营养是指机体通过摄取、消化、吸收和利用外界食物中的营养物质以维持自身生长发育、组织更新和健康状态的生物学过程。这个概念包含两个要点:第一,营养需要通过摄取食物来实现;第二,营养是一个涉及生物体消化、吸收和利用的生物学过程。
营养素是食物的有养成分或有益物质,是营养的物质基础。现有研究表明,人体至少有40多种必需营养素需要从食物中获取,其中主要包括9种必需氨基酸、2种必需脂肪酸、14种维生素、7种常量元素、8种微量元素、1种糖类和水。这些营养素通常可分为七大类,即蛋白质、脂类、糖类(碳水化合物)、膳食纤维、矿物质、维生素和水。其中前三类因为在膳食中所占比重较大,需要的量多,称为宏量营养素,又称大营养素、生热营养素或产能营养素;矿物质和维生素被称为微量营养素;膳食纤维和水被称为其他营养素。
营养学是指通过研究机体营养规律及改善措施,达到合理利用食物以增进入体健康的科学,即研究食物中对人体有益的成分及人体摄取和利用这些成分以维持、促进健康的规律和机制,在此基础上采取具体、宏观的社会性措施改善人类健康,提高生命质量。因此,它主要涉及食物营养、人体营养和公共营养三大领域。还可将其分为基础营养、食品营养、公共营养、特殊人群营养和临床营养这五大领域,而本书主要阐述的内容是食品营养。
食品营养学是主要研究食物、营养与人体健康的关系,以及提高食物营养价值的措施的一门学科,主要研究食品自身营养价值的评判及食品对人体的影响。
食品营养价值是指某种特定食品所含营养素和能量满足人体营养需要的程度。食品中所提供的营养素种类和营养素含量越接近人体需要,该食品的营养价值就越高。可通过化学分析、仪器分析或查食物成分表获得这些信息。营养素的质与量是同等重要的,其中质的优劣体现在营养素可被消化利用的程度上。评定营养素质量的营养价值,主要依靠动物喂养试验及人体试食试验。
营养质量指数(index of nutrition quality, INQ)是推荐作为评价食品营养价值的指标。INQ即营养素密度(某营养素占供给量的比)与能量密度(该食物所含热能占供给量的比)之比,即:
INQ=该营养素密度/能量密度=(该营养素含量/该营养素参考摄入量)/(所产生能量/能量参考摄入量)
INQ=1,该营养素与能量含量达到平衡;
INQ>1,该营养素的供给量高于能量的供给量;
INQ<1,该营养素的供给量少于能量的供给;
综上,INQ≥1,为营养价值高;INQ<1,为营养价值低。
食品营养价值的高低取决于食品中营养素的种类是否齐全,数量的多少、比例是否适宜及是否容易消化吸收。不同食品因营养素的构成不同,其营养价值也就不同,各有其营养特点,即使是同一种食品,由于品种、部位、产地和烹调加工方法的不同,其营养价值也存在一定差异。
食品营养密度是指食品中以单位热量为基础所含重要营养素(维生素、矿物质和蛋白质三类)的浓度,可以理解为食物的营养丰富程度。举例来说,同样418.4J的食物,菠菜的份量会更多,其中含有大量的水分、膳食纤维和矿物质,而巧克力除了水就是大量的糖和脂肪,所以菠菜的营养密度较高。
营养不良是指由一种或一种以上营养素的缺乏或过剩造成的机体健康异常或疾病状态。一般来说,人体大约需要40种不同的微量营养素才能正常代谢,缺乏某一种营养素都可能导致身体不适或引发健康风险。如维生素D的缺乏与免疫功能障碍、代谢综合征和心血管疾病的风险增加有关;镁缺乏与抑郁症、代谢综合征和心血管疾病有关。
营养生理需求量是指为了维持生命与健康、保证生长发育和从事劳动,机体每天需要摄入维持身体正常生理功能所必需的最低基本数量的营养素。营养生理需求量与年龄、性别、身体活动水平等因素有关。健康生活不仅要均衡摄取各种营养素,还应关注每日摄取的能量值。若每日摄取的能量过多,多余的能量就会转化为脂肪储存起来,容易引起肥胖以及生活习惯病。相反,若摄取的营养过少,则会身体消瘦,直接影响身体健康。
膳食营养素参考摄入量(dietary reference intakes, DRIs),是指为了保证人体合理地摄入营养素,避免出现某些营养素过量或是缺乏而产生的一组对于不同人群的每日膳食营养素的摄入的参考值。
参考值是为了满足人体对于某种营养素的合理需求;膳食营养素参考摄入不是单一的值,而是一组值;不同的人群有不同的营养素参考值,而不同的营养素同样有不同的膳食参考值。
DRIs主要包括以下7项内容指标。
(1)平均需要量。
当某种营养素的摄入剂量满足某一特定性别、年龄及生理状况的群体中50%的人对该营养素的需求,而剩下50%的人依然存在营养素的缺乏时,这个剂量称为平均需要量(esti⁃mated average requirement, EAR)。
对于一般的个体,如果用EAR作为他每天对某种营养素的需求量标准,这个人会有一半的概率出现营养素的缺乏,所以EAR不能作为个体营养素的推荐标准。
EAR是制定推荐摄入的基础。
(2)推荐摄入量。
当某种营养素的摄入剂量满足某一特定性别、年龄及生理状况的群体中97%~98%的个体对该营养素的需求时,这个值就叫作推荐摄入量(recommended dietary allowances, RNI)。
长期摄入量在RNI水平,可以满足身体对该营养素的需要,保持健康和维持组织适当的储备。
RNI的主要用途是作为个体每日摄入该营养素的目标值。RNI是营养学个体评价中最常用的一个值,包括配餐和营养评估。
(3)适宜摄入量。
适宜摄入量(adequate intakes, AI)是指通过观察或实验获得的健康人群对某种营养素的摄入量。AI的主要用途是作为个体营养素摄入量的目标,同时用作限制过多摄入的标准。当健康个体摄入量达到适宜摄入量(AI)时,出现营养缺乏的危险性很小。
(4)可耐受最高摄入量。
可耐受最高摄入量(tolerable upper intake levels, UL)是指平均每日推荐摄入某种营养素的安全剂量的上限。
UL并不是一个建议的摄入水平。可耐受指这一剂量在生物学上大体是可以耐受的,但并不表示可能是有益的。大部分的营养素的量都有上限,这个量对一般人群中的几乎所有个体都不会引起不利于健康的作用。当摄入量超过UL并进一步增加时,可能会有引发不良反应的风险。
(5)宏量营养素可接受范围(acceptable macronutriemt distribation ranges, AMDR)。
AMDR指蛋白质、脂肪和碳水化合物的理想摄入量范围,该范围可以满足机体对这些必需营养素的需要,并且有利于降低发生非传染性慢性病的危险,常用占能量摄入量的百分比表示。
蛋白质、脂肪和碳水化合物是人体当中最重要同时也是能够提供能量的3种营养素,称为三大产能营养素。
上述三种营养素的摄入比例影响微量营养素的摄入状况。按照一定的范围来摄入,既可以满足人体对它们的需求,也可以降低肥胖和各种慢性疾病的风险。
AMDR不是一个固定的值,而是一个范围,显著的特点是具有上限和下限。某种产能营养素所提供的能量占总能量的一个区间和范围,我们把它称为供能比。
(6)预防非传染性慢性病的建议摄入量(proposed intakes for preventing non-communica⁃ble chronic diseases, PI-NCD,简称建议摄入量,PI)。
有一些营养素和慢性疾病的发生有密切的联系。所以对于某些营养素,我们除了推荐摄入量外,还有一些预防慢性非传染性疾病的建议量。
慢性非传染性疾病简单来说就是慢性病,糖尿病、高血压等都属于慢性病。
(7)特定建议值(specific proposed levels, SPL)。
某些膳食当中含有对人体有益的成分(非营养素),对这些成分的摄入有一些特定建议值,即SPL。按照这样的建议值来吃,有利于维持慢性非传染性疾病患者的健康。
这些成分如番茄红素、叶黄素、大豆异黄酮、花色苷等都有推荐量。