第一章 人体需要的能量和营养素.doc

食品营养与卫生 1-3学科食品营养与卫生授课教师执教班级授课日期年 月 日课题第六节 矿物质和微量元素 第七节 水和其他非营养素成分第八节 人体对食物的消化吸收教学目标知识掌握矿物质和微量元素对人体的重要生理功效及食品加工对矿物质含量的影响。掌握水和其他非营养素成分对人体的重要生理功效。了解人体对食物的消化吸收过程。能力根据所学的知识，具有灵活应用于日常生活和食品加工中，合理营养的初步能力。教学重点矿物质和微量元素对人体的重要生理功效及食品加工对矿物质含量的影响。水对人体的重要生理功效。教学难点矿物质和微量元素对人体的重要生理功效教学方法采用讲授法、情景教学法、讨论启发式教学。教学课时2教学用具多媒体教学教程教师活动学生活动与教学意图【课题导入】上次课我们学习了维生素的相关知识，请说明维生素的种类及作用。在食品的营养素中，还有一类重要营养素，其人体需求量也同样不是很大，但却是必不可少的，这就是矿物质。下面，我们来学习矿物质和微量元素对人体的重要生理功效及食品加工对矿物质含量的影响。复旧引新，引起注意，激发求知欲。【新授】第六节 矿物质和微量元素一 、 概述存在于体内的各种元素中，除碳、氢、氧、氮主要以有机物形式存在外，其余的各种元素均统称为矿物质或无机盐。矿物质与有机营养素不同，它们既不能在人体内合成，除排泄外也不能在机体代谢过程中消失，在人的生命活动中却具有重要的作用。( 一 ) 矿物质的种类常量元素（11 种元素）微量元素氧、碳、氢、氮、硫、磷基本结构元素（6种）钙、钠、钾、氯、镁常量矿物元素（5种）碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴、铁必需的微量元素（8种）锰、硅、硼、钒、镍可能必需的微量元素（5种）矿物质的种类氟、铅、镉、汞、砷、铝、锡具有潜在毒性必需的微量元素（7种）常量元素含量均占人体总重量的 0 .01 % 以上，需要量在每天 100 mg 以上 ，它们构成人体总量的 99 .95 %，其中基本结构元素占人体总重的 94 %。一般把钙 、 磷 、 硫 、 钾 、 钠 、 氯和镁称为必需常量矿物元素。微量元素又称痕量元素。它们在体内存在的浓度很低 ,每种微量元素的标准量不足人体总重量的0 .01 %，一般在低浓度下具有生物学作用。( 二 ) 矿物质的功能1 . 必需常量元素的生理功能构成人体组织，如钙、磷、镁是骨骼和牙齿的主要成分；维持细胞内外液渗透压的平衡，调节体液的酸碱平衡；维持神经、肌肉细胞膜的生物兴奋性，传递信息，使肌肉收缩、构成酶的成分或激活酶的活性。2 . 必需微量元素的生理功能必需微量元素虽然含量极微，但它们通过与蛋白质和其他有机基团结合，形成了酶、激素、维生素等生物大分子，发挥着重要的生理生化功能。如在各种酶系统中起催化作用 ,现已确定铁 、铜 、 硒 、 锰 、 锌等都是金属酶的必需成分；以激素或维生素的必需成分或辅助因子而发挥作用，如含碘的甲状腺素，铬是糖耐量因子的必需成分，作为胰岛素的辅助因子起作用；形成具有特殊功能的金属蛋白，如含铁的血红蛋白，含铁的细胞色素和含锌唾液蛋白；铬、锰、钴、铜、锌等可能与核酸代谢有关。微量元素在人体内的平衡与健康有密切关系。它能影响人体的免疫功能、胎儿的发育，还与癌症的发病率有关。必需微量元素在体内的数量不足或化学形式不符，均可导致其生理功能发生缺陷，出现缺乏症。( 三 ) 酸性食品与碱性食品在生理上把含有带阴离子非金属元素较多的食品称为酸性食品。大部分的肉、鱼、禽、蛋等动物性食品中含有丰富的硫蛋白，主食的米、面及其制品则含磷较多，所以它们均属于酸性食品，可降低血液等的pH。把带阳离子金属元素较多的食品称为碱性食品。大部分蔬菜、水果、豆类都属于碱性食品，它们代谢后生成碱性物质，能阻止血液等向酸性变化。 ( 四 ) 食品中矿物质的生物有效性矿物质的生物有效性是指食品中矿物质实际被机体吸收、利用的程度。食品中矿物质的总含量还不足以准确评价该食品中矿物质的营养价值，因为这些矿物元素被人体吸收利用率，决定于矿物质的总量、元素的化学形式、颗粒大小、食物分解成分、pH、食品加工及人体的机能状态等因素的影响。一般来说，微量元素的有机化合物因是脂溶性，易于吸收；酸性食物可增加金属盐的吸收，胆汁和食物的某些分解产物可促进吸收，类脂化合物、磷酸盐可限制微量元素的利用率。以蔬菜为主的膳食中，微量元素生物利用率低于以动物蛋白为主的膳食，但蔬菜经发酵可提高其中微量元素的利用率。素食中加入动物蛋白 ,可提高其中铁、锌的利用程度，用高粱和玉米配制啤酒，铁的生物利用率可提高 12 倍 。二 、 食品加工对矿物质含量的影响( 一 ) 烫漂烫漂和沥滤对矿物质影响很大，主要与它们的溶解度有关。( 二 ) 烹调烹调时食品中的矿物质有一定损失，尤其是从汤汁流失。( 三 ) 碾磨碾磨可使食品矿物质的含量较明显下降，碾磨次数越多，其损失率越高。三 、 重要的矿物质( 一 ) 钙 ( Ca )钙是人体必需的常量元素之一。约占人体重的 1 .5 % 2 %，其中 99 % 存在于骨骼和牙齿中，剩余的约 1 %以游离或结合状态存在于软组织、细胞外液及血液中，并与骨骼钙保持动态平衡。1 . 生理功能钙以羟基磷灰石 Ca10 ( PO4 ) 6 ( OH) 2 的形式构成骨骼和牙齿，它是血液凝结，心脏和肌肉的收缩与弛缓，神经兴奋与传递，细胞膜通透性的维持，多种酶的激活及体内酸碱平衡等不可缺少的物质。钙缺乏症是较常见的营养性疾病。人体长期缺钙就会导致骨骼、牙齿发育不良，血凝不正常，甲状腺机能减退。儿童缺钙会出现佝偻病，易患龋齿；成年人膳食缺钙时，骨骼逐渐脱钙，可发生骨质软化，随年龄增加而钙质丢失现象逐渐严重；老年人及绝经后期妇女缺钙较易发生骨质疏松症。2 . 钙的吸收食物中的钙总是以钙盐形式存在，人体对钙的吸收很不完全，影响钙吸收的因素有粮食中的植酸、蔬菜中的草酸等，它们都会和钙在肠道中形成不溶性钙盐 ,从而降低钙的吸收。膳食纤维过多、磷酸盐过多、脂肪过多或脂肪消化不良时，也会影响钙的吸收。 维生素 D 的缺乏是造成儿童佝偻病的主要原因，钙的吸收率随年龄的增加而下降。我国人民的膳食以植物性食物为主，钙的吸收率约为 20 % 30 %。促进钙吸收的因素主要是维生素 D、维生素 C、 乳糖 、 氨基酸中的赖氨酸 、 色氨酸、精氨酸等，酸性环境能促进钙的溶解和吸收。膳食中的钙磷比是否合适，人体的生理状况也与钙的吸收有关。3 . 摄入量我国居民每日膳食中钙的适宜摄入量 ( AI) 成年人为 800 mg ，11 18 岁的儿童和青少年、50岁以上成人为 1000 mg ，孕妇和乳母为 1000 1200 mg ，11 岁以下为 300 800 mg 。 建议我国儿童以上人群钙的 UL 值为 2 g / d。4 . 膳食来源乳和乳制品中钙含量和吸收率均高，是人体的理想钙源。虾皮、鱼、海带含钙量较多，豆制品、芝麻酱也是钙的良好来源，绿叶蔬菜如油菜、菜叶、里蕻含钙量也较多。( 二 ) 磷 ( P)1 . 生理功能磷是人体必需的常量元素。约占人体总重量的1 %，大约有 80 % 85 % 的磷与钙一起构成骨骼和牙齿，是机体细胞中的核酸、蛋白质、磷脂的组成成分，是组成辅酶的成分；磷参与糖类和脂肪的吸收与代谢，以高能磷酸键的形式贮存能量，ATP 参与了生命化学过程中几乎每一个反应，许多生命现象都有赖于蛋白质磷酰化机制；磷酸盐缓冲系统可维持机体酸碱平衡。2 . 摄入量与膳食来源磷广泛存在于食品中，很少有人缺磷。我国居民每日膳食中磷的参考摄入量 AI 值： 11岁以上儿童 、 成人为 700 mg ,11 岁以下儿童为 150 500 mg。童和成人的 UL 值在 3000 3500mg。食物中含磷较高的有瘦肉、蛋、鱼、动物肝脏，海带、芝麻酱、花生、坚果中的磷含量也较高。四、重要的微量元素( 一 ) 铁 ( Fe)1 . 生理功能铁参与合成血红蛋白，在呼吸中运输氧和二氧化碳；铁是细胞色素酶、过氧化氢酶以及肌红蛋白的组成成分，在组织呼吸过程、生物氧化过程中起十分重要的作用。足够的铁摄入对维持免疫系统的正常功能是必需的，铁对正常的脑功能至关重要，对缺铁性贫血儿童进行铁补充，有益于它们的学习。缺铁是造成缺铁性贫血的重要原因，婴幼儿、青少年、育龄妇女、孕妇、乳母和一些老年人较为多见。2 . 铁的吸收与利用食物中的铁以血红素铁和非血红素铁两种形式存在。血红素铁主要来自于肉、禽、 鱼的血红蛋白和肌红蛋白，它们虽然仅占食物的 5 % 10 %，但吸收率一般可达 20 %以上。而存在于植物性食物中的非血红素铁占膳食铁的 85 %以上，吸收率仅 1 % 5 %左右。谷类中的植酸盐、草酸盐、过多的膳食纤维、茶中的鞣酸、咖啡均影响铁的吸收，维生素 C、某些氨基酸以及动物肉类均有助于铁的吸收 。3 . 摄入量与食物来源我国建议铁的每日膳食适宜摄入量 ( AI) ：成年男子为 15 mg ，成年女子为 20 mg，孕妇 ( 中期 )和乳母为 25 mg，孕妇 ( 后期 ) 为 35 mg ，儿童和青少年在 0 .3 25 mg 。 建议青少年及成人铁的UL 值为 50 mg 。动物血、肝脏、鸡胗、牛肾、大豆和黑木耳、芝麻酱是铁的丰富来源，瘦肉、红糖 、 蛋黄、猪肾和干果是铁的良好来源，鱼类、谷物、菠菜、扁豆、豌豆和芥菜是铁的一般来源。对面粉和酱油等食品进行铁强化，可使总铁摄入量明显增加，强化谷物食品是婴幼儿丰富的铁来源。缺铁性贫血是一个世界范围的营养问题，对于易发生缺铁性贫血的人群如青少年 、 育龄妇女、孕妇必须额外补以亚硫酸铁 、 葡萄糖酸亚铁等铁剂 。( 二 ) 锌 ( Zn)锌分布于人体的各个组织中，具有多种生理功能和营养作用。成年人体内含锌约 1 .4 2 .3 g 。1生理功能锌是人体很多金属酶的组成成分或酶激活剂，在组织呼吸和物质代谢中起很重要的作用。锌与 DNA 和 RNA、蛋白质的生物合成密切相关，能促进机体的生长发育，并可加速创伤组织的愈合。锌不但影响味觉和食欲，还与性机能有关。锌参与胰岛素合成及功能，并影响肾上腺皮质激素；锌还具有能使细胞膜或机体膜稳定化的重要作用。人体缺锌时，表现为儿童生长发育迟缓、身材矮小、性器官发育不良、味觉异常、异食癖及厌食、创伤难愈合。2锌的吸收膳食中的植酸、草酸及过量的膳食纤维、过量的钙、铁会降低锌的吸收，半胱氨酸、组氨酸有利于锌的吸收。3 . 摄入量与食物来源我国居民每日膳食锌的推荐摄入量 ( RNI)：成年男子为 15 .5 mg ，成年女子和孕妇 ( 早期 ) 为11 .5 mg ，儿童和青少年在 12 .0 19 .0 mg 。建议成人男子锌的 UL 值为 45 mg 。贝类海产品、红色肉类、肝脏、海鱼及蛋类含锌丰富，植物性食品如谷类胚芽和麦麸、豆类、花生等含锌也丰富，但吸收率低。( 三 ) 碘 ( I)碘是人类首批确认的必需微量元素之一。人体内含碘 20 25 mg，其中 70 % 80 % 存在于甲状腺中。碘在组织中主要以有机碘形式存在 。1 . 生理功能碘在人体中的作用主要是构成甲状腺素，甲状腺素具有调节人体能量代谢和物质代谢的作用 ,促进机体生长发育 。 碘是胎儿神经发育的必需物质 。 膳食和饮水中碘供给不足时 ,可产生碘缺乏症 ,即地方性甲状腺肿 、 地方性克汀病和对儿童智力发育的潜在性损伤 。2 . 摄入量与食物来源碘的平均需要量 ( EAR) 为 120 g d。 我国居民每日膳食碘的推荐摄入量 ( RNI): 4 岁以下婴幼儿为 50 g,儿童为 90 110 g,青少年和成年人为 150 g,乳母和孕妇为 200 g。 碘的可耐受最高摄入量 ( UL): 成人为 1000 g,7 17 岁为 800 g。碘的主要来源是碘盐 ,海产品中以海带和紫菜碘含量最高 。 沿海地区食物含碘高 ,边远山区食物含碘低 ,所以这些地区的碘缺乏发病率也较高 。3 . 碘缺乏病 ( IDD) 的防治碘缺乏是世界上广泛存在的公共卫生问题 。 人体缺碘时脑垂体分泌甲状腺激素过多而导致甲状腺组织增生 、 腺体肿大 ,俗称大脖子病 ; 孕妇缺碘时 ,会使胎儿生长迟缓 ,影响智力发育 ,造成身体发育及性发育障碍等 ,出现以呆 、 小 、 哑 、 瘫为临床症状的地方性克汀病 。 食用碘盐是防治碘缺乏最方便 、 有效的措施 。摄入碘过量时也会引起碘中毒或甲状腺肿大 ,因此 ,不管采用哪种方式补碘 ,都要注意防止加碘过量 。( 四 ) 硒 ( Se)20 世纪 70 年代我国科学工作者发现了克山病和缺硒的关系 ,首次证明了硒也是人类必需的微量元素 。1 . 生理功能硒是人体谷胱甘肽过氧化物酶的重要组成部分 ,这种酶具有抗氧化作用 ,可以保护细胞膜 ,能清除体内的自由基 ,具有抗衰老的功能 。 硒可增强人体免疫系统的功能 ,可预防心脑血管疾病和某些癌症 。 硒参与甲状腺素的代谢 。 硒是重金属的天然解毒剂 。缺硒可导致克山病的发生 ,其主要症状有心脏扩大 ,心功能失代偿 ,发生心源性休克或心力衰竭 ,心律失常等 。 用亚硒酸钠防治克山病取得了良好的效果 。 大骨节病也与缺硒有关 。过量的硒可导致硒中毒 ,症状为脱发 、 脱甲 ,少数病人有神经症状 。2 . 摄入量与食物来源我国建议居民每日膳食硒的推荐摄入量 ( RNI): 青少年和成人为 50 g,孕妇为 50 g,乳母为 65 g。 可耐受的最高摄入量 ( UL) 成人为 400 g。富含硒的食物有动物内脏 、 海产品及肉类 。 不同产地的食物其硒含量差别甚大 ,我国恩施地区食物中硒含量很高 。( 五 ) 铜 ( Cu)铜是人体许多金属氧化酶的组成成分 ,具有促进结缔组织的合成 、 维护造血功能 、 维护中枢神经系统正常结构功能 、 促进黑色素合成 、 清除超氧负离子等作用 。人体缺乏铜时 ,可表现为贫血 、 中性粒细胞减少 、 骨质疏松 、 运动障碍等 。我国推荐青少年和成年人铜的每日膳食适宜摄入量 ( AI) 为 2 .0 mg 。 铜摄入过多也会引起中毒 ,成年人铜的可耐受最高摄入量 ( UL) 为 8 .0 mg 。含铜丰富的食物有肝 、 肾 、 瘦肉 、 坚果类和贝类等 。 食品中的氨基酸有利于铜的吸收 ,而铁 、钼 、 锌及维生素 C 则影响铜的吸收 。( 六 ) 氟 ( F)氟的主要功能是增强骨与牙齿的结构稳定性 ,保护骨骼健康 ,防止龋齿发生 。低氟地区的居民自饮水和食物中摄入氟不足时 ,可有骨骼和牙齿发育不全 ,龋齿发病率高等 。如果长期摄入过多氟可引起人体代谢障碍 ,出现氟中毒症状 。 地方性氟中毒症状主要有氟斑牙 、 氟骨症等 。我国居民氟的每日膳食适宜摄入量 ( AI) 成年人为 1 .5 mg / d,可耐受最高摄入量 ( UL) 为3 .0 mg / d。饮用水是氟的重要来源 ,但受地球化学环境影响较大 。 含氟量高的食物有茶叶 、 红枣 、 莲子 、海带和紫菜等 。( 七 ) 铬 ( Cr)铬有促进胰岛素的作用 ,可影响糖 、 脂和蛋白质的代谢 ,铬是构成葡萄糖耐量因子的成分 。我国居民每 日铬 的膳 食适 宜 摄入 量 ( AI) 成年 人 为 50 g,可 耐 受最 高 摄入 量 ( UL) 为500 g / d。 啤酒酵母 、 肉类和海产品中铬含量丰富 ,谷物 、 豆类 、 花生 、 核桃等含量也丰富 。第七节 水和其他非营养素成分一 、 水( 一 ) 水的功能1水是维持生命的重要物质2促进物质代谢过程3调节体温4机体的润滑剂 ( 二 ) 水的需要量估计影响人体需水量的因素很多，如体重、年龄、气候、膳食、体力活动强度及时间都会使人体需水量产生较大的差异。成人每日消耗 4 .18 kJ ( 相当于 1 kcal ) 能量，需水量为 1 mL，考虑到活动 、 出汗及溶质负荷等的变化，水的需要量增至 1 .5 mL /4 .18 kJ ( 相当于 1 kcal )，孕妇每日需额外增加 1000 mL。( 三 ) 水的来源 ( 四 ) 饮水的选择我国居民生活中经常饮用的饮水有白开水、符合卫生要求的自来水、桶装水、茶水、各种饮料、咖啡等 。二 、 其他非营养素成分谷物 ( 全谷 )、蔬菜、水果、豆类、坚果等食物中，除含有必需的营养成分外，还含有一些生物活性物质，它们能起防治心血管疾病和癌症等主要疾病的作用，泛称植物化学物质。萜类化合物主要是苎烯、皂角苷及柠檬苦素类化合物等，有机硫化合物有异硫氰酸盐、二硫醇硫酮、葱属蔬菜中的有机硫化合物 ( 二硫化二烯丙基 ) 等，酚和多酚类化合物有酚酸、类黄酮、异黄酮、茶叶多酚、单宁等，肌醇、辅酶 Q10 和核苷酸等 。第八节 人体对食物的消化吸收一 、 人体的消化系统食品在消化道内分解成为可吸收的小分子物质的过程称为消化。消化后的营养成分通过消化道黏膜进入血液循环的过程称为吸收。二 、 食物的消化食物的消化吸收过程包括咀嚼、吞咽、胃肠运动、消化液分泌及各种营养素吸收。食物的消化有两种形式，一种是靠消化液和消化酶的作用对食物进行化学性分解的化学性消化；另一种是通过牙齿的咀嚼和胃肠的蠕动，将食物磨碎、搅拌并与消化液混合的机械性消化。( 一 ) 口腔内消化食物在口腔内经牙齿的咀嚼和舌的搅拌与唾液混合，达到机械性消化。唾液中含有唾液淀粉酶，可使谷物中的淀粉转化为麦芽糖，因食物在口腔中停留时间短，淀粉不能被完全消化。因唾液中不含其他酶，所以脂肪和蛋白质等在口腔中不能被分解 。( 二 ) 胃内消化由于胃壁的蠕动，使食物与胃液充分混合成为食糜。胃液中主要含有三种成分，胃蛋白酶原、盐酸 ( 胃酸 ) 和黏液。胃蛋白酶原经胃酸作用后活化成胃蛋白酶，可将各种水溶性蛋白质分解为蛋白胨。胃酸还可将随食物进入胃内的细菌杀死，并进入小肠后刺激胰液、胆汁和小肠液的分泌。胃黏液有润滑作用，可减少食物对胃黏膜的摩擦损伤，能防止胃酸和胃酶对胃黏膜的腐蚀作用，故对胃具有保护作用。食糜自胃进入小肠的过程称为胃的排空。胃的排空时间因食物形态、性质和胃蠕动情况而异。一般混合食物的排空时间约为 4 5 h 。( 三 ) 肠内消化食糜进入十二指肠后，因带酸性，刺激胰腺分泌胰液，肝胆分泌胆汁，小肠黏膜分泌小肠液。胰液是一种碱性消化液。胰腺中含有的胰淀粉酶能将食物中的淀粉分解成麦芽糖，并在麦芽糖酶的作用下进一步分解成葡萄糖；胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和羧肽酶，可将蛋白质消化成蛋白胨、肽和氨基酸；胰脂肪酶将脂肪消化分解成为脂肪酸和甘油。胆汁是一种味苦的碱性液体，其成分包括胆盐、胆红素、胆固醇、卵磷脂等。胆盐可乳化脂肪，有利于胰脂肪酶的作用，也可增加胰脂肪酶的活性。肠液是一种弱碱性液体，它主要含有的消化酶是淀粉酶、麦芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶、脂肪酶和肠肽酶等。这些酶和胰液中的消化酶及胆盐相配合，将食物中的多糖和双糖分解成单糖，将脂肪分解成甘油和脂肪酸，将蛋白胨、肽分解成氨基酸，使食物得以彻底地消化。食糜在小肠的运动过程中完成上述消化作用，其营养成分绝大部分在小肠壁吸收 ,剩余的食物残渣形成粪便，到达直肠经肛门排泄出体外。三 、 营养素的吸收各段消化道对营养素的吸收能力亦不同。口腔基本上无吸收功能，胃只能吸收少量的水和乙醇，结肠可吸收盐类和水分，小肠是人体最主要的吸收部位。小肠具有皱褶与大量绒毛及微绒毛 ,形成巨大的吸收面积 ( 可达 200 m 2 ), 食物在小肠内停留约 3 8 h，均有利于小肠的吸收。糖类几乎全部在十二指肠和空肠吸收，脂肪的吸收主要在十二指肠下部和空肠上部，氨基酸的吸收在小肠上段，水和无机盐的吸收也在小肠。此外，大肠也吸收在一部分水 、 盐类等剩余的营养物质。吸收作用是一个复杂的过程，包括物理过程和生理过程两个方面，物理过程有滤过、 扩散、渗透等作用；生理过程主要是小肠壁上皮细胞膜的主动运输作用。课件展示课件展示学生讨论：如何减少烹调食品时矿物质的损失？营养调查表明，国居民每日钙的实际摄入量仅为推荐摄入量的 50 %左右 ,增加膳食中钙的摄入量和对特定人群的适当补钙，不容忽视的营养问题。学生讨论：针对个人饮食现状，如何改善对重要的微量元素的摄入量和吸收率？课件展示*引导学生：最卫生 、 方便、经济、实惠的饮水就是白开水。课件展示【小结】讨论、归纳本节课所学的内容。这次课主要学习了：1重要的矿物质和微量元素及食品加工对矿物质含量的影响。2水和其他非营养素成分3人体对食物的消化吸收再次明确本节课程的重要知识要点。【作业】1 碘缺乏症的危害与防治？2 为什么要全民补钙？3 对饮水应有何要求？人体消化系统的组成。