食品营养与卫生教案cha1 1-3

绪论

学时分配：1学时

教学目标：了解《食品营养与卫生》这门学科的主要研究内容，任务和意义。

基本概念：

1．营养：是指人体吸收、利用食物或营养物质过程，也是人类通过摄取食物以满足机体生理需要的生物学过程。

    2．营养素：人类为了维持正常的生理功能和满足劳动及工作的需要，必须每日从外界环境摄入必要的物质，除空气和水外，还要通过各种食物组成的膳食，获得人体需要的各种营养物质，以满足机体的正常生长发育，新陈代谢和工作、劳动的需要，此种营养物质称为营养素，是保证人体健康的物质基础。

课程内容：

   《食品营养与卫生》是研究食物、营养与人体健康关系的一门学科。本学科具有很强的科学性、社会性和应用性，与国计民生的关系密切，它在增进我国人民体质、预防疾病，保护和提高健康水平等方面起着重要作用。本教材包括了两大版块的内容，即营养学部分和食品卫生学部分。

一、营养学

营养学是研究人体营养规律及其改善措施的科学。营养学主要研究内容包括人体对营养的需要，即营养学基础，各类食物的营养价值、不同人群的营养、营养与疾病、社区营养等。

    营养学的形成和发展与国民经济和科学技术水平紧密相连。早在两千多年前，我国《黄帝内经.素问》中即提出了“五谷为养、五果为助、五畜为益、五菜为充”的膳食模式，这是根据人们的多年实践经验加以总结而形成的古代朴素的营养学说。

现代营养学起源于上世纪末叶，整个19世纪到本世纪初时发现和研究各种营养素的鼎盛时期。经过漫长时间人们逐渐认识到蛋白质、脂肪、碳水化物及其以外的营养素，无机盐、维生素、微量元素的生理作用。

    近年来对基础营养的研究又有许多新的进展，例如膳食纤维的生理作用及其与疾病防治的关系、多不饱和脂肪酸特别是n-3系列的α-亚麻酸被认为是人体必需的营养素、膳食、营养是一些重要慢性病的重要病因或预防和治疗的重要手段、营养因素与遗传基因的相互作用以及食物中的非营养素生物活性对健康的促进作用或对某些慢性病的保护作用等已成为现代营养学研究的新领域。

   今后一个阶段营养工作所面临的营养问题，一方面是营养不良和营养缺乏的问题还没有得到根本解决微量营养素以及钙的缺乏也还普遍存在。另一方面已经出现了由于营养不平衡和体力活动不足所致的肥胖和一些主要慢性病的上升，在城市和富裕的农村尤其明显。这是我国现阶段在营养工作中面临着的双重挑战。

二、食品卫生学

    食品卫生学是研究食品中可能存在的、威胁人体健康的有害因素及其预防措施，提高食品卫生质量，保护食用者安全的科学。食品卫生学主要研究内容包括食品污染及其预防，包括污染的种类来源、性质作用、含量水平、监测管理以及预防措施；各类食品的主要卫生问题；食品添加剂；食物中毒及其预防以及食品卫生监督管理等。

    食品卫生学也经历了较长的历史发展过程。3000年前我国周朝机设置了“凌人”专司食品冷藏防腐。《唐律》规定了处理食品的法律准则。在古医籍中，对于鱼类引起的组胺中毒，就有很深刻而准确地描述。这均体现出预防食物中毒的思想。

    现代食品卫生学起源于19世纪，首先提出的是微生物引起食品变质的看法和巴氏消毒的理论和应用。随着商品经济的发展，食品掺假伪造相当严重，法国、英国和美国先后颁布了《取缔食品伪造法、防止饮品掺伪法和食品、药品、化妆品法》，者均为食品卫生法规管理奠定了基础。

    本世纪中叶，由于现代食品的出现和环境污染的日趋严重，发生或发现了各种来源不同、种类各异的食品污染因素，如黄曲霉毒素；多环芳烃化合物、N-亚硝基化合物；化学农药的污染、残留；食品容器包装材料等高分子物质的单体及加工中所用的助剂、食品添加剂毒性等。从而使食品毒理学理论与方法得到了进一步发展。随着科学的进步、社会的的发展和人们生活水平的不断提高和丰富，食品的安全和卫生显得越来越重要。1995年我国正式制定和颁布了《中华人民共和国食品卫生法》，使进一步形成了较完善的食品卫生法律体系和食品卫生监督管理体系，从而使我国的食品卫生监督管理工作进入了一个依法行政的新的历史发展时期。

    近年来，环境污染对食物链造成的污染问题研究，如工业生产及食品包装材料和垃圾焚烧中产生的二恶英，杂环胺等污染物对人体的生物作用，已取得了可喜的进展。相应的，保健食品或功能性食品的安全性以及功能的评价和研究开发最近已成为食品卫生学中一个新兴领域。越来越多地发现表明营养素的功能已不仅仅是预防营养缺乏病，而是在慢性病预防中也有着重要的作用。

    食品卫生学科的另一个新的和十分重要的动向是它在日益频繁的国际食品贸易中显示出重要的作用。特别是我国加入世界贸易组织，食品安全和卫生已成为世界贸易组织的重要文件。在FAO/WHO的积极支持和推动下，由危险性评估、危险管理和危险性交流组成的危险性分析技术在解决重大食品问题和制定食品卫生标准中得到了越来越多的应用。

    食品卫生今后的重要任务有：以现代食品卫生监督管理最新理论和成就，不断制定和修订各项是凭卫生技术规范，并落实各项技术规范；不断完善法律法规，；研究食物中毒的新病原物质，提高食物中毒的科学管理水平；提高食品合格率；进一步以危害性分析理论与方法和质量控制体系完善各种食品污染物安全性评价，标准制定；进一步扩大研究新的食品污染因素，采用良好生产工艺和危害分析关键控制点管理体系，提高各种监测分析方法水平，加强食品安全与食品质量。

第一章   营养学基础

第一节 蛋白质

学时分配：3学时

教学目标：1. 掌握蛋白质的化学组成与结构，生理功能，食物蛋白质营养价值的评价，蛋白质的食物来源

          2. 熟悉蛋白质的营养状况描述以及蛋白质营养不良对人体健康的影响

          3. 了解食物蛋白质营养价值的改善措施原则

学习重点和难点：

重点：氨基酸和必需氨基酸、食物蛋白质来源

难点：食物蛋白质营养价值的评价（指标）

    基本概念：

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，有8种，称为必需氨基酸。

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，称为非必需氨基酸。

    ２．条件必需氨基酸或半必需氨基酸：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%，故半胱氨酸和酪氨酸称为条件必需氨基酸或半必需氨基酸。

３．氨基酸模式：是指某种蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。

４．氨基酸：食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸相对含量较低，导致其它的必需氨基酸在体内不能被充分利用而浪费，造成其蛋白质营养价值降低，这些含量相对较低的必需氨基酸称氨基酸。其中含量最低的称第一氨基酸，余者以此类推。

    ５．蛋白质互补作用：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不足，从而借鉴人体氨基酸模式，提高蛋白质的营养价值。

    ６．氮平衡：是反应机体摄入氮和排出氮的关系。

课程内容：

一、蛋白质的化学组成与结构

     （一）结构    

蛋白质是由许多氨基酸以肽键（-CO-NH-）连接在一起，由于氨基酸的种类、数量、排列次序和空间结构的千差万别，就构成了无数种功能各异的蛋白质。蛋白质被分解时的次级结构称肽，含10个以上氨基酸的肽称多肽，含3个或2个氨基酸分别称3肽和2肽。      

二、蛋白质的生理功能

    蛋白质的功能概括起来主要有三个方面，即构成机体，修补组织，调节生理功能和提供能量。

三、氨基酸和必需氨基酸 

（一）氨基酸的分类

  构成人体蛋白质的氨基酸有20种，根据来源分别称非必需氨基酸、必需氨基酸、半必需氨基酸。成人体内必需氨基酸有8种，即异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸，儿童为9种，即上述8种加上组氨酸。

根据营养价值可分为完全蛋白（如乳类的酪蛋白、乳白蛋白，蛋类的卵白蛋白，肉类中的肌蛋白，大豆中的大豆蛋白），半完全蛋白（小麦中的麦胶蛋白）和不完全蛋白（玉米种的玉米胶蛋白，动物结缔组织和肉皮中的胶质蛋白）。

（二）氨基酸模式（《中国营养师》）

人体蛋白质以及食物蛋白质在必需氨基酸的种类和含量上存在着差异，在营养学上常用氨基酸模式来反应这种差异。其计算方法是将该种蛋白质中的色氨酸含量为1，分别计算出其它必需氨基酸的相应比值，这一系列的比值就是该种蛋白质的氨基酸模式。当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，食物蛋白质的营养价值也相对越高。反之，食物蛋白质中氨基酸种类多时，其营养价值相对较低。

     四、蛋白质与人体健康     

(一) 蛋白质的消化、吸收和代谢

蛋白质消化的主要场所在小肠。由胰腺分泌的胰蛋白酶和糜蛋白酶使蛋白质在小肠中被分解为氨基酸和部分2肽和3肽，再被小肠粘膜细胞吸收、代谢。机体每天由于皮肤、毛发和粘膜的脱落，妇女月经期的失血等，以及肠道菌体死亡排出，损失约20g蛋白质，这种氮排出是机体不可避免的氮消耗，称为必要的氮损失。理论上只要从膳食中获得相当于必要的氮损失的量，即可满足人体对蛋白质的需要，维持机体的氮平衡。

（二）蛋白质的营养状况描述

氮平衡是反应机体摄入氮和排出氮的关系的指数。

氮平衡 = 摄入氮 -（尿氮 + 粪氮 + 皮肤等氮损失）= I-（U+F+S）

（B：氮平衡；I：摄入氮；U：尿氮；F：粪氮；S；皮肤等氮损失。）

当摄入氮和排出氮相等时，为零氮平衡。如摄入氮多于排出氮，则为正氮平衡。而摄入氮少于排出氮时，为负氮平衡。

     (三) 蛋白质营养不良对人体健康的影响

     1. 供给不足

由于蛋白质缺乏而引起的严重临床综合征被称为加西卡病，即热能摄入基本满足而蛋白质严重不足的儿童营养性疾病。主要表现为腿腹部水肿、虚弱、情感淡漠、易感染其它疾病等；生理上的变化有牙齿生长延迟、牙珐琅质龋死及因贫血引起的牙床和黏膜苍白。

加西卡病是引起脂肪肝的重要原因多见于摄食不足或消化障碍不能合成载脂蛋白以致甘油三酯积存肝内形成脂肪肝

∙引起蛋白质缺乏的原因有：

一是膳食中蛋白质-能量供给不足；

二是疾病和老龄会妨碍蛋白质消化和吸收；

三是一些疾病如肝脏病变造成蛋白质合成障碍；四是由于创伤、手术、甲状腺功能亢进等可加速组织蛋白质的分解破坏，造成氮负平衡。

     2. 供给过量 

     蛋白质供给过量，导致摄入较多的动物脂肪和胆固醇 ； 加重了肾脏的负荷； 造成含硫氨基酸摄入过多,可加速骨骼中钙质的丢失，易产生骨质疏松(osteoporosis)。

过量的蛋白质对婴儿也是无益甚至有害的，可能出现便秘、腹泻等肠胃病，增加体内氨类毒副产物，加重肝肾负担，酸中毒、高渗性脱水、发热、血清尿素和氨升高等，甚至会影响宝宝的智力发育。

【当蛋白质食用过量时，宝宝的健康轻易出现以下隐患：

NO.1 蛋白质过食性腹泻

    蛋白质属于复杂化合物，其消化分解并不轻易，而宝宝的消化系统远没有发育成熟，大量喂蛋白食品，超过生理需要和胃肠负担，就会影响胃肠功能，导致腹胀或腹泻等肠胃疾病。

NO.2微量元素的流失 

    宝宝的肾脏系统还未完全成熟, 食物蛋白质在体内代谢所生成的尿酸、氨、酮体等累积要经过肾脏排泄，蛋白质过量，会加重宝宝肾脏的负担，同时也可使钙等微量元素的排出增加，长此下去会引起肾脏损害或引起骨质疏松症等副作用。

NO.3 便秘

饮食中蛋白质含量过高轻易使得宝宝肠内双歧杆菌减少，肠功能紊乱，导致宝宝的大便呈碱性，引起便秘。

NO.4 智力低下

生后第一年的婴儿期是宝宝生长发育最旺盛的时期，也是脑组织发育的要害时期，而脑是智力发育的物质基础。在脑细胞中蛋白质的合成和氨基酸的代谢非常活跃，这些都是以恰当的蛋白质和氨基酸供给为基础的，过量补充蛋白质，会加宝宝重肾脏负荷，导致高氮血症，而高氮血症对脑可造成危害。若膳食中过量补充苯丙氨酸、支链氨基酸等还可造成宝宝脑细胞中毒，发生与遗传性氨基酸代谢缺陷病相似的症状，出现智力低下。】

     四、食物蛋白质营养学评价

     评价食物蛋白质的营养价值，对于食品品质的鉴定，新的食品资源的研究和开发，指导人群膳食等许多方面，都是十分重要的。各种食物，其蛋白质的含量、氨基酸模式等都不一样，人体对不同的蛋白质的消化、吸收和利用程度也存在差异，所以营养学上主要从食物蛋白质含量、被消化吸收的程度和被人体利用程度三方面全面地进行评价。常用的指标有：

（一）蛋白质的含量 

    虽然蛋白质的含量不等于质量，但是没有一定数量，再好的蛋白质其营养价值也有限。所以蛋白质含量是食物蛋白质营养价值的基础。食物中蛋白质含量测定一般使用微量凯氏定氮法，测定食物中的氮含量，再乘以由氮换算成蛋白质的换算系数(6.25)，就可得到食物蛋白质的含量。

（二）蛋白质消化率 

蛋白质消化率不仅反映了蛋白质在消化道内被分解的程度，同时还反映消化后的氨基酸和肽被吸收的程度。

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x 100%

该计算结果，是食物蛋白质的真消化率。在实际应用中，往往不考虑粪代谢氮，这种消化率叫做表观消化率。

蛋白质表观消化率=（食物含氮总量 - 粪氮）／食物含氮总量x 100%

    （三）蛋白质利用率 

     1. 生物价： 蛋白质生物价是反映食物蛋白质消化吸收后，被机体利用程度的指标，生物价的值越高，表明其被机体利用程度越高。计算公式如下：

    生物价=氮在体内的储留量／氮在体内的吸收量x 100%

储留氮=吸收氮-（尿氮-尿源性氮），吸收氮=摄入氮-（粪氮-肠道代谢废物氮）

     2. 蛋白质净利用率： 蛋白质净利用率是反映食物中蛋白质被利用的程度，因此，它把食物蛋白质的消化和利用两个方面都包括了，因此更为全面。计算公式如下：

蛋白质净利用率（%）=（氮储留量／氮摄入量）x 100% =生物价x消化率

【3. 蛋白质功效比值： 蛋白质功效比值是用处于生长阶段中的幼年动物在实验期内，其体重增加和摄入蛋白质的量的比值来反映蛋白质的营养价值的指标。

蛋白质功效比值=动物体重增加（g）／摄入蛋白质（g）。

    4. 氨基酸评分： 也叫蛋白质化学评分，该方法是用被测食物蛋白质的必需氨基酸评分模式和推荐的理想的模式或参考蛋白质的模式进行比较，因此是反映蛋白质构成和利用率的关系。

氨基酸评分=        被测蛋白质每克氮（或蛋白质）中氨基酸（mg）

               理想模式或参考蛋白质中每克氮（或蛋白质）中氨基酸量（mg）

除上述方法和指标外，还有如相对蛋白质值；净蛋白质比值；氮平衡指数等。】

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（性氨基酸）

   （二）提高食物蛋白质营养价值的措施

六、蛋白质供给量与食物来源

 （一）供给量

蛋白质广泛存在于动植物性食物中。动物性蛋白质质量好，植物性蛋白质利用率较低。因此，注意蛋白质互补，适当进行搭配是非常重要的。我国由于以植物性食物为主，所以推荐的RNI值（参考摄入量）在1.0~1.2g/kg体重，按热能计算，蛋白质摄入占膳食总热能的10%~14%。

（二）食物来源

蛋白质的食物来源分为动物性蛋白质和植物学蛋白质两类。要注意蛋白质互补，大力提倡我国各类人群增加牛奶和大豆及其制品的消费。 

  第二节  脂  类

学时分配：1学时

学习目标：1. 掌握脂类的分类，生理功能，脂肪营养价值的评价及食物来源

          2. 熟悉脂类营养不良对人体将康的影响

          3. 了解脂类的供给量

学习重点和难点：

重点：脂类的分类、生理功能及食物来源

难点：必需脂肪酸的生理功能

基本概念：

    １．必需脂肪酸：是指人体不可缺少而自身又不能合成，必须通过食物供给的脂肪酸。n-6系列中的亚油酸和n-3系列中的α-亚麻酸是人体必需的两种脂肪酸。

    ２．ω-3（或n-3）系列不饱和脂肪酸：即从甲基数，第一个不饱和键在第三和第四碳原子之间的各种不饱和脂肪酸。

３．ω-6（或n-6）系列不饱和脂肪酸：即从甲基端数，第一个双键在第六和第七碳原子之间的各种不饱和脂肪酸。

课程内容：

一、脂类的分类（脂肪和类脂）

（一）脂肪

    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子和三分子脂肪酸化合而成。人体内的甘油三酯不仅是机体重要的构成成分、体内的能量贮存形式，也具有保护体温、保护内脏器官免受外力伤害等作用。食物中的甘油三酯除了给人体提供热能和脂肪酸以外，还有增加饱腹感、改善食物的感官性状、提供脂溶性维生素等作用。

2. 脂肪酸： 脂肪酸因其所含的脂肪酸的链的长短、饱和程度和空间结构不同，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（14碳以上），中链脂肪酸                    （6~12碳）和短链脂肪酸（5碳以下）。按其饱和度可分为饱和脂肪酸；单不饱和脂肪酸；多不饱和脂肪酸。按其空间结构不同，可分为顺式脂肪酸和反式脂肪酸。各种脂肪酸的结构不同，功能也不一样，对它们的一些特殊功能的研究，也是营养上一个重要研究开发领域。目前认为，营养学上最具有价值的脂肪酸有两类即n-3系列和n-6系列不饱和脂肪酸。

3.必需脂肪酸： （从营养学角度分析） 亚油酸和α-亚麻酸是人体必需的两种脂肪酸。事实上，n-3和 n-6系列中许多脂肪酸如花生四烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸等都是人体不可缺少的脂肪酸，但人体可以利用亚油酸和α-亚麻酸来合成这些脂肪酸。必需脂肪酸之所以是人体不可缺少的营养素，主要有以下功能。

    （1）组织细胞的组成成分：参与磷脂合成，磷脂是细胞膜的主要结构成分，所以必需脂肪酸与细胞膜的结构和功能直接相关。

    （2）与脂类代谢有密切关系：保护皮肤免受射线损伤；亚油酸是合成前列腺素的前体，后者具有多种生理功能，如使血管扩张和收缩、神经刺激的传导等等。

（3）与胆固醇的代谢有关：体内约70%的胆固醇与必需脂肪酸酯化成酯，被转运和代谢。

因此必需脂肪酸缺乏，可引起生长迟缓，生殖障碍，皮肤损伤以及肾脏、肝脏、神经和视觉方面的多种疾病。而过多的多不饱和脂肪酸的摄入，也可是体内有害的氧化物、过氧化物等增加，同样对身体可产生多种慢性危害。

（二）类脂（磷脂、糖脂、固醇类）

 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一类脂类物质。其中最重要的磷脂是卵磷脂。磷脂的主要功能是细胞膜的构成成分。

（注：卵磷脂，脑磷脂主要来源）

2. 固醇类

     分为胆固醇和类固醇，最重要的固醇是胆固醇，它是细胞膜和许多活性物质的重要成分及材料。（了解胆固醇和类固醇的主要来源）

3.糖脂

糖与脂类形成的糖脂是组成神经组织与细胞膜不可缺少的重要成分；糖脂又是细胞表面抗原的重要组分，某些正常细胞癌化后，表面糖脂成分有明显变化；细胞表面的糖脂还是许多胞外生理活性物质的受体，参与细胞识别和信息传递过程。甘油糖脂具有抗肿瘤、抗HIV、抗炎、抗菌、增强机体免疫功能等多种生物活性。 

二、脂类的生理功能

(一) 体内脂类的功能

  主要功能：体内能量的储存形式，机体重要的构成成分，保护作用和维持正常体温，以及帮助机体更有效地利用碳水化合物和节约蛋白质作用。

（二）食物脂肪的功能

脂类消化的主要场所是小肠。吸收后的脂类由脂蛋白参与转运代谢。

   主要功能：提供能量，增加饱腹感，改善食物的感官性状，提供脂溶性维生素和必需氨基酸。

三、胆固醇的重要生理功能

 早在18世纪人们已从胆石中发现了胆固醇，1816年化学家本歇尔将这种具脂类性质的物质命名为胆固醇。胆固醇又分为高密度胆固醇和低密度胆固醇两种，前者对心血管有保护作用，通常称之为“好胆固醇”，后者偏高，冠心病的危险性就会增加，通常称之为“坏胆固醇”。

其主要功能：形成胆酸，构成细胞膜（有人曾发现给动物喂食缺乏胆固醇的食物，结果这些动物的红细胞脆性增加，容易引起细胞的破裂。研究表明，温度高时，胆固醇能阻止双分子层的无序化；温度低时又可干扰其有序化，阻止液晶的形成，保持其流动性。因此，可以想象要是没有胆固醇，细胞就无法维持正常的生理功能，生命也将终止），合成激素。

长期过量的食物胆固醇摄入，将导致动脉粥样硬化和冠心病的发生与发展。另一面，由于许多含有胆固醇的食物中其它的营养成分也很丰富，如果过分忌食这类食物，很容易引起营养平衡失调，导致贫血和其它疾病的发生。

合理控制胆固醇的吃法: 多吃鱼, 多吃富含纤维的食物,多吃大豆制品, 摄入足量的维生素C。

四、脂肪营养价值评价

主要依据有三方面：消化率，必需脂肪酸的含量，脂溶性维生素的含量。

                                   摄入不足（依据生理功能分析）

五、脂类营养不良对人体健康的影响

                                        摄入过量

   六、脂类的供给量和食物来源

人类膳食脂肪主要来源于动物的脂肪组织和肉类以及植物的种子。动物脂肪相对含饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸多。植物油主要含不饱和脂肪酸。亚油酸普遍存在于植物油中，亚麻酸在豆油和紫苏油中较多，鱼贝类食物相对含二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸较多。含磷脂较多的食物为蛋黄、肝脏、大豆、麦胚和花生等。脂肪的摄入量应占总热能的30%以下。

第三节碳水化合物

    学时分配：2学时

教学目标：1. 掌握碳水化合物的组成与营养分类，生理功能，食物来源

         2. 熟悉碳水化合物营养不良对人体健康的影响

          3. 了解糖水化合物的消化吸收

学习重点：碳水化物的分类、生理功能及食物来源

基本概念：

  １．膳食纤维  指存在于食物中的不能被机体消化吸收的多糖类化合物的总称。主要包括纤维素、半纤维素、木质素和果胶等。

２．节约蛋白质作用  指机体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，不需要动用蛋白质来供能，即碳水化合物具有节约蛋白质的功能。

３．抗生酮作用  脂肪酸在体内分解代谢时产生的乙酰基需与碳水化物代谢产生的草酰乙酸结合才能进入三羧酸循环而最终被彻底氧化。当碳水化物不足时，因草酰乙酸不足使得脂肪酸不能被彻底氧化分解而产生过多酮体，当超过了肌肉等外周组织的分解能力时，会发生酮症酸中毒。反之，当碳水化物充足时可防止酮症酸中毒的发生，这种作用称为抗生酮作用。

课程内容：

一、碳水化合物的组成与营养分类

（一）单糖  

在结构上由3-6个碳原子构成。食物中的单糖以六碳糖为主，主要有以下几种。

1.葡萄糖  六碳糖，是构成食物中各种糖类的基本单位，在葡萄中含量高达20%左右。是人类空腹时唯一游离存在的六碳糖，是中枢神经系统、肺组织、红细胞等组织的唯一能源物质，在人血浆中的浓度是5mmol/L。【血糖是指血液中含有的葡萄糖，血糖值表示血液中葡萄糖的浓度，低血糖症是由多种原因引起的血糖突然降至2.8 mmol/L以下，产生以交感神经过度兴奋及脑功能障碍为特征的综合症。由于血糖快速下降，病人常有饥饿感、恶心、呕吐、软弱、无力、紧张、焦虑、心悸、出冷汗、面色苍白、手足震颤等；当血糖进一步下降，病人可出现精神恍惚、嗜睡、抽搐、昏迷；长期而严重的低血糖可引起脑部受损，如昏迷6小时以上，可造成不能恢复的脑损害，进而引起死亡。】

2.果糖  六碳酮糖，主要存在于水果及蜂蜜中，苹果及番茄中含量亦较多。是最甜的一种糖。玉米糖浆含果糖40-90%，是饮料、冷冻食品、糖果蜜饯生产的重要原料。果糖吸收后经肝脏转变成葡萄糖被人体利用，部分可转变为糖原、脂肪或乳酸。它本身不刺激胰岛素的分泌，也不造成明显的时候高糖症，也不会造成龋齿。

3.半乳糖  是乳糖的组成成分，半乳糖在人体中先转变成葡萄糖后被利用，母乳中的半乳糖是在体内重新合成的，而不是食物中直接获得的。是神经组织的重要成分，又称脑糖。

4.其它单糖  （1）戊糖类，如核糖、脱氧核糖等；（2）甘露糖，主存在于水果和根、茎　类蔬菜中；（3）糖醇类，如山梨醇、甘露醇、木糖醇等。

（二）双糖

由两分子单糖缩合而成。常见的与日常生活关系密切的有以下几种

        1. 蔗糖  由一分子葡萄糖和一分子果糖以α糖苷键连接而成。是重要的甜味剂，甜度仅次于果糖。日常食用白糖即蔗糖，此外还有砂糖、红糖和冰糖，是由甘蔗或甜菜提取而来。

蔗糖的焦糖化作用

2. 麦芽糖  由两分子葡萄糖以α糖苷键连接而成。是淀粉的分解产物，麦芽中含量高。也是经常使用的糖类，作甜味剂，但甜味只达到蔗糖的1/3。麦芽糖是一种廉价的营养食品，容易被人体消化和吸收。（注：以物易糖现象，周杰伦《麦芽糖》）

3. 乳糖  有一分子葡萄糖与一分子半乳糖以β糖苷键连接而成。只存于哺乳动物乳汁中。﹡乳糖对婴儿的重要意义﹡乳糖不耐症

4. 海藻糖  科学家们发现，沙漠植物卷叶柏在干旱时几近枯死，遇水后却又可以奇迹般复活；高山植物复活草能够耐过冰雪严寒；一些昆虫在高寒、高温和干燥失水等条件下不冻结、不干死，就是它们体内的海藻糖创造的生命奇迹。海藻糖因此在科学界素有“生命之糖”的美誉。权威的《自然》杂志曾在2000年7月发表了对海藻糖进行评价的专文，文中指出：“对许多生命体而言，海藻糖的有与无，意味着生命或者死亡”。海藻糖对生物体具有神奇的保护作用，是因为海藻糖在高温、高寒、高渗透压及干燥失水等恶劣环境条件下在细胞表面能形成独特的保护膜，有效地保护蛋白质分子不变性失活，从而维持生命体的生命过程和生物特征。许多对外界恶劣环境表现出非凡抗逆耐受力的物种，都与它们体内存在大量的海藻糖有直接的关系。在食品，医药业都有广泛应用。

海藻糖由两分子葡萄糖组成，在自然界中许多可食用动植物及微生物体内都广泛存在，如人们日常生活中食用的蘑菇类、海藻类、豆类、虾、面包、啤酒及酵母发酵食品中都有含量较高的海藻糖。

（三）低聚糖（寡糖）

是由3-10个单糖构成的小分子多糖。较重要的有：

1．棉子糖：由葡萄糖、果糖和半乳糖构成。

2．水苏糖：由组成棉子糖的三糖再加上一个半乳糖组成。

以上两种主存在于豆类食品中，是大豆低聚糖（大豆中可溶性糖的总称）的主要成分。因在肠道中不被消化吸收，产生气体和产物，可造成肠胀气；而有些寡糖可被肠道有益细菌利用，而促进这些菌群的增加而有保健作用(P16)。

（四）多糖

大于10个单糖组成的多糖化合物,无甜味。其中一部分可被人体消化吸收，如糖原、淀粉，另一部分不能被人体消化吸收，如膳食纤维。

1. 淀粉  最重要的植物多糖，是人体能量的主要来源。据其结构可分为支链淀粉和直链淀粉。

2. 糖原  为含有许多葡萄糖分子和支链的动物多糖，也称动物淀粉。由肝脏和肌肉合成和贮存。食物中糖原很少。

3. 膳食纤维  指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，包括纤维素、半纤维素和果胶等植物细胞壁的组成成分和植物胶质和海藻胶类等非细胞壁物质。人类消化道中无分解这类多糖（β-糖苷键连接）的酶，故人体不能消化吸收，但具有重要的生理作用，食入过多将影响人体对矿物质和某些维生素的吸收。可分为不溶性纤维与可溶性纤维。

（1）不溶性纤维  

a纤维素  存在于所有植物中，以小麦为代表。

b半纤维素  存在于小麦、黑麦、大米、蔬菜中。

c木质素  存在于所有植物中。                  

（2）可溶性纤维  

a 果胶 、树胶和粘胶  存在于柑橘类和燕麦类制品中。

b某些半纤维素  存在于豆类中。

【补充：真菌多糖能激活、强化人体免疫细胞，显著提高免疫力，增强人体抗病、抗肿瘤的能力（小鼠抗肿瘤实验）。此外真菌多糖对细胞有很强的修复作用。】

二、碳水化合物的功能

（一）体内碳水化合物的功能

    体内碳水化合物以葡萄糖、糖原和含糖复合物三种存在形式，其功能与其存在形式有关。碳水化物的主要功能有以下几点。

    1. 贮存和提供能量  碳水化物是人类从膳食中取得热能的最经济最最主要的来源。碳水化物在体内氧化的最终产物为二氧化碳和水。中枢神经、红细胞只能靠葡萄糖提供能量，故碳水化物对维持神经组织和红细胞功能有重要意义。糖原是肌肉和肝脏中碳水化物的贮存形式，其中肝脏中糖原在机体需要时，分解为葡萄糖进入血循环，提供机体对能量的需要；肌肉中的糖原只供自身的能量需要。

    2. 机体的重要组成成分  碳水化物以含糖复合物的形式参与机体成分的构成。如结缔组织中粘蛋白、神经组织中的糖脂等都是一些寡糖复合物；DNA和RNA中含大量核糖，在遗传物质中起着重要的作用。

       3. 节约蛋白质作用

       4. 抗生酮作用

       5. 提供膳食纤维发挥以下生理功能。

（1）增强肠蠕动，利于粪便排除。

（2）具有吸水膨胀功能，增加粪便体积，从而稀释肠道内有害物质的浓度及降低其吸收。

（3）维持肠道正常菌群，有利于益生菌的生长，不利于厌氧菌的生长。

（4）控制体重及降低血糖、血胆固醇等保健功能。  

（5）预防结肠碍癌发生的作用。

（三）食物碳水化合物的功能

   提供能量，改善食物的色香味形，提高膳食纤维 

三、 碳水化合物的消化吸收

碳水化物消化吸收主要在小肠进进行；在肠道中，一些膳食纤维可被肠道细菌作用，产生水分、气体和短连脂肪酸，可被吸收产生热能；有一部分人为乳糖不耐受症：他们不能或少量地分解吸收乳糖，大量乳糖因未被吸收而进入大肠，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。

                                                       热能-蛋白质营养不良

                                         摄入不足

四、碳水化合物营养不良对人体健康的影响                膳食纤维不足  

                                            摄入过量

 五、碳水化合物的供给量和食物来源                                         

膳食蛋白质、脂肪、碳水化物均能提供热能，但膳食碳水化物供热比例最高，以占总热能的60~70%为宜。

碳水化合物主要食物来源有：谷类、薯类、根茎类、蔬菜、豆类，含淀粉多的坚果提供淀粉类碳水化物，食糖等提供单糖、双糖类碳水化物；蔬菜、水果及粗糙的粮谷类是膳食纤维的主要来源。