病的研究，实际应用受到限制。第五节 能量三、人体总
11、能量消耗的测定间接测热法间接测热法（indirect calorimetry）是基于三大产能营养素在体内氧化分解代谢过程中，必须消耗O2和产生CO2的原理，测量受试者安静状态下一定时间内人体的CO2产生量（VCO2）和O2消耗量（VO2），获得人体的基础能量消耗（BEE）的方法。一定时间体内的碳水化合物和脂肪氧化时CO2产生量和O2消耗量之比称为非蛋白呼吸商（non-protein respiratory quotient, NPRQ）。间接测热法测定结果准确、可信，尤其是改进后的测定装置体积小，便于携带，更有利于人群现场的使用。第五节 能量三、人体总能量消耗的测定第五节 能量非蛋白呼吸商与氧
12、热价注：1kJ0.239 kcal摘自：王庭槐. 生理学（3版）. 北京：人民卫生出版社，2015：317.非蛋白呼吸商碳水化合物（%）脂肪（%）氧热价（kJ/L）非蛋白呼吸商碳水化合物（%）脂肪（%）氧热价（kJ/L）0.711.1098.9019.640.8654.1045.9020.410.724.7595.2019.690.8757.5042.5020.460.738.4091.6019.740.8860.8039.2020.510.7412.0088.0019.790.8964.2035.8020.560.7515.6084.4019.840.9067.5032.5020.610.7
13、619.2080.8019.890.9170.8029.2020.670.7722.8077.2019.950.9274.1025.9020.710.7826.3073.7019.990.9377.4022.6020.770.7929.0070.1020.050.9480.7019.3020.820.8033.4066.6020.100.9584.0016.0020.870.8136.9063.1020.150.9687.2012.8020.930.8240.3059.7020.200.9790.409.5820.980.8343.8056.2020.260.9893.606.3721.030
14、.8447.2052.8020.310.9996.803.1821.080.8550.7049.3020.361.00100.000.0021.13三、人体总能量消耗的测定基础能量消耗计算法膳食调查四、人体能量需要量的确定第五节 能量基础能量消耗计算法第五节 能量年龄（岁）男女kcal/dMJ/dkcal/dMJ/d183015.057W+692.20.0629W+2.8914.818W+486.60.0619W+2.03306011.472W+873.10.0479W+3.658.126W+845.60.0340W+3.536011.711W+587.7 0.0490W+2.4579.082
15、W+658.50.0379W+2.753 按体重计算基础能量消耗的公式W体重（kg）1kcal=4.18kJ；1000kcal=4.18MJ四、人体能量需要量的确定基础能量消耗计算法第五节 能量 中国营养学会建议的中国成年人身体活动水平分级活动水平PAL生活方式从事的职业或人群轻度男1.5静态生活方式/坐位工作，很少或没有重体力的休闲活动；静态生活方式/坐位工作，有时需走动或站立，但很少有重体力的休闲活动办公室职员或精密仪器机械师；实验室助理、司机、学生、装配线工人女中等男1.75主要是站着或走着工作家庭主妇、销售人员、侍应生、机械师、交易员女重度男2.0（+0.3）重体力职业工作或重体力休闲
16、活动方式；体育运动量较大或重体力休闲活动次数多且持续时间较长建筑工人、农民、林业工人、矿工；运动员女四、人体能量需要量的确定 注：有明显体育运动量或重体力休闲活动者（每周45次，每次3060分钟），PAL增加0.3（一）神经生理对摄食的调节五、能量摄入的调节第五节 能量人体感觉器官摄食信号传入大脑启动消化过程作用于口腔、食管和胃肠壁上的机械性刺激感受器和化学感受器通过传入神经和激素传递给大脑，产生饱腹感，终止摄入过程（二）营养素及其代谢产物对摄食的调节1.当血糖低于某一阈值时，会导致机体饥饿感和食欲增加，并激发摄食行为；2.高血糖水平又会产生饱腹信号，则摄食停止；3.当体内脂肪贮存增加时，过多
17、的脂肪作为饱腹信号反馈作用于中枢神经系统，通过调节饱腹感，终止摄食行为；4.三大产能营养素的食物热效应引起体温增高，也可抑制摄食行为。第五节 能量五、能量摄入的调节（三）蛋白和肽类因子对摄食的调节第五节 能量瘦素（leptin，LP）胰岛素（insulin）脂联素（adiponectin, APN）内脂素（visfatin）胆囊收缩素（cholecystokinin，CCK）1.组织细胞蛋白和肽类因子生长素释放肽（ghrelin）胰多肽（pancreatic polypeptide）五、能量摄入的调节2.中枢神经系统蛋白和肽类因子第五节 能量促进摄食因子抑制摄食因子神经肽Yneuropepti
18、de Y（NPY）瘦素Leptin（LP）食欲肽A和Borexin A and B饱腹因子cocaine and amphetamine- regulated transcript（CART）生长素释放肽ghrelin胆囊收缩素cholecystokinin （CCK）黑色素浓缩激素melanin-concentrating hormone（MCH）-黑色素细胞刺激激素alpha-melanocortin stimulating hormone （-MSH）去甲肾上腺素-2-受体noradrenaline 2 receptor促肾上腺皮质激素释放激素corticotropin releasin
19、g hormone（CRH）甘丙肽galanin（GAL）胰高血糖素样肽-1glucagon like peptide -1（GLP-1）多巴胺 dopamine5-羟色胺serotonin（5-HT）阿片肽opioid peptide生长激素抑制素somatostatin胰多肽pancreatic polypeptide胰岛素insulin糖皮质激素glucocorticoid甲状腺素thyroxine（TH）谷氨酸脱羧酶2glutamate decarboxylase 2蛙皮素bombesin刺鼠相关蛋白agouti gene-related protein（AGRP）阿片-促黑素细胞皮质
20、素原pro-opiomelanocortin（POMC）五、能量摄入的调节（四）蛋白因子对能量消耗的影响（五）非生理因素对能量摄入的影响第五节 能量五、能量摄入的调节第五节 能量年龄男性EER(kcal/d)女性EER(kcal/d)PAL1.5PAL1.75PAL2.0PAL1.5PAL1.75PAL2.01822502600300018002100240050210024502800175020502350652050235017001950801900220015001750孕妇03月+0+0+0孕妇46月+300+300+300孕妇710月+450+450+450乳母+500+500+
21、500中国成年人膳食能量需要量（EER）六、膳食能量需要量及食物来源六、膳食能量需要量及食物来源第五节 能量能量（%）蛋白质10%15%脂肪20%30%碳水化合物50%65%小结 主要介绍合理膳食、合理营养和膳食营养素参考摄入量的概念，重点介绍人体需要的各类营养素的生理功能、消化、吸收、代谢、营养学评价、缺乏或过量的危害、膳食参考摄入量及食物来源。同时介绍了人体的能量消耗、能量摄入的调节、能量需要量和食物来源。重点掌握合理营养和膳食营养素参考摄入量的概念，主要营养素的生理功能、营养学评价、缺乏与过量的危害、膳食参考摄入量、主要食物来源，以及人体能量摄入和消耗平衡的调节。熟悉各种营养素的分类，以及在人体内的消化、吸收和代谢过程。
