新疆农业大学学报　2000,23(2):94～98Journal of Xinjiang Agricultural University文章编号:1007-8614(2000)02-0094-05营养素的功能、代谢以及与健康的关系王建军,王新梅(新疆农业大学食品科学系,乌鲁木齐830052)摘　要　简要叙述了主要营养素的功能、来源与供给量,各营养素之间的平衡关系,影响营养素消化吸收的因素以及营养与健康、营养与疾病等问题,以便合理营养、促进健康。

关键词　营养素　食物纤维　平衡膳食中图分类号　Q493.99 文献标识码:　A目前人们越来越关注健康,健康与许多因素有关,如遗传、营养、精神、环境、锻炼等,遗传的因素一般不能选择与改变,但在其它条件相差不大时,营养的因素就至关重要了。

1　营养素及其功能营养素是保证人体生长、发育、繁衍和维持健康的物质。

目前,已知有40多种人体必需的营养素。

可概括为:蛋白质、脂类、糖类、维生素、水和矿物质。

蛋白质是一切生命现象的物质基础,蛋白质具有多种生物学功能。

如酶的催化作用,激素的生理调节作用,血红蛋白的运载作用,肌纤凝蛋白的收缩作用,免疫球蛋白的免疫作用,胶原蛋白的支架作用等。

蛋白质还是人体中氮的唯一来源。

脂类是人体的重要组成部分,它以多种形式存在于各种组织中。

如细胞膜是由磷脂、糖脂和胆固醇等组成类脂层,脑和外周神经组织都含有鞘磷脂。

皮下脂肪是机体的贮能形式。

脂肪是产生热能最高的营养素,其产能为蛋白质及糖类的两倍。

脂肪还具有提供必需脂肪酸,促进脂溶性维生素的吸收,隔热、保温、支持、保护体内脏器及关节等功能。

糖类对机体最重要的作用是供能,它是人类取得热能的最经济和最主要的来源。

虽然糖类产生的热能低于脂肪,但富含糖类的食品价格比较经济,大量使用也不会引起心脑血管疾病。

糖类,特别是葡萄糖供能迅速又完全,在缺氧条件下,仍能通过糖酵解而供能。

且脑组织和红细胞等只能靠葡萄糖提供能量。

除供能外,糖类还参与细胞的多种代谢,并且是构成机体的重要物质。

维生素是人体必需的一类有机化合物。

它们种类繁多,性质各异。

基本上可分为水溶性和脂溶性两类。

维生素既不提供热能,也不构成机体组织,只参与机体生理过程,需要量甚微,但绝对不可缺少。

一般不在体内合成,必需由食物供给,食物中某种维生素长期缺乏或不足可引起代谢紊乱,出现病理状态。

收稿日期:2000-03-10 矿物质指除了碳、氢、氧和氮这些主要以有机化合物形式存在的元素以外的其余元素。

如钾、钠、钙、镁、磷、硫,氯(称常量元素)和铁、铜、碘、锌等(称微量元素)。

是构成机体组织的材料。

如钙、磷、镁是骨骼和牙齿的成分,磷和硫是构成蛋白质的成分,矿物质是很多酶系统的成分或激活剂,维持神经肌肉兴奋性和细胞膜通透性,维持细胞渗透压及机体酸碱平衡等等。

水是人体含量最大和最重要的成分。

人体含水约占体重的三分之二。

人对水的需要比食品更重要。

体内所有的物质代谢、血液循环、体温调节和各器官的机能活动都离不开水。

2　营养与健康2.1　营养素的来源与供给量食品是人体获得营养素和热能的基本来源。

我国营养学工作者将食品分为5大类:第一类为谷类、薯类、干豆类,主要提供糖类、蛋白质、B 族维生素,也是主要的热能来源。

第二类为动物性食品,包括肉、禽、蛋、鱼、奶等,主要提供蛋白质、脂肪、矿物质、维生素A 和B 族。

第三类为大豆及其制品,主要提供蛋白质、脂肪、食物纤维、矿物质和B 族维生素。

第四类为蔬菜、水果,主要提供食物纤维、矿物质、维生素C 和胡萝卜素。

第五类为纯热能食物。

包括动、植物油脂、各种食用糖和酒类,主要提供热能。

我们每日膳食的组成应当含有这几大类物质,才能保证所需的营养素。

应注意不宜食用过多纯热能食物,因为糖、酒类热能很高,并无其它营养,食用过多会影响其它营养素的摄入量。

而食入过多油脂会增高血中胆固醇含量,引起动脉粥样硬化、高血压、冠心病等心血管疾病。

另外,这几类食物均应按照需要摄取,尽可能符合我国“每日膳食中营养素供给量”的标准;按照此标准膳食,能够使摄食者在热能和营养素上达到生理需要量,使各种营养素之间建立起一种生理上的平衡。

2.2　营养素之间的平衡关系正常生理条件下,营养素在体内的代谢既相互配合又相互制约。

所以各种营养素之间应有适当的比例,才能协同作用,发挥最大的营养效能。

2.2.1　产热营养素之间的平衡关系糖类、脂肪、蛋白质这三大产能营养素之间的相互关系中,表现最突出的就是糖类和脂肪对蛋白质的节约作用,由于糖类和脂类的存在可减少蛋白质单纯作为热能的消耗,更有利于发挥蛋白质的特有生理功能,有利于改善氮平衡,增加体内氮的储留量。

只有在蛋白质满足最低需要量时,增加糖类和脂肪,才能对蛋白质发挥有效的节约作用。

也只有在热量达到最低需要量时,增加蛋白质的供给,效果才好。

因此,三者在总热能的供给中糖类以占60%～70%为宜,脂肪20%～30%,蛋白质则占11%～14%较好。

2.2.2　蛋白质中氨基酸之间的平衡从营养学观点来看,人体对22种氨基酸均需要,而其中9种必需氨基酸是食物蛋白质的关键成分。

膳食中必需氨基酸的比例只有在膳食总氮量达到最低生理需要量以上时才有意义。

为了使膳食中总氮量充分满足机体需要,不能单纯供给必需氨基酸,还必须有非必需氨基酸。

不同食物蛋白质中氨基酸的含量和比例不同,其营养价值不一。

若将不同食物适当混合食用,使它们之间相对不足的氨基酸互相补偿,可提高蛋白质的营养价值。

如豆腐和面筋以适当比例混合进食,可提高蛋白质的利用率。

因为面筋蛋白缺乏赖氨酸,蛋氨酸却较多,95第2期 王建军等:营养素的功能、代谢以及与健康的关系 而大豆蛋白赖氨酸较多,可蛋氨酸不足,二者混合则互相补充。

此外,还需注意各种维生素之间的平衡,饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸之间的平衡,可消化的糖类与食物纤维之间的平衡,无机盐中钙与磷的平衡,动物性食物与植物性食物之间的平衡等等。

总之,膳食必需平衡,某种营养素偏多偏少都不合理。

2.3　影响营养素消化吸收的因素在认识食品的营养价值时,不仅要注意其中所含营养素的种类、数量及其相互平衡关系,还要考虑各营养素的消化与吸收问题。

因为营养素只有被充分消化吸收后,才能被人体利用,才具有营养价值。

2.3.1　动物性蛋白消化率高于植物性蛋白植物体中的蛋白质被植物纤维包围,难以与消化酶充分接触,消化酶对某些植物蛋白质分子结构选择性较低,生大豆等植物中含抗胰蛋白酶等因素,妨碍植物蛋白质的消化。

可以通过加工烹饪等处理提高植物蛋白的消化率。

如将大豆制成豆腐、豆浆、腐乳等豆制品。

加工处理可以软化、破坏或去除植物纤维,破坏抗胰蛋白酶因子,使蛋白质变性,或使某些蛋白质分子结构发生变化,有利于消化酶对其作用。

2.3.2　影响脂肪消化吸收的因素一般植物油比动物脂肪易消化吸收,因为植物油含不饱和脂肪酸较多、熔点低、酶解速度快。

食物中含钙量过高,影响脂肪,特别是高熔点脂肪的吸收。

因为钙易与高熔点脂肪中饱和脂肪酸形成难以吸收的钙盐。

其它因素也影响脂肪吸收,例如:1岁以内婴儿及老年人对脂肪吸收较慢;胆病患者不易消化吸收脂肪;脂肪乳化程度不够不利于吸收等等。

2.3.3　糖类的消化吸收双糖、多糖等必须转变为单糖才能被吸收利用,在各种单糖中,葡萄糖吸收最快。

因此用单糖特别是葡萄糖补充热能比淀粉等效果更快。

有些多糖,如纤维素、果胶等食物纤维虽然不能被人体消化吸收,不属于传统的营养素,但却具有特殊的营养意义:能促进肠道蠕动,利于粪便排出;可影响胆固醇代谢,维持血中胆固醇正常值,防止动脉硬化等心血管疾病;可预防糖尿病、高血压等病症;可改善肠内菌群,预防结肠癌。

所以说食物纤维对人体健康很有益,日常膳食中要注意增加蔬菜、水果、薯类、粗粮、杂粮、豆类等富含食物纤维的食品,饮食不要过于精细。

某些糖类在营养上有其独特作用:例如蜂蜜和许多水果中含有果糖,果糖的代谢可不受胰岛素制约,故糖尿病人可食用,但大量食用也可产生副作用。

此外,食品工业中制得的一些糖的衍生物,如山梨糖醇、木糖醇、麦芽糖醇等,它们的代谢均不受胰岛素控制,麦芽糖醇为非能源物质,不升高血糖,也不增加胆固醇和脂肪含量。

木糖醇和麦芽糖醇不被微生物发酵,有防龋作用。

所以它们是糖尿病、心血管病、龋齿等患者的理想甜味剂。

糖类消化的不耐受症:所谓糖类消化的不耐受症是指人体不能正常吸收膳食中的某种糖类。

这主要是由于体内缺乏水解某种糖类的酶。

约90%的东方人和阿拉伯人对乳糖不耐受。

乳糖酶的活性随年龄增长而衰退,先天缺乏乳糖酶的极为罕见。

例如婴儿对牛奶(含乳糖)有很好的消化能力,许多成年人则不易消化牛奶。

然而常喝牛奶的西欧、北欧以及非洲的一些部落的人,进入成年期后,乳糖酶活性仍很高。

糖类不耐受症的临床表现为胃肠胀气、腹部肿胀、腹泻或酸性粪便等。

96 新　疆　农　业　大　学　学　报 2000年2.3.4　影响维生素及矿物质吸收的因素也很多例如,膳食中的维生素D 、蛋白质以及乳糖均可促进钙的吸收;而食物纤维、植酸、草酸以及脂肪过多都会抑制钙的吸收;另外若食物中钙与磷不平衡,也会互相影响其吸收。

合理的钙磷比为2∶1～1∶2之间。

又如,面粉经发酵可破坏植酸,从而提高钙、铁、锌等元素的吸收;日光有利于促进维生素D 的吸收;维生素E 能促进维生素A 在肝内储存;维生素C 能帮助铁的吸收;在膳食中缺乏多种B 族维生素,而单给大量硫胺素时,可加剧尼克酸的缺乏。

3　营养与疾病的关系人体健康在很大程度上取决于合理营养。

营养不当,无论是缺乏或过剩都是营养失调。

可引起疾病。

3.1　营养缺乏营养缺乏是由于身体营养素不足以增生新组织、补偿旧组织和维持正常机能的结果。

3.1.1　蛋白质营养不良膳食中蛋白质长期不足,幼儿和青少年表现为生长发育迟缓、消瘦、免疫力下降、甚至有智力发育障碍,成人则出现疲倦、体重显著下降、肌肉萎缩、贫血、血浆蛋白质含量、特别是白蛋白含量降低,并可逐渐发展成营养性水肿,女性还可出现月经障碍,乳汁分泌减少等。

3.1.2　营养性贫血营养性贫血可分为小红血球性(缺铁性)贫血及巨幼红血球性贫血。

缺铁性贫血是由于体内缺铁影响血红素的合成所引起。

缺铁的原因主要有:人体对铁的需要量增加(如婴幼儿及育龄妇女),而摄入铁量相对不足,或人体对铁的吸收发生障碍,或长期因各种疾病引起慢性失血、体内总铁量明显减少。

营养性巨幼红血球性贫血是由于各种因素影响维生素B 12及叶酸的吸收所造成。

3.1.3　维生素缺乏病食物中某种维生素长期不足或维生素在体内吸收障碍、破坏分解增强和生理需要量增高等等,都会引起维生素缺乏,从而导致代谢紊乱及病理状态。

例如食物中缺乏抗坏血酸(维生素C ),会影响胶原的形成,表现为牙龈、粘膜出血、重者有皮下、肌肉和关节出血并形成血肿,造成坏血病。