营养学基础思维导图
营养学基础
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思维导图大纲
营养学基础思维导图模板大纲
概述
食物成分
营养素种类及分类
根据化学性质和生理作用
蛋白质protein
脂类lipids
碳水化合物carbohydrate
矿物质mineral
维生素vitamin
根据人体的需要量及体内含量多少
宏量营养素macronutrients
碳水化合物 脂类 蛋白质，又称产能营养素calorigenic nutrients
主要利用碳水化合物和脂类氧化功能，供能不足，蛋白质供能
微量营养素micronutrients
矿物质＆维生素
矿物质：微量元素和常量元素
维生素：脂溶性维生素和水溶性维生素
水及其他膳食成分
水
生理功能
构成细胞和体液的重要组成部分
参与新陈代谢
调节体温
润滑作用
体内水的来源
饮水
食物中的水
内生水
水的需要量
健康成人需水2500ml左右
食物中的生物活性成分
营养素代谢
分为三个阶段：消化吸收—中间代谢—排泄
营养素的生理功能
提供能量
构成细胞组织，供给生长、发育和自我更新所需的材料
调节机体的生理活动
植物化学物phytochemicals
类胡萝卜素
植物固醇
皂苷
芥子油苷
多酚
蛋白质抑制剂
单萜类
植物雌激素
硫化物
植酸
人体营养需要
营养素的代谢及生理功能
营养对人构成的影响
人群的营养需要
合理营养rational nutrition：指人体每天从食物中摄入的能量和各种营养素的数量及相互之间的比例，能够满足不同生理阶段、不同劳动环境及不同劳动强度下的需要，并使机体处于良好的健康状态
营养不良malnutrition：指由于一种或一种以上营养素的缺乏或过剩所造成的的机体健康异常或疾病状态，营养不良包括营养缺乏nutrition deficiency和营养过剩nutrition excess
膳食营养素参考摄入量DRIs：为了保证人体合理摄入营养素，避免缺乏和过量，在推荐膳食营养素供给量RDA的基础上发展起来的每日平均膳食营养素摄入量的一组参考值
2000年包含
平均需要量EAR
指某一特定性别、年龄及生理状况群体中所有个体对某营养素需要量的平均值，可满足群体中50%个体需要量水平
作用
制定RNI的基础
评价或计划群体中膳食摄入量
判断个体某营养素摄入量不足的可能性
针对人群：评估群体中摄入不足的发生率；针对个体：检查摄入不足的可能性
不是计划个体膳食的目标和推荐量，不能直接用于与个体的需要量比较
能量需要量EER
指能长期保持良好的健康状态，维持良好体型、机体构成以及理想活动水平的人或群体，达到能量平衡时所需要的膳食能量摄入量，群体的能量推荐摄入量=该群体的EAR
推荐摄入量RNI
指满足某一特定性别、年龄及生理状况群体中绝大多数个体（97%-98%）需要量的某种营养素摄入水平
作用
作为个体每日摄入该营养素的目标值/推荐值，是健康个体膳食摄入营养素的目标
RNI与EAR的转化
已知某种营养素的EAR和标准差，RNI=EAR+2SD；如果资料不充分，不能计算EAR的标准差，一般设定EAR的变异系数为10%，RNI=1.2EAR
AI和RNI的区别和联系
都可作为目标人群个体营养素摄入量的目标值，可满足该群体中几乎所有个体的需要；AI的准确性远不如RNI，可能高于RNI因此，AI作为推荐标准时要比使用RNI更加注意
适宜摄入量AI
AI是通过实验或观察获得的健康人群中某种营养素的摄入量
当某营养素无RNI，可用AI代替RNI，母乳中营养素含量就是婴儿所需各种营养素的AI
可耐受最高摄入量UL
UL是营养素或食物成分的每日摄入量的安全上限，是一个健康人群中几乎所有个体都不会产生毒副作用的最高摄入量
用途
检查摄入量过高的可能，避免对机体造成危害
没有UL值不意味着过多摄入某种营养素没有潜在的危害
2013年增加与慢性病有关
宏量营养素可接受范围AMDR
指脂肪、蛋白质和碳水化合物理想的摄入量范围，该范围可以提供这些必需营养素的需要，并且有利于降低慢性病的发生危险，常用占能量摄入量的百分比表示
特点：具有上限和下限
预防非传染性慢性病的建议摄入量PI-NCD
以非传染性慢性病的一级预防为标准，提出的必需营养素的每日摄入量
特定建议值SPL
指某些疾病易感人群膳食中某些生物活性成分的摄入量达到或接近这个建议水平，有利于维护人体健康
总结
当日常摄入量为0，摄入不足的概率为1.0；当摄入量为EAR水平，发生营养素缺乏的概率为0.5，即有50%的机会缺乏该营养素；
摄入量达到RNI水平时，摄入不足的概率变得很小，即绝大多数个体没有发生缺乏症的危险；
摄入量达到UL水平后，若继续增加有可能开始出现毒副作用，RNI和UL之间是一个“安全摄入范围”
合理膳食“
概念：合理膳食rational diet又称平衡膳食balanced diet，指能够满足合理营养要求的膳食，从食物中摄入的能量和营养素在一个动态过程中，能够提供机体一个适合的量，避免出现某种营养素的缺乏或过多而引起机体对营养素需要和利用的不平衡
合理膳食是合理营养的物质基础，是达成合理营养的唯一途径，也是反映人类生活质量的一个重要标志
合理膳食的要求
蛋白质
氨基酸
氨基酸模式
氨基酸模式amino acid pattern
食物蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例，其计算方法是将该种蛋白质中的色氨酸含量定为1，分别计算出其他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
蛋白质的分类
限制氨基酸和蛋白质互补作用
限制氨基酸limiting amino acid
食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸相对含量较低，导致其他的必需氨基酸在体内不能被充分利用而浪费，造成蛋白质营养价值降低，这些含量相对较低的必需氨基酸称为限制氨基酸，其中含量最低的称为第一限制氨基酸。
蛋白质互补作用protein complementary
为了提高植物性蛋白质的营养价值，往往将两种或两种以上的食物退合食用，从而达到以多补少，提高膳食蛋白质营养价值的目的。这种不同食物间相互补充其必需氨基酸不足的作用称为蛋白质互补作用。
氨基酸的分类
必需氨基酸EAA
指人体内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。
成人必需氨基酸有8种，分别为缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、赖氨酸，此外组氨酸是婴儿的必需氨基酸。记忆口读：“携一两本淡色书来”
非必需氨基酸nonessential amino acid
指人体可以自身合成，不一定需要从食物中直接供给的氨基酸。
条件必需氨基酸conditionally essential amino acid
某些氨基酸在正常的情况 下能够在体内合成，为非必需氨基酸；但在某些特定条件下，由于合成能力有限或需要量增加，不能满足机体需要，必须从食物中获取，变成必需氨基酸，即条件必需氨基酸。
如，半胱氨酸和酪氨酸在体内可以分别由蛋氨酸和茶西氨酸转变而成，若膳食中蛋氨酸和苯丙氨酸供给不足，或由于其他原因机体不能转化，半胱氨酸和酪氨酸就变成了必需氨基酸，也必须来源于食物。
蛋白质的功能
蛋白质的消化、吸收、代谢
消化——胃
吸收——小肠
影响蛋白质消化吸收的因素
胃肠道的动力
黏膜的吸收
单一饮食中食物的消化速度
食物中蛋白质的类型
内源性氮/粪代谢性氮：大部分蛋白质可被消化吸收，未被吸收的由粪便排出体外，这种蛋白质中的氮称为内源性氮/粪代谢性氮
代谢
蛋白质代谢的概念及氮平衡
氨基酸池
必要氮损失
氮平衡
食物蛋白质营养学评价
动物性食品中蛋白质的消化率一般高于植物性食物
大豆整粒食用时，消化率仅有60%，加工成豆腐后，消化率可提高90%，这是因为加工后去除了大豆中的纤维素和其他不利于蛋白质消化吸收的影响因素
蛋白质营养不良及营养状况评价
蛋白质营养不良
蛋白质-热能营养不良PEM
Kwashiorkor水肿型：能量摄入基本满足而蛋白质严重不足的儿童营养性基本，主要表现为腹腿部水肿、虚弱、表情淡漠、生长滞缓、头发变色、变脆和易脱落、易感染其他疾病等
Marasmus消瘦型：指蛋白质和能量摄入均严重不足的儿童营养性基本，患儿消瘦无力，易感染其他疾病而死亡
蛋白质摄入过多
过多的动物性蛋白质的摄入，伴有较多的动物脂肪和胆固醇摄入。
加重肾脏负担，含硫氨基酸搬入过多，加速骨路中钙的流失，易产生骨质疏松症。
可能与一些癌症有关，尤其是结肠癌、乳腺癌、肾癌、前列腺癌等。
蛋白质营养状况评价
血清蛋白质
上臂肌围AMC和上臂肌区AMA
血清氨基酸比值SAAR
总结：实际应用需结合膳食史和临床观察
蛋白质的参考摄入量和食物来源
我国成人蛋白质RNI：男性65g/d；女性55g/d
来源
动物性蛋白质质量好，利用率高，但同时富含饱和脂肪酸；植物性蛋白利用率低，注意蛋白质互补作用
大豆、牛奶
脂类
脂肪及其功能
体内脂肪的生理功能
储存和提供能量
1g脂肪可产生39.7kJ（9kcal）
体内脂肪的储存和提供能量的特点
脂肪细胞可以不断储存脂肪，目前未发现其上限
脂肪不能直接给脑和神经细胞及血细胞提供能量，因此节食不当可能导致机体分解组织蛋白质
保温和润滑作用
节约蛋白质作用
脂肪可促进碳水化合物的能量代谢，使其更有效地释放能量，充足的脂肪可保护体内蛋白质（包括食物蛋白质）不被用来作为能源物质
机体构成成分
细胞膜中含有大量脂类是维持细胞的正常结构和功能的重要成分
脂肪组织内分泌功能
食物中的脂肪的作用
增加饱腹感
食物中脂肪含量越多，胃排空的速度越慢，所需要的时间越长
改变食物的感官性状
可改变食物的色 香 味 形，达到美观和促进食欲的作用
提供脂溶性维生素
脂肪不仅是脂溶性维生素的食物来源，还可以促进它们在肠道的吸收
脂肪酸的分类及功能
分类
碳链长度
长链脂肪酸
14-24C
亚油酸 亚麻酸
食物主要以18C脂肪酸为主
中链脂肪酸
8-12C
椰子油 棕榈油
特殊食品生产和临床治疗
短链脂肪酸
6C以下
乙酸 丙酸 丁酸；其中丁酸最重要，其次丙酸
膳食纤维 抗性淀粉 低聚糖 糖醇
提供机体能量；促进细胞膜脂类物质合成；预防和治疗溃疡性结肠炎；预防结肠肿瘤；抑制内源性胆固醇的合成
极长链脂肪酸
主要分布在大脑和一些特殊组织：视网膜 精子
饱和程度
饱和脂肪酸SFA
没有不饱和双键
棕榈油
升高TC和LDL-C
不饱和脂肪酸USFA
单不饱和脂肪酸
一个不饱和双键
油酸
降低TC和LDL-C，不降低HDL-C
多不饱和脂肪酸
两个及以上不饱和双键
n-6系列
调节血脂 参与磷脂组成
n-3系列
降低胆固醇 甘油三酯等
空间结构
顺式脂肪酸
多数不饱和脂肪酸为顺式脂肪酸
反式脂肪酸
人造奶油、蛋糕、饼干、油炸食品、乳酪产品、花生酱为食物主要来源
反式脂肪酸的含量随植物油的氢化程度而增加
升高LDL-C ;降低HDL-C，增加冠心病的风险
2岁以上儿童及成人膳食中反式脂肪酸UL小于总能量1%，大约2g
双键位置
命名规则：脂肪酸碳原子位置的排列一般从CH3-的碳（w碳）起计算不饱和脂肪酸中不饱和键的位置
C18:1，W-9表示 碳链由18个碳组成，有1个不饱和键，从甲基端数起，不饱和键在第九位和第十位之间
必需脂肪酸及其他多不饱和脂肪酸
必需脂肪酸essential fatty acid EFA
*EFA有亚油酸和α-亚麻酸
EFA缺乏
症状
生长迟缓
生殖障碍
皮肤损伤（出现皮疹）
肾脏、肝脏、神经和视觉疾病
多出现在婴儿、以脱脂奶、低脂膳食喂养的幼儿；长期全胃肠外营养的病人；慢性肠道疾病的病人
其他多不饱和脂肪酸
哺乳动物缺乏△12或△15去饱和酶，n-3系列和n-6系列的脂肪酸不能相互转换
n-3系列
α-亚麻酸是n-3系列脂肪酸的母体
植物油（含亚麻酸）和鱼油（主要包含EPA、DHA）是n-3系列的主要来源
DHA（C22:6,n-3）是视网膜光受体中最丰富的多不饱和脂肪酸，维持视紫红质正常功能所必需的，还可促进胎儿大脑发育
EPA具有降低胆固醇和甘油三酯的作用，预防心血管疾病
n-6系列
亚油酸 花生四烯酸
完全来源于植物，主要是植物油
调节血脂和参与磷脂组成
类脂及其生理功能
膳食脂肪的营养学评价
脂类参考摄入量及食物来源
成人脂肪摄入量占总能量的20%-30%
婴幼儿DHA的AI为100mg/d
孕妇和乳母EPA和DHA 的 AI为250mg/d，其中DHA200mg/d
食物来源：动物脂肪组织、肉类、植物种子
禽畜等动物脂肪中饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸含量多，多不饱和脂肪酸含量少，水产品富含不饱和脂肪酸
植物脂肪（或oil）主要富含不饱和脂肪酸，但可可油 椰子油 棕榈油富含饱和脂肪酸
磷脂含量多的食物为蛋黄、肝脏、大豆、麦胚、花生等
胆固醇含量多的食物为动物脑、肝肾等内脏和蛋类，肉类和奶类也含有一定量的胆固醇
碳水化合物
碳水化合物的分类
根据化学结构和生理作用分类
糖（1-2个单糖）
单糖：葡萄糖 半乳糖 果糖
双糖：蔗糖 乳糖 麦芽糖
糖醇：山梨醇 甘露糖醇
寡糖（3-9个单糖）
异麦芽低聚寡糖：麦芽糊精
其他寡糖：棉子糖 水苏糖 低聚果糖
多糖（≥10个单糖）
淀粉
直链淀粉 直链淀粉 变性淀粉
膳食纤维：主要包括纤维素 木质素 抗性低聚糖 果胶 抗性淀粉等，以及其他不可消化的碳水化合物
概念 分类及生理功能
抗性淀粉resistant starch，RS：膳食纤维的一种，是在人类小肠内不能吸收、在大肠内被发酵的淀粉及其分解参产物
非淀粉多糖
纤维素 半纤维素 果胶 亲水胶质物
其他术语
益生元：指不被人体消化系统消化和吸收，能够选择性促进宿主肠道内的原有的一种或几种有益细菌（益生菌）生长繁殖的物质，通过有益菌的繁殖增多，抑制有害细菌生长，从而达到调整肠道菌群，促进机体健康的目的，代表性物质：乳果糖 异麦芽低聚糖
食物血糖生成指数glycemic index，GI：反映食物引起人体血糖升高程度的指标，是人体进食后机体血糖生成的应答状况
GI=某事物在食后2h血糖曲线下面积相当含量葡萄糖在食后2h血糖曲线下面积*100%
GI＞70为高生糖指数；70-55为中生糖指数；≤55为低生糖指数
血糖负荷glycemic load，GL：用于评价某种食物摄入量对人体血糖影响的程度
GL=摄入食品中碳水化合物的重量*食品的GI值/100
GI＞20为高GL食物；10-20为中GI食物；＜10为低GI食物
碳水化合物的功能
谁化合物的参考摄入量及食物来源
2000年，除2岁以下的婴幼儿，碳水化合物提供能量应占膳食总能量的55%-65%
2013年，我国成人的平均需要量为120g，可接受范围为总能量的50%-65%，膳食纤维的AI为25-30g/d
对添加糖摄入量50g/d，最好限制25g以内
能量
人体每日能量消耗主要包括基础代谢、体力活动、食物热效应三方面
机体能量需要量与年龄、性别、生理状态、体重、身体活动有关
概述
产能营养素及其能量系数
每克碳水化合物、脂肪和蛋白质在体内氧化分解（在体外燃烧）时所产生能量值称之为能量系数或食物热价energy coefficient/calorific value
1g碳水化合物/蛋白质——4kcal；1g脂肪——9kcal
人体能量消耗
基础代谢BEE：人体经过10-12h空腹和良好的睡眠、清醒仰卧、恒温条件下（22-26度）。无任何身体活动和紧张的思维活动，全身肌肉放松时的能量消耗
常用单位：kj/(kg·h）、kcal/(kg·h）、kJ/（m2·h）、kcal/（m2·h）
影响人体基础代谢能量消耗的因素包括
体型和体质
同等体重情况下 瘦高且肌肉发达者的基础代谢能量高于矮胖者
男性高于女性
生理和病理状况
婴幼儿和青少年BEE高，成年后随年龄增长不断下降，30岁后每10年降低2%
孕妇和乳母BEE高
生活和作业环境
寒冷、大量摄食以及体力过度消耗BEE高
禁食、饥饿、少食BEE低
身体活动Physical activity：指任何由骨骼肌收缩引起能量消耗的身体运动，约占人体总能量消耗的15%-30%
身体活动强度分类
7-9MET为高强度身体活动
3-6MET为中强度身体活动
1.1-2.9WET为低强度身体活动
影响身体活动能量消耗的因素
肌肉发达，活动时消耗能量越多
体重越重，做相同运动所消耗的能量越多
工作越不熟练，消耗能量越多
食物热效应thermic effect of food，TEF：指人体在摄食过程中所引起的额外能量消耗，是摄食后发生的一系列消化、吸收利用以及营养素及其代谢产物之间相互转化过程中所消耗的能量，又称食物特殊动力作用SDA
TEF的高低与食物营养成分、进食量和进食速度有关
不同产能营养素TEF不同
蛋白质TEF最大，脂肪TEF最低
原因
产能营养素ATP最高转化率不同
产能营养素在体内的代谢形式不同引起能量消耗不同
人体总能量消耗的测定
计算法
直接测热法
间接测热法
双标水法
心率监测联合运动感应器
行为记录法
人体能量需要量的确定
基础能量消耗计算法
膳食调查
膳食能量需要量及食物来源
成年人膳食中碳水化合物提供的能量应占总能量的50%-65%、脂肪占20-30%、蛋白质占10-15%
年龄越小，脂肪供能占总能量的比重应适当增加，成年人脂肪摄入量不宜超过总能量的30%
矿物质
概述
分类
常量元素/宏量元素macroelement：凡体内含量大于体重0.01%的矿物质
钙
混溶钙池
99%钙集中在骨骼和牙齿，1%分布于软组织 细胞外液和血清中，统称混溶钙池
混溶钙池与骨骼钙的平衡
甲状旁腺激素PTH、降钙素CT、1,25-（OH）2-D3）
钙的生理功能
构成骨骼和牙齿的部分
维持神经肌肉活动：血浆Ca+浓度下降，会引起手足抽搐、惊厥，浓度过高会引起心力衰竭、呼吸衰竭
促进细胞信息传递：Ca+是第二信使
血液凝固：Ca2+是凝血因子IV
调节机体酶的活性
维持细胞膜的稳定性
参与激素的分泌，维持体液酸碱平衡
影响钙的吸收与排泄因素
钙的缺乏与过量
钙的营养学评价
磷
磷的生理功能
磷的营养学评价
镁
镁的生理功能
镁的缺乏与过量
镁的营养学评价
微量元素microelement或trace element：凡体内含量小于体重0.01%的矿物质
必需微量元素
铁 铜 锌 硒 铬 碘 钴 钼
铁
铁的生理功能
影响铁吸收的因素
铁的缺乏与过量
铁缺乏的分期及相应症状
铁过量
营养学评价
锌
锌的生理功能
锌的缺乏与过量
锌的营养学评价
硒
硒的生理功能
硒的缺乏与过量
硒的营养学评价
铬
铬的生理功能
铬的缺乏与过量
碘
碘的生理功能
碘的缺乏与过量
碘的营养学评价
铜
铜的生理功能
缺乏与过量
营养学评价
食物来源
bei贝类
可能必需微量元素
锰 硅 xi 硼 钒
具有潜在毒性微量元素
氟 铅 镉 汞 砷 铝 锡 锂
特点
矿物质在体内不能合成，必须从外界摄取
矿物质是唯一可以通过天然水途径获取的营养素
矿物质在体内分布极不均匀
矿物质之间存在协同或拮抗作用
某些矿物质元素在体内的生理剂量和中毒剂量范围较窄，摄入过多容易产生毒性作用
维生素
分类
脂溶性维生素
维生素A 维生素D 维生素E 维生素K
特点
在食物中与脂类共存，其吸收与脂类密切相关
易存储在体内，主要是肝脏，不易排出体外，维生素K例外
摄入过多易在体内蓄积出现毒性作用
水溶性维生素
B族维生素（维生素B1、维生素B2、维生素PP、维生素B6、叶酸、泛酸生物素） 维生素C
维生素B12比维生素K更容易存储在体内
特点
大多数以辅酶形式参与机体的物质与能代谢
尿负荷试验鉴定水溶性维生素的营养水平
毒性，但过量摄入可能出现毒性
多摄入的维生素从尿中排出
维生素缺乏的原因
摄入不足
吸收利用降低
胃肠道功能降低
肝 胆疾病胆汁分泌过少
维生素需要量相对增高
妊娠 哺乳期 生长发育 疾病恢复期
维生素缺乏的分类
缺乏原因
原发性：由于膳食维生素供给不足/其生物利用率过低引起
继发性：由于生理/病理原因妨碍了维生素消化 吸收 利用，或因需要量增加、排泄 破坏增多引起的条件性维生素缺乏
缺乏程度
临床维生素缺乏：当维生素缺乏出现临床症状时，称为维生素的临床缺乏
亚临床维生素缺乏/维生素边缘缺乏marginal deficiency：维生素的轻度缺乏常不出现临床症状，但一般可降低劳动效率及对疾病的抵抗力
维生素与其他营养素的相互关系
维生素B1、维生素B2和烟酸与能量代谢密切相关
维生素E促进维生素A在肝内的储存
维生素E拮抗维生素K
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