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营养是指机体摄取、消化、吸收、利用营养成分的过程，也是人类通过摄取食物满足机体生理需要的生物学过程。
营养素是食物中本身自有的物质。食物经机体的消化，分解成小分子物质，吸收进入人体，参与机体的新陈代谢及生命的全过程。这些能维持生命健康，保证生长发育、生命活动和生产劳动需要的化学物质就称为营养素。
人体需要的营养素有蛋白质、脂肪、碳水化合物（糖类）、矿物质、水、维生素、纤维素七大类。
营养素在体内的作用大致可以归纳为以下几方面。
糖类、脂肪、蛋白质能为机体提供生命活动所需要的能量，被称为“三大产热营养素”。其中糖类，即碳水化合物，提供机体所需55%～66%的热能；脂肪提供20%～30%的热能；蛋白质提供10%～15%的热能。
三大产热营养素、矿物质和水都是机体重要的“建筑材料”，参与机体各组织的构成。如蛋白质主要构成肌肉和免疫系统；脂肪构成特殊细胞，如脑细胞、细胞膜等脂肪组织；钙、磷等矿物质构成骨、牙等。
营养素参与机体中的各种生化活动。如水和矿物质元素参与体内电解质平衡和渗透压调节，保持良好的酸碱平衡；蛋白质参与免疫活动和体内胶体渗透压的调节；钠、钾分别保持细胞内外的生理功能；水则是体内各种营养素运输的载体和生化反应的媒介等。
七类营养素在体内以各种形式调节代谢活动。如蛋白质作为酶，是生化反应的催化剂，使机体保持良好的代谢状态；各种维生素各自调节不同的代谢活动，如维生素D促进钙离子的吸收，维生素B 1 、维生素B 2 与热量代谢有关；钙离子维持肌肉组织的正常兴奋性等。
营养素需要量是指维持人体健康与正常生长所需要的营养素数量，也称为营养素生理需要量。
营养素供给量是特定人群每日必须由膳食摄取的各类营养素的摄取标准，是在生理需要量基础上考虑人群安全率、饮食习惯、食物生产、社会条件及经济等因素而制定的适宜数值。中国营养学会在营养素供给量（RDA）的基础上经过长期研究，于2000年10月提出了膳食营养素参考摄入量，进一步贴近了新时期中国居民的需要。
膳食营养素参考摄入量是在每日膳食中营养素供给量的基础上发展而来的一组每日平均膳食营养素摄入量的参考值。
估计平均需求量（EAR）是指可满足生命某一阶段不同性别及不同生理状况群体中50%个体营养素需求的营养素摄入量。EAR可用于制定推荐摄入量，评价或计划人群的膳食摄入量。针对个体，可以检查某营养素摄入量不足的可能性。
推荐摄入量（RNI）指满足生命某一阶段不同性别及不同生理状况群体中97%～98%个体营养需求的营养摄入量。该指标的意义在于可作为个体每日摄入该营养素的目标值。长期摄入RNI水平，可以满足机体对该营养素的需要，维持组织中适当的营养素储备，如某个体的摄入量低于RNI，可以认为有不足的危险。
适宜摄入量（AI）指通过对健康人群观察或试验研究得出的某种营养素的摄入量。当个体需要量的研究资料不足而不能计算EAR，因而不能求得RNI时，可设定AI来代替RNI。AI主要作为个体营养素摄入量目标，同时也用来限制过多摄入。当健康个体摄入量达到AI时，出现营养缺乏的可能性很小。如果长期摄入量超过AI，则可能产生毒副作用。
蛋白质是化学结构极为复杂的一类大分子有机化合物，是人体必需的营养素。所有动、植物食品及生命体都含有蛋白质，它是一切生命活动的物质基础和功能基础。恩格斯曾经说过：“生命是蛋白体的存在形式。”
蛋白质的功能概括起来主要有以下几个方面：
（1）蛋白质是人体组织不可缺少的结构成分。
（2）蛋白质构成体内各种重要的生理活性物质。
（3）蛋白质参与维持机体内环境的稳定和对外界的适应。
（4）蛋白质是肌肉的重要组成成分，参与身体的运动。
（5）蛋白质提供机体需要的部分能量。
（6）蛋白质参与机体的免疫活动。
（7）蛋白质与人体大脑生长发育有关。
（8）蛋白质控制生物遗传基因的表达。
食物中的蛋白质为人体提供合成人体蛋白质的各种氨基酸。在人体蛋白质含有的20种氨基酸中，有些氨基酸不能自身合成或合成数量极少，必须通过食物摄取，称为必需氨基酸。必需氨基酸在成人有8种，婴儿有9种，即苯丙氨酸、色氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、赖氨酸，婴儿多1种组氨酸。
食物所含蛋白质中，氨基酸成分不尽相同。当食物中的蛋白质所含必需氨基酸的种类齐全、数量充足，且相互之间的比例合适，与人体蛋白质氨基酸的成分相近时，则利于人体吸收，我们称这种蛋白质是优质蛋白质，或叫完全蛋白质，如瘦肉、奶类、蛋类、鱼、虾等就属于完全蛋白质。食物中的另一部分蛋白质所含氨基酸不能满足上述3个条件，或是种类不全，或是数量不足，或是比例不合适，这种食物蛋白质我们称为半完全蛋白质，如多数植物蛋白质。还有一些食物所含的蛋白质中必需氨基酸基本不能满足上述3个条件，我们称之为不完全蛋白质，如胶质蛋白质、猪皮等。
人体如果缺乏必需氨基酸，体内蛋白质的合成就会出现障碍，给健康带来不利影响，发生相应的疾病。若将含有完全蛋白质的食物提供给人体饮食，机体就会生长发育良好，抵抗疾病能力强，疾病恢复良好，伤口愈合良好；若用含有半完全蛋白质的食物作为人体的唯一蛋白质来源，人体就会生长发育迟滞、免疫力低下、疾病恢复缓慢、伤口不易愈合等；若用不完全蛋白质作为人体的唯一蛋白质来源，生命就难以维持了。
氨基酸模式是指蛋白质中必需氨基酸的比例。衡量蛋白质营养价值的重要标准就是看蛋白质中的氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式的接近程度。越接近，利用率越高，其营养价值也就越高。动物蛋白比植物蛋白更接近人体的氨基酸模式，所以动物蛋白营养价值比植物蛋白高，称为优质蛋白。在食物蛋白中，营养价值最高的是母乳，其次是全鸡蛋、牛奶、鱼肉，再次是禽畜肉。
在一种蛋白质中，某些必需氨基酸的含量与人体蛋白质相差很远，限制了整个蛋白质的利用，这些氨基酸就叫限制性氨基酸。相差最远的氨基酸称第一限制性氨基酸，其次称第二限制性氨基酸。不同蛋白质限制性氨基酸的数目及其与人体蛋白质的差异都不一样，这也是影响蛋白质营养价值的因素。
衡量蛋白质营养价值的另一个标准就是蛋白质的消化吸收率。消化吸收率越高，营养价值就越高。动物蛋白的消化吸收率都在90%以上，而植物蛋白由于受到纤维素等多种成分的影响，其消化率都较动物蛋白低，一般在60%～70%。植物经加工，如去除纤维素或软化，其消化率常可提高，如整粒大豆蛋白质消化率为60%，豆腐为90%以上。一般烹调加工的食物蛋白质消化吸收率为奶类97%～98%，蛋类98%，肉类92%～94%，米饭及面制品80%，马铃薯74%，玉米窝头66%。蛋白质经发酵后消化吸收率明显提高。
蛋白质的利用率指吸收后的蛋白质被机体利用的百分比，通常用生物价来表示。例如，吸收100g全鸡蛋蛋白质，在体内被利用94g。鸡蛋蛋白质的生物价就是94%。一般说来，动物性食物中的蛋白质利用率高于植物性食物。消化率乘以生物价即为净利用率。常用食物蛋白质含量与质量指标见表1-1。
表1-1 常用食物的蛋白质含量和质量指标
人类的饮食习惯是荤素杂食，且以植物为主，故摄入单一的蛋白质营养价值较低。各种蛋白质所含必需氨基酸的比例各有差异，限制性氨基酸也不一样，如果把几种营养价值较低的蛋白质混合食用，使其必需氨基酸得到相互补充，从而提高蛋白质的营养价值，这种方法叫作蛋白质的营养互补作用。所以，蛋白质多样混合食用，可以提高其营养价值。
在常见的食物中，谷类的限制性氨基酸是赖氨酸，但色氨酸含量较高，而豆类中含赖氨酸丰富，色氨酸较少，故这两类食物混合食用能达到理想的互补作用。常用的互补方式有：谷类+豆类、玉米粉+黄豆粉、谷类+杂粮粥。
为了充分发挥食物蛋白质的互补作用，要注意以下几点：
（1）食物的生物学属性愈远愈好，如动物性与植物性食物混合食用。
（2）搭配的食物种类越多越好。
（3）各种食物摄入时间相隔越近越好，因为单个氨基酸吸收到体内后，一般要在血液中停留4小时，然后到达各组织器官，再合成各组织器官的蛋白质。因此，从互补的角度考虑，互补食物摄入的时间间隔尽量不超过4小时，不同氨基酸才能发挥理想的互补作用。
如何最大程度地发挥氨基酸的互补作用，将植物蛋白质吃出动物蛋白的价值呢？请见表1-2。
表1-2 混合蛋白质的生物价
不同人群需要的氨基酸和不同食物所含氨基酸见表1-3。
表1-3 不同人群需要的氨基酸和不同食物所含氨基酸
几种常见食物的蛋白质含量见表1-4。
表1-4 常见食物蛋白质含量
注：BV.生物价；NPU.净蛋白利用率；PER.蛋白质功效比值；AAS.氨基酸评分。
每天蛋白质需要量，因每人的年龄、性别、生理与病理状况、劳动强度等不同而有所不同。一般认为，生长发育期的儿童蛋白质需要量高一些。如果膳食中动物性食物和大豆提供的蛋白质达到蛋白质总摄入量的40%以上，则总蛋白供给量还可以少一些。
《中国居民膳食营养素参考摄入量（2013版）》：婴儿分为两个阶段，0～6个月为9%（AI），7～12个月为20%，幼儿1、2、3岁分别为25%、25%、30%，学龄前儿童4、5、6岁分别为30%、30%、35%。生长发育期儿童、孕妇、乳母、消耗性疾病患者，强体力劳动者要求摄入优质蛋白占总蛋白的一半以上，普通健康成人摄入优质蛋白占总蛋白的1/3～1/2。
蛋白质的食物来源分为植物性与动物性两大类。植物性食物中，蛋白质含量以豆类较高，坚果类次之，然后是粮食类。蔬菜水果中含量一般都很低。谷类食物蛋白质含量虽然不高，但由于是人们的主食，摄入量较多，所以仍然是蛋白质的主要来源。
人体蛋白质缺乏往往与能量缺乏同时发生，即蛋白质-能量营养不良，可以表现为消瘦型营养不良和水肿型营养不良。前者表现为体重不增，如病程长，皮下脂肪层不丰满或消失；后者由血浆蛋白降低所致，水肿往往在身体两侧对称出现，先见于下肢，以足背最为严重。
脂类是脂肪和类脂的总称。脂肪即三酰甘油（也叫甘油三酯），就是通常说的食物中的“油”。类脂主要有磷脂和胆固醇。食物中的磷脂主要是卵磷脂和脑磷脂。脂类的共同特点是难溶于水而易溶于有机溶剂。
（1）参与机体脂肪组织的构成。
（2）保护内脏和维持体温：皮下脂肪可以防止机体热量散失，在寒冷时起到御寒作用。脏器周围的脂肪组织能够承托器官，固定其恰当位置，还能缓冲机械力量对脏器的冲击。
（3）食物中的脂肪能够促进脂溶性营养素，如脂溶性维生素、胡萝卜素等的吸收。
（4）提供人体活动所需要的部分能量。
细胞膜、神经髓鞘等生物膜的基本成分都是磷脂。一方面，磷脂是双亲性物质，使细胞对脂溶性和水溶性物质都能通透；另一方面，对神经髓鞘控制神经冲动有重要的作用。
磷脂可以在肝内和脂肪、胆固醇一起合成极低密度脂蛋白（VLDL），将肝内多余的脂肪运到肝外，防止脂肪肝的形成，或减轻和消除脂肪肝。磷脂和胆固醇还能合成高密度脂蛋白（HDL），将游离胆固醇转化成胆固醇脂，从而降低动脉粥样硬化的发生概率。
胆固醇是构成细胞膜的重要组成成分，细胞膜包围在人体每一个细胞外。有人曾发现，长期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，容易破裂。可见，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。
肝脏将胆固醇转变成胆汁酸，随胆汁经胆道排入肠腔，参与脂肪的消化。同时，也因此处理掉肝脏中的胆固醇，防止胆结石的形成。
皮肤中的胆固醇可以在紫外线的照射下转变成维生素D，进入体内参与钙磷代谢。
性激素、肾上腺皮质激素都是由胆固醇转变而来的，对人体的生殖功能和物质代谢调节起着重要作用。
1.脂肪摄入过多可导致肥胖、脂肪肝等。脂肪摄入过少则导致营养不足、脂溶性维生素吸收障碍等。
2.摄入过量的胆固醇可导致动脉粥样硬化、高血压、冠心病、血栓等心血管疾病，还能增加胆结石的发生率。近年的研究发现，摄入的胆固醇过少，罹患恶性肿瘤的概率增大。
3.磷脂缺乏可导致脂肪肝、动脉粥样硬化、皮疹等。目前，尚无充足的资料说明磷脂摄入过多会给机体带来不利影响。
按脂肪酸的饱和程度，也就是含不饱和键的数目，可以将脂肪酸分为饱和脂肪酸（不含不饱和键）、不饱和脂肪酸（含有不饱和键）。不饱和脂肪酸又可以分为单不饱和脂肪酸（含有一个不饱和键）和多不饱和脂肪酸（含有两个以上不饱和键）。不饱和脂肪酸在体内代谢活跃，容易分解，不易储存在脂肪组织中，可造成高脂血症、肥胖和心血管疾病。多不饱和脂肪酸包括ω-6（第一个不饱和键出现于甲基端的第6碳位）和ω-3脂肪酸（第一个不饱和键出现于甲基端的第3碳位）。重要的ω-3脂肪酸有二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）。
在不饱和脂肪酸中，机体不能自身合成，必须从食物中摄取的脂肪酸，称为必需脂肪酸，目前已经肯定的必需脂肪酸是亚油酸和α-亚麻酸。花生四烯酸也有必需脂肪酸的作用，但可以在体内由亚油酸合成，所以称为“半必需脂肪酸”。必需脂肪酸在体内有多种生理功能，其基本作用是参与磷脂的构成，因而对细胞膜的构成，脂肪肝、动脉粥样硬化的防治特别重要。多不饱和脂肪酸不宜过量摄入，其结构中的不饱和双键在体内代谢过程中可发生过氧化反应，产生过氧化脂质，可能是促进衰老和发生癌症的危险因素之一。
脂肪的供给量容易受饮食习惯、生活条件、气候、季节等因素的影响，因此世界各国对脂类的摄入量并没有统一的标准。
我国专家建议每日膳食中由脂肪供给的能量占总能量的比例，儿童为25%～30%，成年人25%左右为宜。根据这个标准，普通健康成人每日推荐摄入脂肪大约为60g。除去食物中含的脂肪，建议每日每人烹调用油25～30g。胆固醇的每日摄入量应在300mg以下。磷脂摄入没有明确规定。每天所摄入的脂肪酸中，理想的脂肪酸构成比例为饱和脂肪酸∶单不饱和脂肪酸∶多不饱和脂肪酸=1∶1∶1。
人类膳食脂肪主要来自动物性食物中的脂肪、烹调油及油料植物的种子（部分食物的脂肪含量见表1-5）。亚油酸在植物油中含量较多，坚果类也是亚油酸的重要食物来源，如核桃、花生仁等。菜子油、豆油、葵花子油中亚麻酸含量高于其他植物油。
磷脂在动物内脏、瘦肉、蛋黄、大豆、坚果中含量较多。胆固醇含量高的食物有动物内脏、肉皮、脑组织、蛋黄、蟹黄、鱼子等。
表1-5 部分食物的脂肪含量
碳水化合物即糖类，是由碳、氢、氧三种元素组成的一类化合物，属“三大产热营养素”之一，是人体的主要热能来源。
食物中的碳水化合物主要以如下几种形式存在。
单糖是单分子糖，可以直接吸收入血。食物中的单糖类主要有葡萄糖、果糖和半乳糖。
是能直接被人体吸收利用的最重要的单糖，是人体供能的直接形式，也是大脑的唯一供能物质。血糖水平即反映血中葡萄糖的浓度。在植物性食物中的碳水化合物常常以多糖形式存在，如淀粉、麦芽糖、蔗糖等。市场上购买的葡萄糖都是通过淀粉分解而成的。葡萄糖的甜度较低，很少作为甜味剂使用。
是葡萄糖的同分异构体，吸收到体内后，往往在肝脏转变成葡萄糖。果糖不直接作为能源形式存在于体液，而是以糖代谢的中间产物形式存在。果糖的甜度很高，主要存在于水果、蜂蜜中，是制造糖果的重要原料之一。果糖也是构成蔗糖的重要成分。
是乳糖的分解产物，跟果糖一样，在人体中也是先转变成葡萄糖后才被利用。半乳糖和葡萄糖构成乳糖，存在于乳汁中，其甜味低于果糖、葡萄糖和蔗糖。
双糖是由2分子单糖脱水形成的碳水化合物。常见的天然存在于食品中的双糖有蔗糖、麦芽糖和乳糖等。
是由1分子葡萄糖和1分子果糖脱水构成的，主要存在于甘蔗、甜菜中。白糖、红糖和冰糖都是蔗糖制品。蔗糖甜味很高，常作为食品加工的甜味剂。蔗糖在小肠中分解成果糖和葡萄糖，吸收入血而被利用。
由2分子葡萄糖脱水构成，在谷类芽中含量较多，尤其以麦芽中含量最高，故称为麦芽糖。食物中的淀粉经过唾液淀粉酶和胰淀粉酶分解生成麦芽糖，麦芽糖进而被分解成葡萄糖吸收利用。麦芽糖的甜度高、黏性大，故常用作糖果的成型剂。
由1分子葡萄糖和1分子半乳糖脱水构成，主要存在于奶与奶制品中。乳糖在小肠经乳糖酶分解成葡萄糖和半乳糖吸收利用。乳糖的甜味较低，只有蔗糖的1/6。
多糖是由10个以上单糖脱水构成的高分子糖类。食物中的多糖主要有淀粉和纤维素，人体内的多糖有糖原等，它们都是由数百乃至数千个葡萄糖残基构成的多糖。淀粉在粮食、薯类、豆类中含量很高，是人类的主要能量来源。淀粉在消化道经淀粉酶分解成麦芽糖，进而分解成葡萄糖被机体吸收利用。纤维素普遍存在于植物中，不能被人体消化酶分解，故不能作为人类能量的来源，但其对消化道功能的调节和益生菌的生长有重要作用。糖原存在于肝脏和肌肉，是人体内糖的重要储存形式。
碳水化合物是人类最重要的能源物质。成人所需能量约60%由碳水化合物提供。在生理情况下，葡萄糖是大脑的唯一能量来源。
①参与细胞膜的构成；②核糖参与核酸的构成，与生物遗传活动密切相关；③氨基多糖参与细胞间质和结缔组织的构成。
糖蛋白是抗体的重要成分。抗体能够与相应的抗原结合，产生免疫反应，可以防止疾病的发生，也可产生过敏等变态反应。
当膳食中碳水化合物摄入不足时，蛋白质成为重要能源，会降低蛋白质在体内的其他重要作用。同时，碳水化合物不足导致脂肪大量分解，产生过量的酮体，造成酮症酸中毒。
纤维素能够促进肠道蠕动，且其吸水性强，能使大便增多变软，这样有利于粪便排出。
纤维素一方面可以降低碳水化合物和脂肪的吸收速度，另一方面，由于吸水膨胀可使人产生饱腹感，降低食欲，从而起到防止肥胖的作用。
纤维素能够减少小肠对糖和脂肪的吸收，故能降低血糖和血脂。
纤维素摄入过多会导致腹部胀气、大便次数过多等不适情况出现，还可干扰一些矿物质如钙、锌、铁的吸收。消化道溃疡患者摄入过多纤维素还可能加重溃疡，甚至诱发消化道出血。
碳水化合物是人类最重要的能量来源。按普通健康成人所需能量的60%由碳水化合物提供来计算，一个体重60kg的轻体力劳动者每日需要碳水化合物大约为300g。《中国居民膳食指南（2016版）》建议，普通健康成人每日摄入粮谷类食物250～400g，粮谷类含碳水化合物约70%，可提供碳水化合物180～280g，其余可从薯类、豆类、水果、糖果中获得，但精制糖不宜超过总糖量的10%。
膳食中的淀粉主要来源于粮谷类、薯类、豆类食品。一般粮谷类含碳水化合物60%～80%，鲜薯类15%～29%，大豆25%～30%，其他豆类40%～60%。
单糖、双糖主要来源于水果、蜂蜜及含糖饮料、糖果、甜食等。
纤维素主要来源于各种植物性食物，如谷类、豆类、薯类、蔬菜、水果等。
维生素是一类维持机体健康所必需的低分子有机化合物。大多数不能自身合成，必须从食物或药物中摄取。
根据维生素的溶解情况，可以将其分为脂溶性维生素和水溶性维生素。维生素缺乏会造成相应的缺乏症。
维生素缺乏的主要原因有以下几方面。
食物中维生素含量少。常见于喂养不当、偏食挑食、食物加工烹饪中丢失、维生素补充剂储存保管不当等。
一方面，胃肠道吸收功能障碍可引起维生素吸收障碍；另一方面，由于脂肪摄入过少，导致脂溶性维生素吸收减少。
维生素K主要由肠道细菌合成。如果滥用广谱抗生素，肠道菌群失调，可导致维生素K缺乏。
在婴幼儿阶段和青春期，机体生长发育较快，体力活动较强，维生素需要量增加，若没有及时补充，可导致维生素缺乏。
过度劳累和一些消耗性疾病（如结核、恶性肿瘤晚期）导致机体营养素过度消耗，也可引起维生素缺乏。
腹泻、大量出汗、小便排泄过多，都易造成水溶性维生素缺乏。
脂溶性维生素是一类不溶于水、易溶于脂肪的维生素，其吸收依赖脂肪，不易通过尿液、汗液排出，过量摄入易造成蓄积中毒。脂溶性维生素包括维生素A、维生素D、维生素E、维生素K。
在视网膜细胞内，维生素A和视蛋白共同合成视紫红质。视紫红质能够感受弱光，使人能够在弱光下看到物体，有良好的暗适应。如果维生素A缺乏，人在弱光下就看不见周围物体，暗适应时间延长甚至没有暗适应，称为夜盲症。
维生素A是细胞膜表面糖蛋白合成的重要物质。当维生素A缺乏时，糖蛋白合成受阻，从而使上皮组织角质化而易于感染。
维生素A能够促进生长发育，缺乏时可导致生长发育不良。
近年研究发现，维生素A、β-胡萝卜素（维生素A原）有防治某些肿瘤的作用，特别是上皮组织的肿瘤。β-胡萝卜素还能够降低动脉粥样硬化的患病风险。
维生素A主要存在于动物食品中，以肝脏、奶、鱼、蛋黄含量较高。另外，在维生素A缺乏症的治疗过程中和婴幼儿时期，鱼肝油（维生素AD合剂）是重要的补充剂。
植物性食物中的β-胡萝卜素可以在肝脏内转变成维生素A，故被称为维生素A原。在红色、橙色、黄色、绿色的蔬菜和瓜果中，如胡萝卜、红薯、菠菜、豌豆苗、青椒、南瓜、韭菜、芒果、杏、柿子等，β-胡萝卜素的含量最为丰富。但胡萝卜素必须在脂肪中加热才能吸收，所以水果不是理想的来源。
维生素A与胡萝卜素溶于脂肪及大多数有机溶剂中，不溶于水。天然存在于食物中的维生素A相对稳定、耐热，一般烹调和罐头加工不易破坏。在空气中和日光下，特别是在高温条件下，维生素A易氧化破坏。当脂肪氧化酸败时，其中的维生素A被破坏；当食品中含有磷脂、维生素E、维生素C或其他抗氧化物时，均有助于保护维生素A或胡萝卜素的稳定性。
维生素A摄入过量易导致中毒，表现为厌食、恶心、呕吐、耳鸣、嗜睡、过度兴奋、头发稀疏及皮肤瘙痒等，常见于摄入过量补充制剂。除鱼类肝脏和其他动物肝脏外，一般由食物中摄入的维生素A不会引起中毒。
一次性大量摄入胡萝卜素，可使皮肤显黄色，但未见其他严重危害，且停止摄入后，皮肤黄色短期内可消退。长期过量摄入胡萝卜素可增加肝脏负担，导致肝脏损害。
维生素D最基本的功能是促进钙、磷在肠道内的吸收和肾小管内的重吸收，从而维持血液中钙、磷的正常浓度。
维生素D促进钙磷进入骨骼并参与骨骼的钙化作用，使骨骼硬度增加。
甲状旁腺素和降钙素是分别由甲状旁腺和甲状腺分泌的两种激素。两者功能相互拮抗，共同维持血钙血磷的动态平衡及骨骼的生长和更新。维生素D能够协助实现这一功能，促进骨骼的新陈代谢。
维生素D在防止氨基酸通过肾脏的丢失方面有着重要的作用。
维生素D缺乏，可引起钙磷吸收减少，血钙水平下降，骨骼钙化受阻，将导致骨质软化、变形，在婴幼儿期发生佝偻病，成人可发生骨质软化症和骨质疏松，特别是妊娠、哺乳期和老年妇女。
膳食中维生素D不足或缺乏、人体日光照射不足是维生素D缺乏的两大重要原因。
维生素D的食物来源和维生素A大致相同。鱼肝油也是重要的补充剂。临床上治疗维生素D缺乏症和婴幼儿补充还可以单独使用维生素D 3 制剂。
皮肤中的胆固醇经紫外线照射可以转变成维生素D，是健康人群维生素D的重要来源。
维生素D为脂溶性，溶于酒精与脂溶剂，不溶于水，对热、碱较稳定，在酸性环境中容易分解，对紫外线敏感。油脂的氧化酸败会使其中的维生素D遭到破坏。
过量摄入维生素D也会中毒，表现为食欲不振、体重减轻、恶心、呕吐、腹泻、头痛、多尿、发热等，甚至发展成动脉、心肌、肺、肾等软组织钙化和肾结石。
维生素E是一种强抗氧化剂，可保护细胞免受自由基的攻击，延缓细胞衰老，也防止维生素A、维生素C被氧化，保证它们在体内发挥正常功能。
维生素E有抗氧化作用，可以防止红细胞受氧化破坏而破裂。膳食中维生素E含量相对低时可引起红细胞膜结构改变，氧化溶解增加，造成红细胞生存时间缩短，或易于破坏、溶血，如早产儿常有血浆维生素E浓度降低，则会出现溶血性贫血。因此，临床上维生素E常被用于辅助治疗溶血性贫血。
维生素E参与DNA生物合成过程。维生素E还是辅酶Q合成的因子，可能与血红蛋白合成有关。
维生素E还与动物的生殖力有关，严重缺乏维生素E可致生育功能障碍。维生素E水解的产物为生育酚，能够促进性激素分泌，提高生育能力。
维生素E广泛存在于动植物中，以植物油、坚果、大豆、鱼油含量最多。维生素E几乎存储于体内各个器官组织中，人类较少发生维生素E缺乏症。
维生素E为脂溶性，溶于酒精与脂溶剂，不溶于水，对氧敏感，容易氧化破坏，特别是光照及热、碱和铁、铜等可加速其氧化。维生素E在酸性或无氧条件下较稳定，一般烹调、加工、储存不易被破坏，但在脂肪酸败时有一定损失。
维生素K促进肝脏合成凝血因子Ⅱ、凝血因子Ⅶ、凝血因子Ⅸ、凝血因子X，参与血液凝固。其缺乏时，会导致凝血功能障碍，出现出血或凝血时间延长的现象。
维生素K参与合成BGP（维生素K依赖蛋白质），BGP能调节骨骼中磷酸钙的合成。特别对老年人来说，他们的骨密度和维生素K呈正相关。经常摄入大量含维生素K的绿色蔬菜能有效降低骨折的危险性。
维生素K在食物中存在较为普遍，以绿叶蔬菜、肝脏含量最多。必要时可以使用人工合成的药物及食品强化剂。
肠道细菌可以合成部分维生素K。新生儿肠道缺乏细菌，故出生时常规注射维生素K，以防止新生儿颅内出血。大量口服抗生素时，应注意补充维生素K。
维生素K易溶于酒精与脂溶剂，难溶于水，耐热，对光和碱敏感，在空气中易被氧化而分解。
水溶性维生素的共同特点是易溶于水，难溶于有机溶剂，不依赖脂肪吸收。容易通过汗液、尿液排出，不易蓄积中毒。水溶性维生素包括B族维生素（维生素B 1 、维生素B 2 、维生素B 6 、维生素B 12 、维生素PP、叶酸等）和维生素C。
维生素B 1 的主要功能是维持碳水化合物的正常代谢，作为碳水化合物氧化过程中的一种辅酶而起作用。维生素B 1 摄入不足会引起脚气病。脚气病是由于糖代谢障碍，致使机体缺乏能量所导致的多系统功能障碍的一组综合征。轻者表现为肌肉无力、精神淡漠和食欲减退，重者会因为心功能不全出现下肢水肿，故称“脚气病”。婴儿如患脚气病，则心肺功能障碍明显，发病急，死亡率高。
维生素B 1 主要存在于粮谷米粒的外层。粮谷类是人类的主食，也是维生素B 1 的主要来源；此外，豆类、花生、动物内脏（肝、心、肾）、瘦肉中维生素B 1 含量也较丰富；蔬菜中芹菜叶和莴笋叶含维生素B 1 较为丰富；水果、蛋类、奶等也含有维生素B 1 ，但含量较低。药物维生素B 1 有单独制剂，也可通过B族维生素复合制剂补充。
维生素B 1 耐热，在酸性环境中对热稳定，碱性环境中加热易被氧化，其水溶液在空气中将逐渐被分解。
（1）维生素B 2 在碳水化合物、脂肪和蛋白质三大营养素能量代谢中起非常重要的作用。
（2）维生素B 2 可激活维生素B 6 ，参与色氨酸形成烟酸。
（3）维生素B 2 参与体内铁的吸收、储存与动员。
（4）维生素B 2 缺乏主要表现为眼、口、唇、舌、皮肤和黏膜的炎症变化等。
维生素B 2 含量丰富的食物主要为动物性食物，尤其是畜禽肝脏中含量最多，其次是瘦肉、鱼、蛋、奶；蘑菇、紫菜、艾蒿和紫花苜蓿等也含有较多的维生素B 2 。
耐热，在酸性溶液中稳定，在碱性溶液中易被破坏；对光特别敏感，在紫外线照射下可被降解为无活性作用的光黄素、光色素等。
（1）维生素PP是一系列氧化还原反应的脱氢者和氢受体，在碳水化合物、脂肪与蛋白质的能量释放方面起作用。
（2）维生素PP在固醇类化合物的合成中起重要作用，还可降低体内胆固醇水平。
（3）当维生素PP缺乏时，可以引起癞皮病，其典型症状为身体裸露部分对称性皮炎、腹泻和痴呆。
广泛存在于各种食物，包括动、植物食物中，以动物肝、肾、畜肉、鱼及花生中含量最为丰富。玉米中的维生素PP多呈结合型，不能被人体所吸收利用，如用食碱处理，加一些碱煮玉米，则可使其中的维生素PP游离，从而提高吸收率。
易溶于水，也溶于乙醇，性质稳定。在酸、碱、光、氧或加热条件下不易被破坏。
核酸是生物遗传的基础，核酸合成异常会导致细胞分裂繁殖障碍，叶酸缺乏可导致同型半胱氨酸水平升高，使DNA合成和甲基化异常。胚胎时期严重缺乏叶酸可导致胎儿神经管畸形。因此，女性在孕前至孕早期及时补充叶酸，可有效预防胎儿神经管畸形的发生。
叶酸缺乏可导致血红蛋白生成减少，细胞成熟受阻，导致巨幼红细胞性贫血。
叶酸广泛存在于绿叶蔬菜、肝脏、小麦胚芽、水果等食物中，药物叶酸也常作为补充剂。
人体肠道细菌能合成部分叶酸，长期大量口服广谱抗生素可造成叶酸缺乏。
微溶于水，不溶于酒精、乙醚及其他有机溶剂，在水中遇光易破坏。叶酸在酸性溶液中不稳定，在中性、碱性环境中稳定。这和其他的B族维生素不同。
维生素B 12 与叶酸的作用相联系，参与核酸、蛋白质的合成，促进红细胞的成熟，同时完善神经功能，所以其缺乏时也可导致巨幼红细胞性贫血，并伴有神经功能异常。
只有动物性食物（特别是草食性动物肝、心、肾等）中才含有维生素B 12 ，植物性食物中几乎不存在，但发酵的豆制品含有维生素B 12 。维生素B 12 的药物制剂用于治疗其缺乏症。
人体肠道细菌能合成部分维生素B 12 ，所以口服广谱抗生素可减少维生素B 12 的来源。
在酸性环境中稳定，在碱性环境中容易分解。
胶原蛋白是连接细胞的重要成分，含有大量羟基的维生素C，能活化羟化酶，促进胶原蛋白的合成。维生素C缺乏将影响胶原蛋白合成，毛细血管因脆性增加而易破裂，产生不同程度的出血，称为维生素C缺乏症。
维生素C作为还原剂，使钙、铁、锌保持低价状态，利于吸收。
具有抗氧化作用，能够延缓衰老，增加免疫力；还可能防止或延缓维生素A、维生素E和不饱和脂肪酸的氧化，阻止某些氧化物的形成，降低患心血管疾病的风险。
参与肾上腺皮质激素的合成与释放，也参与肝中胆固醇的氢化作用，形成胆酸，从而降低血胆固醇水平。
主要来源于新鲜蔬菜和水果，尤其是深色蔬菜（韭菜、青菜、菠菜、柿子椒等）。花椰菜、卷心菜中维生素C含量较多，水果中柑橘、红果、柚子和枣等维生素C含量特别高，野生的刺梨、沙棘、猕猴桃、酸枣等维生素C含量尤为丰富。虽然动物食物中也含有维生素C，但加热后会被破坏。
易溶于水，性质不稳定，易受氧、热、光、碱破坏。酸性环境、冷藏、隔氧可延缓维生素C的破坏。
矿物质也叫无机盐，根据在体内的含量分为常量元素（含量大于体重的0.01%，有钙、镁、钾、钠、磷、硫、氯7种）和微量元素（含量小于体重的0.01%，如铁、锌、碘、硒、铜、钼、铬、钴等）。
矿物质在体内不能提供能量，但具有构成机体组织、调节机体物质代谢等多种功能。如果缺乏，可以导致相应的缺乏症。矿物质来源广泛，但影响吸收的因素较多，故容易缺乏。
矿物质不能在体内合成，只能通过营养途径摄入，故属于必需营养素。其需要量很少，日需量最多的钙，如孕妇、乳母，也不超过1 500mg，最少的如硒、碘等微量元素，每日需要量以微克计算。
普通健康成人钙占体重约2%，99%分布于骨骼和牙齿，1%分布于软组织；磷约占体重1%，约86%分布于骨骼和牙齿，14%分布于软组织。
1.钙和磷共同构成骨盐，决定骨的硬度，故钙磷缺乏可导致骨质软化，儿童出现佝偻病，成人患软骨病。
2.软组织中1%的钙有如下功能。
（1）参与肌肉正常收缩，降低神经、骨骼肌、平滑肌的异常兴奋性，增加心肌的收缩力。所以，血钙降低时可以引起肌肉痉挛。肌肉缺钙导致正常肌力减弱，心跳无力。临床上缓解肌肉抽搐和抢救心力衰竭患者时，使用钙剂具有明显的效果。
（2）作为多种酶的辅酶调节代谢，如血液凝固过程中的多个步骤都有钙离子参与，故缺钙的人易出血、凝血时间延长。
3.软组织中的磷主要以无机磷酸盐的形式调节体液平衡，如酸碱平衡等。
钙和磷都在小肠吸收。影响吸收的因素有如下几方面。
（1）维生素D 3 能够促进钙和磷的吸收。
（2）维生素C、氨基酸、乳糖等可以促进钙的吸收。
（3）钙和磷比例为2∶1时，吸收率最高，磷过高会影响钙的吸收，所以含磷酸的饮料喝多了会导致缺钙。
（4）钙的状态对钙的吸收影响很大。动物肉、血、奶中的钙大都属于游离钙，容易吸收，而骨骼、贝壳、蛋壳、虾皮中的钙属于结合钙，吸收率低。
（5）植物中的植酸、草酸、鞣酸都能和钙形成不溶性的盐而干扰吸收。采用适当的烹调方法可部分去除妨碍钙吸收的因素。如对含草酸高的蔬菜，可先焯水后炒，使部分草酸先溶于水；大米淘洗时先加适量水浸泡，使植酸酶活性增加，分解植酸；面粉经过发酵可减少植酸含量。
（6）脂肪和碱性食物都不利于钙的吸收。
（7）体内某些激素，如甲状旁腺激素、降钙素、雌激素等，对钙磷的吸收都有明显的影响。
钙以大便排泄为主，磷以小便排泄为主。腹泻、尿多都会增加钙磷的排泄。
各种食物中，以奶和奶制品中钙的含量最为丰富，且吸收率高，是理想的钙源。水产品中小虾皮含钙特别多，海带、发菜、大豆及其制品、芝麻酱也是钙的良好来源。绿叶菜，如油菜、芹菜叶、雪里蕻中，钙的含量也较多，但吸收率不高。
钙的需要量与年龄、性别、生理状况有关。孕期及哺乳期妇女、早产儿、生长发育速度较快的儿童、青少年对钙的需要量相对较高。
成年人体内含4～5g铁，其中70%存在于血红蛋白及一些含铁酶中，这部分称为功能性铁，其余30%称为储存铁，主要储存在肝、脾和骨骼中，起到储备作用。
1.铁是体内合成血红蛋白的主要原料之一。
2.铁还是人体内一些酶的电子传递体，参与生物氧化。
3.参与促进β-胡萝卜素转化为维生素A，并有助于胶原的形成、抗体的产生等。
影响铁吸收和利用的因素很多，主要有如下几点。
1.铁的形式 铁的吸收与铁的形式密切相关。食物中的铁有两种形式：血红素铁和非血红素铁，二者在小肠内吸收率很不相同。植物中的铁都是非血红素铁，吸收率很低，只有1%～5%。血红素铁主要存在于动物的血液、肌肉、内脏中，是血红素的构成成分。这类铁吸收率可达20%以上，并且不受膳食中其他成分的影响。
2.维生素C和某些氨基酸、维生素B可促进铁的吸收、转运与储存。
3.前述干扰钙吸收的因素都会干扰铁的吸收。
4.体内铁储备充足时，铁吸收率降低，体内铁缺乏，铁需要量增加时，铁吸收率升高。
成人体内含锌2～2.5g，主要分布于肌肉、骨骼、皮肤、视网膜、脉络膜、前列腺及精液中。血液中的锌75%～85%存在于红细胞中，3%存在于白细胞中，12%～22%存在于血浆中。血浆中的锌30%～40%与巨球蛋白结合，60%～70%与白蛋白结合。游离锌含量很低。
锌在体内的生理功能主要有以下几个方面。
锌是很多金属酶的组成成分或酶的激活剂，这些酶对维持人体的正常代谢有重要作用。
锌参与核酸和蛋白质的合成，以及细胞的生长、分裂和分化等过程。
锌在体内参与构成一种含锌蛋白，对味觉与食欲起促进作用，因此缺锌的小儿常常食欲不佳。
锌可影响体内维生素A的代谢，如肝脏储存的维生素A的释放和转化，对维持正常的暗适应能力有重要作用。
锌参与机体免疫功能。锌的缺乏常可降低身体的免疫能力，使人容易感染疾病。锌缺乏没有特异性缺乏症，表现出机体多方面功能异常，如免疫功能、消化功能、生长发育、性功能异常等。
锌的来源广泛，动物性食物是锌的主要来源，以牡蛎、鲱鱼等海产品最为丰富，其次为畜禽肉、肝、蛋等食品，植物性食物中含量一般都较少，且吸收率均较低。干扰钙和铁吸收的因素也可干扰锌的吸收。植物以种子胚芽含锌较为丰富，粮食经过精加工，如小麦磨成精白粉，锌含量会大大减少。
成人体内含碘20～50mg，其中，50%分布在肌肉，20%在甲状腺，10%在皮肤，6%在骨骼中，其余存在于其他分泌腺及中枢神经系统中。
碘在体内主要参与甲状腺素合成，甲状腺素有如下生理功能。
1.促进体格生长发育和神经功能健全。
2.促进三大产热营养素和胆固醇代谢。甲状腺素能够调节蛋白质的合成与分解，促进碳水化合物和脂肪分解利用，也能够促进胆固醇转变为胆汁酸，从而降低血浆中胆固醇的水平。
3.调节组织中的水盐代谢。
4.促进维生素的吸收和利用。
饮食中碘长期供应不足或生理需要增加，可引起碘缺乏，从而导致甲状腺功能低下。胎儿期和新生儿期缺碘可导致体格发育受限和智力低下，称呆小病，又称克汀病。
当摄入碘过量时，可引起高碘性甲状腺肿和智力及生长发育障碍，还可导致甲状腺功能亢进。
海产类食物如海带、紫菜、海参、淡菜、海鱼、海虾、蚌等含碘都很丰富。
人体内总量约为13mg，指甲、肾、牙釉质中含量较高，血硒和发硒常可反映体内硒的营养状况。
硒可以保护细胞膜，使之免受氧化损伤，从而延缓细胞衰老，预防心脑血管疾病。
含硒的脱碘酶可将甲状腺素（T 4 ）转变成三碘甲状腺原氨酸（T 3 ）。T 3 是体内起重要生理作用的甲状腺激素。
硒在胃肠中可与许多重金属（如铅、镉、汞等）结合，使其不被吸收而排出体外。
保护视觉器官功能，并预防某些癌症。
硒缺乏可致心肌细胞断裂，心脏扩大，心律失常，心功能不全，甚至猝死。1935年，在我国黑龙江省克山县发现此病流行，证实其与硒缺乏有关，故称“克山病”。
硒摄入过多可致中毒，主要表现为疲劳、易怒、恶心、呕吐，头发变干、变脆、断裂，眉毛、胡须、腋毛、阴毛脱落，肢端麻木、抽搐，甚至偏瘫。我国湖北省恩施市、陕西省紫阳县由于水土中含硒量过高，易引发疾病。
食物中的含量因地区而异。海产品、肝、肾、肉类为良好来源，谷类含量随各地区土壤含硒量而异，蔬菜、水果含量较低。精制食品的含量减少。此外，硒受热挥发，烹调加热会造成一定的损失。