营养结构 生命七大营养结构与人体营养平衡

生命的七种营养结构和人体营养平衡；

正文|面食营养高级匠杜德春

构成地球生命的动植物和人类的营养结构是:蛋白质、维生素、矿物质、脂肪、碳水化合物和水。

为了生命健康，必须了解营养结构；对于烘焙食品，还必须了解其营养结构。

水:水来自各种食物和饮用水。如果人们不服用某种维生素或矿物质，他们可能仍然会生病活几周或几年，但如果人们没有水，他们只能活几天。水有利于体内的化学反应，也起到了运输机体内物质的作用。水在保持生物体温度稳定方面起着重要作用。

水约占成人体重的65%，在调节体温、输送营养和清除废物方面起着重要作用。成年人每天摄入约2000ml，包括食物和日常饮用水。

蛋白质:蛋白质是维持生命不可缺少的物质。人体组织器官由细胞组成，细胞结构的主要成分是蛋白质。生物体的生长、组织的修复、各种酶和激素对体内生化反应的调节、抗病抗体的组成、渗透压的维持和遗传信息的传递都起着作用。

组织和细胞的主要成分是蛋白质，体液中也含有蛋白质。蛋白质的营养功能在于它的各种氨基酸。组成食物蛋白质的氨基酸有20多种，其中有几种不能在人和动物体内合成，但必须从食物中获得。这些氨基酸被称为“必需氨基酸”，即蛋氨酸、赖氨酸、色氨酸、苏氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸和异亮氨酸。另外，儿童生长需要组氨酸，鸡等家禽需要精氨酸和甘氨酸。除了这些必需氨基酸之外的其他氨基酸被称为“非必需氨基酸”，因为它们可以在体内合成。

脂肪:脂肪是储存和供应能量的主要营养素。每克脂肪提供的热能是同等重量碳水化合物或蛋白质的两倍。细胞膜、神经组织和激素的组成都离不开它。脂肪也保暖隔热；支持保护内脏、关节和各种组织；促进脂溶性维生素的吸收。

包括中性脂肪和脂类。前者主要提供能量，后者具有重要的生理功能。脂质的基本组成是脂肪酸，脂肪酸可分为必需脂肪酸和非必需脂肪酸。必需脂肪酸有三种，即亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。

这三种必需脂肪酸的生物活性不同，花生四烯酸最大，亚油酸次之，亚麻酸最小。含碳长链脂肪酸在大脑和视网膜的发育和功能中起着特殊的作用。当动物缺乏必需脂肪酸时，生长缓慢，出现皮肤症状。).

据报道，儿童缺乏必需脂肪酸时也会出现同样的症状。但是，成年动物和人类很难出现缺乏症状，因为体内储存了大量的亚油酸。缺乏必需脂肪酸可引起膜磷脂的脂肪酸组成发生变化，从而影响膜功能；并且可以减少前列腺素的合成。前列腺素的前体是具有18和20个碳的多不饱和脂肪酸。有人建议，血液中三烯酸与四烯酸的比例应作为必需脂肪酸缺乏的指标来测量。这是由于脂肪酸代谢中酶系统的竞争。当亚油酸缺乏时，由碳链延长和亚油酸去饱和产生的花生四烯酸量减少，另一种脂肪酸油酸的代谢加强，产生大量二十碳三烯酸，于是血液中三烯酸与四烯酸的比例增加。人体必需脂肪酸的需求量约为其热量计日热能需求量的1 ~ 2%。

碳水化合物:碳水化合物是为生命活动提供能量的主要营养素。它们广泛存在于大米、面粉、土豆、豆类和杂粮中，是人类最重要、最经济的食物。这类食物提供的每日热卡应该占总热卡的60% ~ 65%。

糖是供应生物能的主要营养素。食物中的碳水化合物是多糖和纤维素。单糖是多糖的降解产物，大多数生物都能利用，而纤维素只有在有纤维素酶的生物体内才能降解利用。当膳食热量摄入不足时，身体的脂肪组织和蛋白质就会分解，补充热量不足。特点是生长停滞，体重减轻。在严重的情况下，它会导致死亡。人类饮食习惯不同，膳食碳水化合物提供的热量一般占总热量消耗的45 ~ 80%。在经济不发达地区可以达到90%以上，因为碳水化合物是最便宜的热能来源。饮食碳水化合物热量过低，脂肪热量过高就会发生酮症。减肥的人往往过多限制碳水化合物来限制热量摄入，更努力消耗体脂。酮症也发生在这种情况下。因此，来自碳水化合物的热能不应少于总热能的45%。

纤维不能被人类和大多数动物消化和利用。膳食纤维包括纤维素、半纤维素、果胶、海藻多糖和木质素。早年测定纤维时，植物组织用酸碱消化，残渣为粗纤维，其他纤维成分大部分在测定过程中遭受损失。新方法可用于测定纤维的各种成分。膳食纤维可以通过胃肠道细菌的纤维素酶发酵水解成短链脂肪酸。食草动物以此为能源。

蛋白质、脂类和碳水化合物都是产生热能的营养素。所有的生物反应都必须有足够的热能。膳食蛋白质、脂类和碳水化合物提供的热能，扣除未消化部分后，称为生理热能。每克蛋白质、脂肪和碳水化合物的生理热能值分别为4.0、9.0和4.0千卡。这是通常用来计算膳食热量的数据。

正常情况下，热量的摄入和消耗应该处于平衡状态，即摄入和消耗相等，也就是能量平衡。在生物的生长阶段，体内的物质在增加，尤其是蛋白质和脂类，所以有能量储存。但当摄入超过需要时，就以脂质的形式存在于体内。相反，当摄入量低于需要量时，就会消耗自己的物质，导致浪费。

维生素:维生素对维持人体生长和生理功能有重要作用，可以促进酶活性或成为辅酶之一。

由于维生素是人体必需的营养物质，具有重要的生理功能，所以有人认为维生素吃得越多越好，这不仅是错误的，而且非常危险！维生素可分为水溶性和脂溶性。维生素A、维生素D等脂溶性维生素摄入过多时，不能直接通过尿液排出体外，容易在体内蓄积，引起中毒。长期口服大量维生素A，可能出现骨脱钙、关节痛、皮肤干燥、食欲不振、肝脾肿大等中毒症状。长期口服维生素D可导致高钙血症、厌食、恶心、呕吐、弥漫性肌肉疲劳、肌肉疼痛等。至于水溶性维生素，虽然多吃可以从尿液中排出，但毒性较小，但大量服用还是会对人体器官造成损害。如果服用大剂量的维生素C，可能会刺激胃粘膜一起出血。此外，长期过量服用维生素会降低食物中维生素的吸收率，一旦停止服用，就会导致维生素缺乏的症状。所以长期摄入过量的维生素是不科学的。正常人服用的剂量，加上食物中的维生素，应该达到我们饮食标准规定的量。

纤维素一般被认为是“粗饲料”，但事实并非如此，纤维可以吸水。因此，它可以使食物残渣膨胀和疏松，更容易通过消化道。由于食物残渣在体内停留时间缩短，降低了感染风险；而且，当一些食物，尤其是肉类变质时，会产生致癌物质，引起细胞变异。缩短食物残渣在体内的停留时间也可以降低这种情况的可能性。经常吃肉的人膳食纤维含量很低，会使食物在肠道的停留时间增加到24-72小时，在此期间有些食物可能变质。因此，如果你喜欢吃肉，你必须确保你的饮食中也含有大量的纤维。

纤维有很多种，有些是蛋白质而不是碳水化合物。有些种类的纤维，如燕麦中所含的纤维，被称为“可溶性纤维”，它们与碳水化合物分子结合，减缓碳水化合物的吸收。这样，他们可以帮助保持血糖浓度稳定。有些纤维的吸水性比其他纤维强得多。小麦纤维在水中可以膨胀到原来体积的10倍，而日本魔芋中的葡甘露聚糖纤维在水中可以膨胀到原来体积的100倍。因为纤维可以使食物膨胀，减缓糖中能量的释放，所以超强吸水纤维可以帮助控制食欲，保持适当的体重。

纤维的理想摄入量不低于每天35g。如果食物选择得当，不需要额外补充就很容易达到这个标准。萨里大学的营养学家约翰·迪克森曾经强调，在营养不丰富的饮食中添加梅斯会对健康有害。原因是麦鼓中含有大量的植酸，植酸是一种抗营养物质，可以降低包括锌在内的各种矿物质的吸收。总之，最好从大量不同的食物来源中获取纤维，包括燕麦、小扁豆、蚕豆、植物种子、水果和生的或轻度煮熟的蔬菜。蔬菜中的大部分纤维在烹饪过程中被破坏，所以蔬菜最好生吃。

维生素够用，不是越多越好。

矿物质:矿物质是人体的主要成分，碳、氢、氧、氮约占总体重的96%，钙、磷、钾、钠、氯、镁、硫占3.95%，其他微量元素共41种。

19世纪中叶，人们发现单纯用蛋白质、脂肪和碳水化合物喂养动物是不能维持生命的，因此认为食物燃烧后的灰烬一定具有生理功能。然而，动物在补充灰分后仍然死亡。直到20世纪初维生素被发现，矿物质的重要作用逐渐被阐明，我们才全面了解了营养素。人体内有数十种矿物元素，广泛分布于全身。目前还没有证明这些元素都具有生理功能。少数具有生理功能的元素称为必需元素。根据其在体内的含量，可分为大量营养元素和微量营养元素。前者含有钙、磷、镁、钾、钠、氯和硫。后者包括铁、铜、锌、锰、钼、铬、钴、镍、钒、锡、碘、硒、硅和氟。

钙、磷、镁是骨骼和牙齿的主要成分。镁也是植物叶绿素的重要组成部分。钙、磷、镁的生理功能是:钙、镁在肌肉纤维收缩、神经传导和生化反应的激活中起着非常重要的作用，钙在凝血中起着非常重要的作用。磷与能量代谢有关。三磷酸腺苷是储存和释放能量的重要化合物。镁是ATP产生的激活剂。镁、钾、钠和氯都是维持体液酸碱平衡和适当渗透压的重要电解质。硫是必需氨基酸的一种成分，含有硫蛋氨酸和胱氨酸，以及几种维生素，如硫胺素、泛酸和生物素。由硫和氢组成的巯基在生物反应中起着重要作用。

在微量营养素中，铁是血红蛋白的重要成分，血红蛋白是氧气的载体。铜和铁在血红蛋白合成中有协同作用。碘是甲状腺素的主要成分。铬是葡萄糖耐量因子的一种成分。钴是维生素B12的一种成分。众所周知，锌是40多种酶的辅群，它的缺乏会导致生长停滞和性发育不成熟。锰、钼和硒也是酶的成分。氟也是必不可少的元素，因为它可以预防龋齿。其他元素，如镍、钒、锡和硅，在动物实验中被发现是缺乏的，但其机制尚未阐明。必需元素的过量摄入也会对身体产生不利影响。

膳食纤维:膳食纤维可分为可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维。前者包括半纤维素、果胶和树胶，后者包括纤维素和木质素。其中，苹果胶原蛋白作为一种天然高分子水溶性膳食纤维，具有强烈吸收和清除人体“辐射”的功能，是人体必需的营养物质。

膳食纤维的种类:

1.可溶性膳食纤维

来自果胶、褐藻胶、魔芋等。中国四川等地魔芋资源丰富。它的主要成分是葡甘露聚糖，是一种低能量、强吸水的可溶性膳食纤维。许多研究表明，魔芋具有降血脂、降血糖的作用，具有良好的通便作用；可溶性纤维在胃肠道与淀粉等碳水化合物交织，延缓后者的吸收，因此可降低餐后血糖；

2.不溶性膳食纤维

最好的来源是全谷物，包括麦麸、燕麦片、全麦面粉和糙米、燕麦全谷物、豆类、蔬菜和水果。不溶性纤维对人体的作用是促进胃肠蠕动，加快食物通过胃肠道，减少吸收。此外，不溶性纤维吸收大肠中的水分，软化粪便，可防止便秘。

3.食用纤维

如果将以上两者结合起来，膳食纤维的功能可以列在一个长长的清单上:

抗腹泻作用，如树胶和果胶；

预防某些癌症，如肠癌；

治疗便秘；

解毒；

肠憩室病的防治；

治疗胆石症；

降低血液胆固醇和甘油三酯；

控制体重等。

降低成年糖尿病患者的血糖。

中国公民、匹配合理科学的膳食营养结构请参阅：《中国居民膳食指南2019》、《中国居民膳食指南2018》。