各类食物所含营养素的种类和数量是不一样的,其生理作用和用途也有一定的区别。因此,我们必须了解各种食物的营养结构,熟悉营养素的生理作用,并研究食物之间如何组合才能对人体起到最佳营养作用,这是合理膳食的基本要求。
食物的种类很多,为方便起见,常把某些具有类似结构的食物分门归类进行研究。常用食物有谷类、豆类、蔬菜类、果品类、禽肉类、畜肉类、鱼类、奶类、蛋类等。
1.谷类食物 谷类食物包括粳米、糯米、玉米、粟米、小麦、大麦、荞麦、高粱等。
谷类食物富含糖类,所供热量占膳食总热量的60%~70%,是最经济最直接的热量来源。
蛋白质含量一般在8%~12%,构成蛋白质的氨基酸中,赖氨酸含量相对较少,是其第一限制氨基酸,它的生物价值以及人体对他的利用率等都不及肉类、蛋类、奶类。若与豆类或动物性蛋白质食物混合食用,在一定程度上可以相互补充氨基酸比值上的不足,成为全价蛋白质。
2.豆类 豆类食物有大豆(黄豆、黑豆、青豆、红豆)、蚕豆、豌豆、赤豆、绿豆等品种。
豆类食物中糖类含量不高,大多是以不溶的寡聚糖棉籽糖为主,易产生胀气。
豆类的蛋白质含量较高,质量也较好,是优质的蛋白质食物,其氨基酸组成接近人体的需要,与谷类食物混合食用,可提高蛋白质的营养价值。
豆类的脂肪以不饱和脂肪酸居多,高达86.1%,还含有1.64%的磷脂。
豆类的维生素主要是B族维生素,尤其以维生素B 1 含量较高,大豆几乎不含维生素C,但经过发制的豆芽中,含较多的维生素C。
豆类含有钙、磷、铁、锌等无机盐元素,其中尤以含钙较丰富。
3.蔬菜类 蔬菜类食物包括叶菜类、根茎类和瓜茄类3类。此类食物含大量水分、丰富的维生素、无机盐和纤维素,其中叶菜类如白菜、菠菜、韭菜、芹菜、甘蓝、茼蒿等,主要含有丰富的维生素C、胡萝卜素、B族维生素;根茎类食物如萝卜、马铃薯、藕、甘薯、山药等,其营养成分不相同,马铃薯、山药、藕、甘薯中含淀粉较高,胡萝卜、萝卜含较高的胡萝卜素。瓜茄类食物如冬瓜、南瓜、茄子、丝瓜、西红柿、黄瓜、苦瓜等,除一般的营养素外,以含水分多著称,冬瓜、黄瓜等因含有去脂成分,有祛除水湿、减肥之效;南瓜、苦瓜等还有降血糖之功。
4.果品类食物 果品类食物可分为鲜果类和干果类。前者指各种新鲜水果,如苹果、梨、桃、香蕉、柿子等;后者一是指新鲜水果加工制成的果干,如葡萄干、杏干、红枣等,二是指外有硬壳的坚果类食物,如花生、松子仁、核桃、榛子等。
新鲜水果主要含有丰富的维生素、矿物质,其中尤以维生素C含量为高。如新鲜大枣维生素C含量高达5.4克/千克,是一般蔬菜和其他水果含量的30~100倍;鲜山楂、柑、橘、柚等含维生素C亦很丰富。红黄色的水果如柑、橘、杏、柿等含较多的胡萝卜素和钙、磷、铁、钾、铜、锰等无机盐。
水果中的糖类因水果的品种不同而有一定的区别,如葡萄、草莓、猕猴桃等浆果含葡萄糖较多,苹果、梨等仁果类以果糖为主,桃、杏等核果类和柑橘类含蔗糖丰富。
此外,水果中含有有机酸、果胶和丰富的纤维素。有机酸有开胃、助消化、促进肠蠕动等作用。
干果主要含有丰富的糖类、脂肪、无机盐,如干枣、葡萄干等含较多的铁,栗子、菱角等含糖类较高,而坚果类则含较高的植物脂肪。
5.肉禽类食物 肉禽类食物包括猪肉、牛肉、羊肉、鸡肉、鸭肉、鹅肉、鹌鹑肉等,其营养成分因动物的种类、年龄、部位及肥瘦程度不同而有区别。
此类食物一般糖类含量较低。
蛋白质含量丰富,一般为10%~20%。其中牛肉蛋白质含量较高,其必需氨基酸含量及利用率都较高。肉汤中含有大量的含氮浸出物,主要成分为可溶性的肌溶性蛋白、肌肽、肌酸、肌酐、嘌呤碱和少量氨基酸。
脂肪含量区别较大,瘦肉含量相对较低,其中饱和脂肪酸一般较植物油高。
维生素主要是B族维生素、维生素A和维生素D,以动物的内脏含量为高,尤其肝脏为多。
矿物质含量瘦肉较肥肉多,内脏又较瘦肉多。其中动物肝和肾中含铁较丰富,利用率较高。
一般而言,肉类食物中,禽肉类食物与畜肉类比较的话,前者的蛋白质含量相对较高,脂肪含量较低,消化吸收利用率更高。无怪民间有“宁吃飞禽半斤,不吃走兽八两”之说。
6.水产品类食物 水产品类包括各种海鱼、河鱼以及其他水产动植物。
水产品是优质的蛋白质食物,一般含量为15%~20%,人体对其消化吸收率很高。
脂肪的含量较低,一般在5%以下。
水产鱼类是维生素的良好来源,主要含维生素B 2 、维生素D和烟酸。其中蟹、蛤蜊中含较多的维生素A。鱼类几乎不含维生素C,维生素B 1 的含量也较低。
水产品的矿物质含量比肉类高,尤其是含钙非常丰富,是钙很好的食物来源。海产品含碘十分丰富。
7.蛋类食物 蛋类食物包括鸡蛋、鸭蛋、鹅蛋及其他禽蛋。
蛋类食物的蛋白质含量丰富,其氨基酸构成最接近人体所需的氨基酸模式,生理价值最高,为天然食物中最理想的优质蛋白质。
蛋类食物含有的铁、磷及钙等无机盐,主要集中在蛋黄中,蛋黄中还含有较多的维生素A、维生素D、维生素B 1 和维生素B 2 。
蛋黄中含磷脂很多,其蛋白质主要为卵黄磷蛋白,与铁结合,影响了铁的吸收。蛋黄内胆固醇含量较高,每100克约为1700毫克。
食物的成分包括了营养素、非营养素。一般认为,营养素有6大类,即蛋白质、脂肪、糖类、维生素、矿物质和水。这些营养素主要有3方面的功能:提供机体所需的热能,供给人体生长和组织修补所需的材料,调节机体的生理功能。营养素是我们人类生殖、生长发育不可缺少的物质。目前,有人把膳食纤维列为第7大营养素。非营养素是指营养素以外的物质,他对人体的作用逐渐被认识和发现。
1.蛋白质
(1)蛋白质的组成:蛋白质主要由氮、碳、氢、氧4种元素构成,有的还含有硫、磷、铁、铜等元素。这些按一定的结构组成氨基酸,许多氨基酸再按一定的顺序连结成蛋白质,氨基酸是构成蛋白质的基本单位。构成人体蛋白质的20种氨基酸中,有8种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,称为必需氨基酸,即亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸和缬氨酸。对儿童而言,除以上8种外,组氨酸也为其必需氨基酸。其他的氨基酸人体自身可以合成以满足机体需要,故称非必需氨基酸。
(2)蛋白质的营养价值: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,营养学上用氨基酸模式来反映这一差异。所谓氨基酸模式,就是指某种蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。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。如动物性蛋白质中蛋、奶、肉、鱼等以及大豆蛋白,因此被称为优质蛋白。其中鸡蛋蛋白质与人体蛋白质氨基酸模式最接近,被作为理想或参考蛋白质。反之,食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸相对含量较低,导致其他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限制氨基酸。植物蛋白多缺少赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸,所以其营养价值相对较低。如大米和面粉蛋白质中赖氨酸含量最少,为了提高植物蛋白质的营养价值。可将两种或两种以上的食物混合食用,以达到以多补少的目的,提高膳食蛋白质的营养价值,这种作用称蛋白质互补作用。如谷类和豆类食物混食,大豆蛋白可弥补米、面蛋白质中赖氨酸的不足,米、面可补充大豆蛋白中蛋氨酸的不足,起到互补作用。
衡量食物蛋白质营养价值的高低,还可从蛋白质含量、蛋白质消化率和蛋白质生物学价值等方面加以评定。
(3)蛋白质的生理功能:蛋白质是构成人体组织的基本物质,对于生命活动起着决定性的作用。其功能概括起来主要有以下3个方面。
1.构成和修复组织:蛋白质是人体组织和器官的重要组成成分,也是组织修复和代谢必不可少的物质,所以人体在生命过程中,需要不断地补充蛋白质。儿童在生长发育期间,新的细胞不断增生,组织器官不断发育,主要由蛋白质供给;成年人,随着年龄的增长,细胞逐渐老化,或由于疾病造成组织的损伤和细胞的破坏,均需要蛋白质不断补充和修复。
2.构成体内各种重要物质:蛋白质不仅是构成人体一切组织的主要成分,更为重要的是他与人体生命活动有着密切的关系。它是组成酶、激素、抗体的重要成分,并且蛋白质中的一部分氨基酸在体内还有解毒作用,如胱氨酸、甘氨酸、蛋氨酸等,血浆蛋白还有调节血液渗透压的作用。
3.供给热量:蛋白质在体内分解代谢时,还不断地释放出热量供给机体,是人体热能的来源之一。每克蛋白质在体内氧化产热16.7千焦(4.0千卡)。
(4)蛋白质的需要量及食物来源:一般认为,健康成年人每天蛋白质需要量为0.8克/千克较好,我国居民膳食以植物性食物为主,故供给量在1.0~1.2克/千克,按热量计算,蛋白质摄入占膳食总热量的10%~12%,儿童青少年为12%~14%。
蛋白质广泛存在于动植物之中,动物性蛋白质质量好,植物性蛋白质利用率较低。但豆类及其制品也是优质的蛋白质食物,且具有较好的保健作用。
2.脂类 脂类主要有甘油三酯、磷脂和固醇类。食物中的脂类95%是甘油三酯,5%是其他脂类。人体内储存的脂类中,甘油三酯高达99%。
(1)脂类的分类及其作用:
1.甘油三酯:又称脂肪或中性脂肪。每个脂肪分子是由1个甘油分子和3个脂肪酸化合而成。根据脂肪酸所含碳原子的价键不同,可分为饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸。脂肪主要分布在腹腔、皮下和肌肉纤维之间。其主要作用如下:
能量储存的形式:当人体摄入热量不能被及时利用或过多时,就转变为脂肪而储存起来。当机体需要时,脂肪细胞中的酯酶立即分解甘油三酯释放出甘油和脂肪酸进入血液循环,和食物中被吸收的脂肪一起,分解释放能量以满足机体的需要。1.克脂肪可产生热量约为39.7千焦(9.46千卡)。
节约蛋白质:充足的脂肪能保护蛋白质不被用来作为能源物质,而使其有效地发挥其他重要的生理功能。
构成组织:细胞膜中含有大量脂肪酸,是细胞维持正常的结构和功能必不可少的重要成分。
维持体温:脂肪不仅能直接提供热量,皮下脂肪还可起到隔热保温的作用。
此外,甘油三酯还有增加饱腹感、改善食物的感官性状、促进脂溶性维生素的吸收等多方面的作用。
2.磷脂:是指甘油三酯中一个或两个脂肪酸被磷酸的其他基团所取代的一类脂类物质。其中最重要的磷脂是卵磷脂。磷脂除提供热量外,更重要的是细胞膜的构成成分,磷脂的缺乏会使细胞膜结构受损,出现毛细血管的脆性增加和通透性增加。皮肤细胞对水的通透性增高引起水代谢紊乱,出现皮疹等。
3.固醇类:固醇类是一类含有同样多个环状结构的脂类化合物,最重要的固醇是胆固醇,它是细胞膜的重要成分,还是胆汁、性激素、肾上腺素和维生素D等重要活性物质的合成材料。
(2)脂类的需要量和食物来源:我国营养学会对各类人群脂肪摄入量有较为详细地推荐,成人一般脂肪控制在占总热量的20%~25%为宜。
膳食脂肪主要来源于动物的脂肪组织和植物的种子。动物性脂肪主要含饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸,植物油主要含不饱和脂肪酸。含磷脂较多的食物为蛋黄、肝脏、大豆、麦胚和花生等。含胆固醇丰富的食物是动物脑、肝、肾等内脏和蛋类,肉类和奶类也含有一定量的胆固醇。
3.糖类
(1)糖类的分类:糖类由碳、氢、氧3种元素组成,是构成所有生物体的主要成分之一。根据糖类能否水解和水解后产生单糖的多少,可分为单糖、双糖和多糖3类。食物中的单糖主要为葡萄糖、果糖和半乳糖。葡萄糖是构成食物中各种糖类的最基本单位,可以直接被机体吸收利用。果糖主要存在于水果和蜂蜜中,果糖吸收后,经肝脏转变为葡萄糖被人体利用。半乳糖也是在人体先转变成葡萄糖后才被利用。双糖是由两分子单糖缩合而成。天然存在于食品中的双糖,常见的有蔗糖、乳糖和麦芽糖等。日常食用的白糖即是蔗糖,是由甘蔗或甜菜中提取的。麦芽糖是由淀粉降解生成的。乳糖主要存在于奶及奶制品中。多糖有糖原、淀粉和纤维3种。淀粉是由许多葡萄糖组成、能被人体消化吸收的植物多糖,它主要储存在植物细胞中,尤其是根、茎和种子细胞中。薯类、豆类和谷类含有丰富的淀粉,是人类糖类的主要食物来源。
纤维是指存在于植物体中不能被人体消化吸收的多糖物质,根据其水溶性不同,一般分为可溶性纤维和不溶性纤维,不溶性纤维主要包括纤维素、某些半纤维素和木质素。可溶性纤维包括果胶、树胶、粘胶和部分半纤维素。
(2)糖类的作用:
1.提供热量:食物中的糖类是来源广泛、最直接最经济的热能来源,1克糖类可提供约16.77千焦(4.0千卡)的热能。我国人以米、面为主食,60%以上的热量来源于糖类。但摄入过多,产热过剩时,会变成脂肪储存体内。
2.构成机体组织:糖类同样也是机体重要的构成成分之一,如结缔组织中的粘蛋白、神经组织中的糖脂,细胞膜表面的具有传递作用的糖蛋白等。
3.节约蛋白质:当体内糖类供给不足时,机体为了满足自身的需要,则通过糖原异生作用产生葡萄糖,动用体内蛋白质。摄入足量的糖类能预防体内或膳食中蛋白质进入糖原异生旁道,起到节约蛋白质的作用。
4.抗生酮作用:脂肪在体内彻底被代谢分解,需要葡萄糖的协同作用,若糖类不足,脂肪不能被彻底氧化而产生酮体,故体内充足的糖类有抗生酮作用。
食物中的纤维主要来源于天然食物,如豆类、谷类、新鲜的水果和蔬菜等,膳食纤维的生理功能日渐受到重视,它能增强肠道功能、有利粪便的排出,有控制体重和减肥作用,并可降低血糖和血胆固醇,近年来有人报道,膳食纤维还有预防结肠癌的作用。
(3)糖类的需要量:我国营养学会推荐居民糖类的膳食供给量占总热量的60%~65%,美国FDA提倡每人每日摄入纤维25克,或每千卡热量摄入11.5克。
4.维生素 维生素是维持机体正常生理功能及细胞代谢反应所必需的一类微量低分子有机化合物。
(1)维生素的特点:维生素的种类很多,其化学结构及生理功能各异,但他们都具有以下共同特点。
1.都是以其本体的形式或可被机体利用的前体形式存在于天然食物中。
2.大多数维生素不能在体内合成,也不能大量储存于组织中,所以必须经常由食物供给。
3.不是构成各种组织的原料,也不提供能量。
4.维生素常以辅酶或辅基的形式参与酶的功能。
(2)维生素的分类:根据维生素的溶解性可分成两大类。
1.脂溶性维生素:包括维生素A、维生素D、维生素E、维生素K,此类维生素不溶于水而溶于脂肪及有机溶剂中,在食物中常与脂类共存,在酸败的脂肪中容易破坏。其吸收与肠道中的脂类水平密切相关。主要储存于肝脏中,如摄取过多,可引起蓄积中毒,如果膳食中摄入过少,可缓慢出现缺乏症状。
2.水溶性维生素:包括B族维生素(维生素B 1 、B 2 、B 6 、B 12 、烟酸、叶酸等)和维生素C。水溶性维生素及其代谢产物较易自尿中排出,体内无非功能性的单纯的储存形式。此类维生素一般无毒性,但极大量摄入时可出现毒性,如膳食中摄入过少,可较快地出现缺乏症状。
(3)维生素的作用:
1.维生素A:又称视黄醇,是指具有视黄醇生物活性的一大类物质。狭义的维生素A指视黄醇,广义的应包括已经形成的维生素A和维生素A原(类胡萝卜素)。维生素A能促进视觉细胞内感光物质的合成与再生,以维持正常视觉。如维生素A供给不足,主要影响人的暗适应能力,严重缺乏可引起夜盲症。维生素A在维持上皮细胞的正常生长和分化中起着很重要的作用,缺乏时可引起组织上皮干燥、增生及角化,甚至出现各种症状,如皮肤干燥、毛囊角化、头发脱落等,如果呼吸、消化、泌尿、生殖上皮细胞角化变性,则易受细菌侵入,引起感染。维生素A及其衍生物有抑癌防癌作用,可能因为他们能促进上皮细胞的正常分化,也有阻止肿瘤形成的抗启动基因的活性。类胡萝卜素抑癌作用可能与其抗氧化性有关。
维生素A最好的食物来源是各种动物肝脏、鱼肝油、鱼卵、全奶、奶油、禽蛋等;维生素A原的良好来源是深色蔬菜和水果,如菠菜、苜蓿、空心菜、莴笋叶、芹菜叶、胡萝卜、豌豆苗、红心红薯、辣椒及水果中的芒果、杏子及柿子等。
2.维生素D:是指含环戊氢烯菲环结构,并具有钙化醇生物活性的一大类物质,以维生素D 2 (麦角钙化醇)及维生素D 3 (胆钙化醇)最为常见。维生素D基本生理功能是维持细胞内外钙的浓度,调节钙磷代谢。它主要是促进小肠黏膜对磷的吸收,同时在甲状旁腺的协同作用下,提高血钙、血磷的含量,促进骨对钙、磷的吸收和沉积,有利于骨的钙化,还可促进肾小管对钙、磷的重吸收,减少尿磷的排出。维生素D缺乏可致婴幼儿佝偻病,成年人骨质软化症、骨质疏松症等。
维生素D的供给量必须与钙、磷的供给量一起来考虑,在钙、磷供给充足的条件下,儿童、少年、孕妇、乳母、老人维生素的供给量是每人每日10微克,16岁以上成人为5微克。
经常晒太阳是人体廉价获得充足有效维生素D 3 的最好来源,成年人只要经常接触阳光,在一般膳食条件下一般不会发生维生素D缺乏病。
维生素D主要存在于海水鱼、肝、蛋黄等动物性食品及鱼肝油制剂中。
3.维生素E:是指具有α-生育酚生物活性的一类物质,维生素E是高效抗氧化剂,在它与超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶一起构成体内抗氧化系统,保护细胞免受自由基损害。维生素E缺乏可使细胞抗氧化功能发生障碍,引起细胞损伤,这一功能与其抗动脉硬化、抗癌,改善免疫功能及延缓衰老等过程有关。
维生素E有预防衰老的作用,随着年龄增长,体内脂褐质不断增加,补充维生素E可减少脂褐质形成,改善皮肤弹性,使性腺萎缩减轻,因此,维生素E在预防衰老中的作用日益被人们受到重视。
维生素E可促进体内蛋白质的更新合成,有调节血小板的黏附力和聚集作用。它与动物的生殖功能和精子生成有关,维生素E缺乏时,动物可出现睾丸萎缩及其上皮变性、孕育异常。但在人类尚未发现因缺乏维生素E而引起不育症。不过临床上常用于治疗先兆流产和习惯性流产。维生素E调节血小板的黏附力和聚集作用,缺乏时血小板聚集和凝血作用增强,增加心肌梗死及中风的危险性。
维生素E的食物来源较广泛,一般情况下不会缺乏,如植物油、麦胚、硬果、种子类、豆类及其他谷类含量丰富,蛋类、鸡(鸭)肫、绿叶蔬菜中含有一定量;肉、鱼类动物性食品、水果及其他蔬菜含量很少。
4.维生素C:又称抗坏血酸,在酸性环境下稳定,而易被碱破坏,对氧很敏感。人体不能合成维生素C,必须由外界供给。维生素C在机体代谢中具有多种功能,主要是参与机体的羟化反应和还原作用。前胶原的α-肽链上辅氨酸与赖氨酸必须羟化后形成羟辅氨酸与羟赖氨酸残基,才能合成胶原,此过程必须有维生素C参与,否则胶原合成受阻。胶原蛋白是细胞间质组成的材料,缺乏维生素C会导致细胞间质材料生成障碍,引起血管壁通透性增加,易破裂出血,创口难以愈合,骨和牙齿骨折和脱落,即所谓的坏血病。
色氨酸合成5-羟色胺也需要维生素C的参与,否则就不能起合成作用。类固醇化合物的羟化,如胆固醇转变为胆汁酸的过程,也依赖维生素C的参与。维生素C还参与酪氨酸的代谢。
维生素C是一种抗氧化剂,可将三价铁还原成易被肠道吸收的二价铁,还能使血浆的肽铁蛋白中的三价铁还原成肝脏铁蛋白的二价铁,从而提高机体对铁的利用率,对缺铁性贫血者有利。叶酸还原为四氢叶酸,也有赖于维生素C的还原作用,故对巨幼细胞性贫血,也有一定的治疗作用。
维生素C可将体内的自由基还原并加以破坏,因此有消除自由基作用,并能降低胆固醇、β-脂蛋白,而使高密度脂蛋白增加的作用,从而阻止胆固醇在动脉壁的沉积,防止动脉硬化的形成。
维生素C可分解组胺,使血管收缩而渗透性降低,以防止皮肤出血。
维生素C可以防止食物中的亚硝酸盐进入机体,并参与维护细胞组织的正常结构,防止肿瘤的扩散和蔓延。
我国维生素C的供给量成人为60毫克/日。最近提出一个安全摄入量上限,为1000毫克/日。吸烟者对维生素C的需要量比非吸烟者高40%。某些药物如阿司匹林和避孕药以及心理紧张和高温环境都可能使机体需要量增加。
维生素C主要存在蔬菜和水果中,植物种子不含维生素C,动物性食物除肝、肾、血液外含量甚微。蔬菜中的柿子椒、番茄、菜花以及各种深色叶菜类;水果中的柑橘、柠檬、青枣、山楂、猕猴桃等含量十分丰富。
5.维生素B 1 :又称硫胺素和抗脚气病维生素。维生素B 1 缺乏可造成丙酮酸和α-酮戊二酸在神经系统中的堆积,以致能量供应不足,影响神经系统正常功能,临床上可出现健忘、易怒、食欲不振、肢端麻木、肌肉萎缩等症状,继而发生心力衰竭、下肢水肿等,即所谓脚气病。临床上广泛应用于辅治神经痛、腰痛、面神经麻痹及神经炎等疾病。
维生素B 1 还有维持正常消化腺分泌和胃肠道蠕动的功能,有帮助消化的作用。
维生素B 1 的需要量与能量摄入量有密切关系,推荐的膳食供给量为5毫克/1000千卡。其良好的食物来源是动物的内脏(肝、肾、心)和瘦肉、全谷、豆类和坚果。但过度碾磨的精白米和精白面会造成维生素B 1 大量丢失。
6.维生素B 2 :又称核黄素,易被碱和紫外线破坏。维生素B 2 是构成核黄素酶的辅基,在代谢中起递氢作用,参与组织呼吸过程。若维生素B 2 缺乏,则核黄素酶形成发生障碍,生物氧化中的氧亦不能正常传递,从而使物质代谢紊乱,引起种种病变。如唇炎、舌炎、口角炎、阴囊炎及眼睑结合膜炎等。
我国关于维生素B 2 的推荐膳食供给量基本上按0.5毫克/1000千卡制订,孕妇每日增加0.3毫克,哺乳期间每日增加0.5毫克。
维生素B 2 是我国膳食容易缺乏的营养素之一。良好的食物来源主要是动物性食物,以肝、肾、心、蛋黄、乳类尤为丰富。植物性食物中则以绿叶蔬菜类如菠菜、韭菜、油菜及豆类含量较多,而粮谷类含量较低,特别是研磨过精的粮谷。
7.烟酸:即维生素PP,烟酸在体内构成辅酶Ⅰ和辅酶Ⅱ,参与蛋白质、脂肪、糖类代谢过程中的脱氧作用。烟酸能扩张末梢血管和降低血液中胆固醇、β-脂蛋白及甘油三酯。并能维持神经系统、消化系统和皮肤的正常功能。
烟酸缺乏时可出现癞皮病、皮炎、肠炎和神经炎等典型症状。烟酸有使组胺释放,血管扩张而引起脸红、表皮充血等副作用。大剂量摄取可引起急性痛风症。
烟酸广泛存在于动植物性食物中,良好的来源为肝、肾、瘦肉、全谷、豆类等,乳类、绿叶蔬菜也含有相当数量。我国成人烟酸RDA是依据5毫克/1000千卡制定的。
8.维生素B 6 :也是辅酶的成分,主要与氮代谢有关。单纯的维生素B 6 缺乏较罕见,一般常伴有多种B族维生素摄入不足的表现,可见有口炎、口唇干裂、舌炎、易激惹、抑郁及人格改变等;体液和细胞免疫功能受损,迟发过敏反应减弱。可发生高半胱氨酸血症和黄尿酸尿症,偶见小细胞贫血。儿童维生素B 6 缺乏可有烦躁、肌肉抽搐,严重者出现惊厥,常有脑电图异常。临床上大剂量对早期癫有治疗作用,对于婴幼儿痉挛性疾病也有一定的疗效。
除了膳食摄入不足外,某些药物如异烟肼、环丝氨酸和青霉胺等均能诱发维生素B 6 缺乏症。
维生素B 6 广泛存在各种食物中,其良好的来源为肉类,尤其是肝脏,豆类中的黄豆、鹰嘴豆,坚果中的葵花籽、核桃等。
由于维生素B 6 与氨基酸代谢关系甚为密切,因此膳食蛋白质摄入量的多少直接影响其需要量。目前美国关于维生素B 6 的RDA基本上依据0.016毫克/克蛋白质制订的。妊娠期和哺乳期妇女应在原来基础上分别增加0.6毫克/日和0.5毫克/日。
9.维生素B 12 :又称钴胺素,是含微量元素钴和氰的一种维生素,在酸性条件下稳定耐热,但对光敏感。它与叶酸一样,在核酸和蛋白质的合成代谢中发挥重要作用,能促进红细胞的发育和成熟。维生素B 12 缺乏时,可引起恶性贫血,而且可使糖代谢速度减慢,引起智力减退和脊髓变性。
维生素B 12 的需要量,成人每日3微克,而实际需要量为0.1~1微克,孕妇、乳母为4微克。
1.)叶酸:叶酸促进红细胞的形成,由于肠道细菌能产生叶酸,故一般不易缺乏。但当吸收不良、代谢失常或组织需要过多,以及长期使用肠道抑菌药物时,仍可引起缺乏,使血红细胞的发育与成熟受到影响,造成巨红细胞性贫血。叶酸还参与氨基酸的代谢及嘌呤、胸腺嘧啶、核苷酸的合成,这也与巨红细胞生成有关。缺乏叶酸可能引起口炎性腹泻、智力减退和精神病。
叶酸广泛存在动植物性食物中,动物肝、肾,绿叶蔬菜、马铃薯、豆类、麦胚等均是其良好的来源。目前我国尚无叶酸的规定用量,美国建议成年男子为200微克/日,成年女子为180微克/日。
5.矿物质 人体组织中几乎含有自然界存在的各种元素,这些元素中,除碳、氢、氧和氮主要以有机体合成物形式存在外,其余的统称为无机盐,又名矿物质或灰分。其中,含量大于体重的0.01%者又称常量元素或宏量元素,如钙、磷、钠、钾、氯、镁与硫等7种元素。机体中含量小于0.01%者为微量元素,一般认为,维持正常人体生命活动不可缺少的必需微量元素共10个,即铜、钴、铬、铁、氟、碘、锰、钼、硒和锌。
(1)钙和磷:钙是人体含量最多的一种无机元素,出生时体内含钙总量为28%,成年时达850~1200毫克,相当于体重的1.5%~2.0%,其中99%集中在骨骼和牙齿中。其余1%的钙参与维持神经与肌肉的兴奋,促进体内某些酶的活性,参与血凝过程、激素分泌、维持体液酸碱平衡以及细胞内胶质的稳定性。磷在体内以磷酸根的形式参与机体的能量代谢过程。磷也是细胞膜的组成元素,磷酸盐在体内还参与酸碱平衡的调节,也是核糖核酸、去氧核糖核酸和许多辅酶的组成成分。
成年人对钙的需要量为1克,孕期、哺乳期妇女对钙的需要都相对增加,早产婴儿、青春期前后、儿童、少年、老年人,均需适当增加钙的供给量。磷的需要量随年龄而下降,同时还取决于蛋白质的摄入量,成人需要量为520~1200毫克。食物中钙和磷的比例很重要,成人合适的比例为1:1.5,儿童为1:1,比例过高不利于钙的吸收。维生素D可促进钙、磷的吸收,若儿童缺乏维生素D,可使钙、磷代谢异常而引起佝偻病。
奶和奶制品含钙丰富,吸收率也高,是婴幼儿理想的钙来源。水产品中小虾皮钙含量高,其次是海带。豆和豆制品以及油料种子,特别是黄豆及其制品,黑豆、赤小豆、各种瓜子、芝麻酱等含钙较高。
磷的食物来源广泛,如肉类及其制品、鱼类和豆制品,一般都能满足机体需要,较少引起缺乏。
(2)铁:铁是人体必需微量元素中含量最多的一种,总量为4~5克。主要存在于血红蛋白中,占60%~75%,3%为肌红蛋白,1%为含铁酶类,如细胞色素、细胞色素氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶等。其余为储存铁,以铁蛋白含铁血黄素形式存在于肝、脾与骨髓中,约占体内总铁的25%。铁在体内代谢过程中,可被身体反复利用,一般除肠道分泌、皮肤、消化道上皮脱落损失外,排出铁的量很少。只要从食物中吸收弥补,即可满足机体需要,但儿童由于生长较快,需要量相对较高,若食物供给不足或不能充分利用,易发生缺铁性贫血。妇女月经期铁损失较多,孕妇及乳母需要量也应相对增加,因此上述人群常易发生缺铁性贫血。
铁缺乏对人体的影响很大,可导致工作效率降低、学习能力下降,冷漠呆板,儿童易烦躁,抵抗力下降,此外,常有自述心慌、气短、头晕、眼花、精力不集中等。
我国建议铁的日供给量为:成年男子12毫克,成年女子为18毫克,孕妇、乳母为28毫克。人体对动物性食物中铁的吸收率高于植物性食物,故动物肝脏、动物全血、畜禽肉类、鱼类等为铁的良好来源。
(3)锌:人体含锌2~2.5克,主要存在于肌肉、骨骼、皮肤组织内。锌为多种重要酶的组成成分或酶的激活剂,与蛋白质和核酸的合成,细胞生长、分裂和分化等各过程都有关,能增进食欲,促进维生素A的代谢和生理作用,还直接影响胸腺细胞增殖,使胸腺素分泌正常,以维持细胞免疫的完整。
儿童锌缺乏可引起生长迟缓、垂体调节功能障碍、食欲不振、味觉迟钝甚至丧失、皮肤创伤不愈合、易感染、性成熟延迟、第二性征发育障碍、性功能减退、精子产生过少等。此外,家庭性遗传病肠源性肢端皮炎,经锌治疗可以得到迅速缓解,可能与锌有关。
我国锌的供给量,1~9岁为10毫克,10岁以上为15毫克,孕妇、乳母为20毫克。
锌的来源广泛,但动物性食物锌含量及吸收率较植物性食物为高。
(4)碘:人体内碘含量为20~50毫克,甲状腺组织内含碘量最多,约占体内总碘量的20%。碘主要参与甲状腺素的合成,其生理作用也通过甲状腺素的作用表现出来。甲状腺素能调节人体能量代谢和氧化、磷酸化过程,参与三大产热营养素的合成分解过程,促进机体生长发育。碘缺乏造成甲状腺素合成分泌不足,引起垂体促甲状腺素代偿性合成分泌增加,刺激甲状腺增生、肥大。缺碘常呈地区性,如临床常见的地方性甲状腺肿。孕妇严重缺碘,可使胎儿发育受阻,以致胚胎期和围生期死亡率上升,新生儿生长损伤,可使智力低下、瘫痪,发生克汀病。
人体对碘的需要量受年龄、性别、体重、发育及营养状况等影响很大,我国成人供给量为150微克,孕妇和乳母分别增加25微克和50微克。含碘量较高的食物是海产品,如紫菜、海带、淡菜、海参等。
(5)硒:硒在人体内总量为14~20毫克,广泛分布于所有组织和器官中,尤以肝、胰、肾、心、脾、牙釉质及指甲浓度为高。硒是谷胱甘肽过氧化物酶的重要组成成分,参加体内氧化还原反应,维持细胞正常功能。有保护心血管、维护心肌健康的作用。以心肌损害为特征的克山病,与缺硒有关。硒与汞、甲基汞、镉及铅等重金属有很强的亲和力,形成金属硒蛋白复合物排出体外,从而起到解毒作用。此外,硒还有促进生长、保护视觉器官及抗肿瘤作用。
我国根据膳食调查结果确定的预防克山病所需的“硒最低日需要量”为男性19微克/日、女性14微克/日。许多国家平衡试验证实,每人每日需9~80微克。动物性食品肝、肾、肉类及海产品是硒的良好食物来源。但食物中硒含量受当地水土中硒含量的影响很大。
(6)铜:铜在人体内为50~120克,分布于体内各器官组织中,其中以肝和脑中浓度最高。其主要功能是促进血红蛋白的合成和红细胞的发育。
铜普遍存在于各种天然食物中,人体一般不易缺乏,但在某种情况下,如长期完全肠外营养,消化系统功能失调,早产儿(特别是人工喂养者)可能发生铜缺乏。铜缺乏主要表现为皮肤、毛发脱色,精神性运动障碍,血管张力减退,红细胞形成受抑,骨质疏松等。
WHO提出每日每千克体重铜的需要量在婴幼儿为80微克,儿童为40微克,成人为30微克。含铜较丰富的食物有肝、肾、鱼、坚果和干豆类、牡蛎等,绿叶蔬菜、牛奶含铜较少。
(7)铬:铬在体内含量低,为5~10毫克,主要存在于骨、皮肤、脂肪、肾上腺、大脑和肌肉中,其含量随年龄增长而降低。铬是葡萄糖耐量因子的重要组成成分,能增强葡萄糖的利用;铬还影响脂肪的代谢,有降低血清胆固醇的作用,并能增强RNA的合成。
当铬摄入不足时,可使生长迟缓、葡萄糖耐量损害、高葡萄糖血症。铬的安全和适宜摄入量,成人为50~200微克。
铬的良好食物来源为肉类及整粒粮食、豆类。啤酒酵母、动物肝脏含铬量高,且铬活性也大。
(8)锰:人体内锰的含量为200~400微摩尔,以肝脏、胰、骨骼、血液、色素性结构(如视网膜等)中含量较高。锰是精氨酸的组成成分,也是羧化酶的激活剂,参与体内脂类、糖类代谢,也是蛋白质、DNA、RNA合成所必需的微量元素。锰缺乏可致动物生长停滞、骨骼发育畸形、生殖功能紊乱、抽搐和运动失调。
成人对锰的需要量为2~3毫克/日,含锰较多的食物为坚果、原粮、叶菜、茶叶、豆类,肉、蛋、奶类含量较低。
(9)钴:钴在人体内含量为9毫克,以肝、肾、骨骼和皮肤中含量最高,它是维生素B 12 的重要组成部分,与红细胞的成熟有关。至今尚未发现人体缺钴现象。钴在动物肝、肾、海产品、绿叶菜中含量较高,人类需要的活性钴主要存在于动物性食物中。
(10)氟:氟主要存在于牙齿和骨骼的无机盐结构中,是牙齿和骨骼的正常成分之一,且对钙、磷代谢起重要作用。
人体缺氟将影响牙齿质量,可形成龋齿,也影响到骨骼的新陈代谢,骨质变得疏松而易发生骨折。
氟摄入量过高,会引起氟中毒,轻者牙齿颜色发灰、变黄,出现氟斑牙,重者沉积在骨骼、肾脏,造成骨骼变形、肾脏伤害。
人体对氟的需要量为每日0.5~1.7毫克。氟的食物来源非常广泛,几乎所有的食物中都有,茶叶是氟的极好来源。
6.水 水是各种动植物体内含量最丰富的成分,水在人体内虽然不产生热能,但也是一种重要的营养成分。因为人体的各种组织都含有水,并且在机体的代谢过程中发挥着十分重要的作用。水约占体重的70%,如果损失10%,人体就感到不舒服,损失量达20%时,就可能会导致死亡。
(1)水的生理功能:水具有某些特殊的物理性质,它在人体内具有许多特殊的生理功能。
1.参与各种生理活动:人体各种生理活动所发生的生物化学反应都需要酶参加才能顺利进行,水除了起着一种反应物的作用外,还作为底物向酶扩散输送介质,并且通过水化作用,促使酶和底物活化,使反应顺利进行。
食物中的许多营养成分都溶于水,即使不溶于水的脂肪和某些蛋白质,在适当的条件下也能分散在水中成为乳状液或胶体溶液。食物的消化属于水解过程,水不仅作为食物营养成分的溶剂和酶的载体,而且参加了水解反应。因此食物的消化需要水,消化后营养物质的输送也要有水参加,直到把废弃物排出体外,都不能离开水。
2.参与渗透压的调节:人体的细胞和体液都要维持一定的渗透压,才能维持细胞的完整和细胞内外物质的交换。渗透压的大小与液体的浓度成正比,当溶液中溶质的质点数不变时,水分增加了,渗透压就变小,反之则增大。所以机体通过对水的吸收与排泄,可以调节其渗透压的高低,以保证细胞正常的生理功能。
3.维持人体正常的体温:水是所有物质中比热容最大的,因此当人体内热量增加或减少时,不至于造成体温会有较大的波动。水的蒸发潜热也很大,故皮肤表面少量汗水的蒸发就可以散发人体大量的热量,通过血液流动就能起到平衡全身体温的作用。
4.润滑作用:人体内关节、韧带、肌肉、膜等处的润滑液都是水溶液,由于水的黏度小,可使磨擦面滑润,减少损伤,即使食物吞咽,也需要水的帮助。
(2)食物中的含水量:绝大多数食物来源于动物界和植物界,由于水是动植物体中含量最丰富的物质,所以无论是动物性食物,还是植物性食物都含有大量水分。
1.动物性食物的含水量:动物体内不同的组织和器官所含有的水分均有所差异,例如脊椎动物的肌肉和薄壁组织器官为70%~80%,血液为80%,皮肤为60%~70%,骨骼为12%~15%。几类不同动物性食品的含水量分别是:鱼类为67%~81%,贝类为72%~86%,卵类为73%~75%,乳类为87%~89%,禽肉类为74%~75%,畜肉类43%~76%。
2.植物性食物的含水量:植物体内水的含量与分布因种类、品种、部位、发育状况不同而有很大的差异。一般来说,植物营养器官组织含水量很高,为70%~90%,而繁殖器官组织含水量很低,为10%~15%。几类不同植物性食品的含水量分别是:叶菜类为85%~97%,果实类为80%~90%,根茎类为64%~94%,瓜类为92%~98%,茄果类为92%~96%,硬果类为3%~12%,谷类为12%~16%,干豆类为9%~11%。