作者：郝建新
出版社：科学技术文献出版社
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营养食疗学试读：
前言
当今，我国的较发达地区和富裕人群在不断追求和享受丰富多彩的精神和物质生活之时，亦开始提高了对自身健康维护和延年益寿的关注度。作为与人的健康息息相关的膳食营养已经引起人们的高度重视。膳食营养的社会化进程正呈加速度发展趋势，如以营养保健为主体的餐饮企业、食品加工企业、营养快餐公司、专业营养咨询机构等纷纷应运而生；营养保健食品市场空前兴旺发达。
但是，人们对膳食营养的相关内容了解不够和知识的匮乏，常导致其消费行为的盲目性。最突出的问题是消费者对市场上供应的营养保健食品缺乏鉴别能力，只能在广告内容的诱导下，盲目购买。其主观上的期望与实际上的效果未必能统一，甚至可能致害。为此，在社会需求不断增长的催生下，专业的膳食营养指导者——“营养师”，正在成为一种新型的职业步入社会生活的各个层面，以帮助消费者解决自身保健问题，避免出现盲目的消费行为。
据了解，在日本每300人中即配有1名营养师。日本国民的人均寿命位居世界前茅是与其密切相关的。而我国，目前每50万人中才有1名营养师，且主要集中在医院等临床治疗领域内。广大社会人群根本无法得到专业的膳食营养指导。国家卫生部亦注意到这个问题，有关负责人曾指出：“中国的确非常缺乏营养师，中国营养师队伍的建设必须提上日程。只有专业营养师在中国普及了，人们才有可能在购食物、烹饪、就餐、购买保健品等方面得到正确的指导。”《营养食疗学》即是针对国家“职业营养师”培养的专用教材。教材中涉及到如营养学基础、食物的营养价值、特定人群的营养、营养与营养相关性疾病、公共营养、临床营养、食品安全与卫生、营养化与保健食品等营养学的主要内容及中医食疗学的基础知识。同时，其所选编的内容亦可供广大社会成员及从事社会餐饮、食品加工、幼儿保育、团体单位饮食服务、文体单位膳食营养指导等的从业人员学习、参考。
参加编写《营养食疗学》的作者，均为湖北省药膳食疗研究会讲师团队中的专家。编写中，专家在结合自己教学和工作实践经验的基础上，努力突出教材内容的科学性、实用性和通俗化等特点。使之不仅有利于职业教育，亦能为广大读者所接受，更有利于膳食营养和中医食疗保健知识的社会化普及。
诚然，囿于我们的水平所限及编撰的时间仓促，教材中存在一些疏漏、缺憾，甚至错误亦在所难免。衷心企盼同道、读者、教师和学员予以批评指正，以利于本教材的进一步完善。编者2007年6月于武昌昙华林绪论
营养是人类通过摄取食物以满足自身的必要生物过程。食物中可为人体提供的能量、机体构成、组织修复，以及能产生生理调节功能的化学成分，即称为营养素。营养学即是研究膳食、营养与人体生理需要及其健康和疾病防治关系的一门学科。
食疗，又称“食治”，有用食物来保健强身、防病治疾之意，是我国传统的膳食保健防治概念。故可知我国先民早已认识到食物不仅对人有“养”的作用，而且还有“疗”病之功。如唐代的医药学家孙思邈在其所撰的《千金方》中指出：“安身之本，必资于食；救疾之速，必凭于药。……食能排邪而安脏腑，悦神爽志，以资气血。若能用食平疴，释情遣疾者，可谓良工。……夫为医者，当须先洞晓病源，知其所犯，以食治之；食疗不愈，然后命药。”
营养食疗学则是以营养学理论体系为指导，并结合我国食疗学的理论知识对食物、营养素和合理膳食结构，及其具有的养身保健、防病治病、康复功能和正确的制作方法、工艺与应用规律等进行研究的一门学科。
一、营养食疗学的基本内容
1.营养学基础：主要以现代营养学的基本理论和知识为主体，包括热能、营养素、食物营养、食品安全等，是初学者必须了解的内容；并为进一步掌握营养学的理论知识体系及指导应用奠定基础。
2.合理膳食：是以营养学知识的应用原则、规律和方法等为主体，包括公共营养、营养调查与评价、营养配餐、食品加工、营养教育等内容；又能将营养学的理论知识与其实际应用相结合，并对专业工作者及大众的科学、正确的膳食营养活动有很强的指导作用。
3.特殊营养：是以针对特殊人群的特殊营养需求及营养失调性和营养相关性疾病等的特殊营养方案、营养配餐及膳食选择等为主体。其重点介绍膳食营养在维护特殊人群的健康及疾病人群的营养防治原则、规律和方法等内容。
4.食疗学基础：以介绍中医学知识体系中关于食物“养”、“疗”功能的认识及其应用原则、规律和方法等为主体，包括食物的性能特点及食物的运用原则与方法、常用各种食物的性味功用及使用注意等内容。其为初学者更全面地认识食物的营养保健及防治疾病等功能，更科学、合理地运用食物，充分发挥食物的“养”、“疗”功能，为现代营养学知识与我国传统的食疗学知识有机地结合起来奠定基础。
二、健康与营养
今天，人们如此重视营养的目的，实质上是期望通过营养以有效维护自身的健康，即不得病。这种认识并不为错，但过于狭隘。随着人类对生命现象的研究与认识的逐步深化，其对自身的完美状态产生了更准确的描述。世界卫生组织（WHO）对“健康”的定义为：“健康不仅是疾病和体弱的匿迹，而且是身心健康、社会幸福的总体状态。”或描述为“健康”不仅是身体没有疾病或身体虚弱，而是生理、心理与社会等三方面的整体健全状态。
根据上述定义中提出的关键内涵，目前我国提倡的维护人身健康状态的主要策略，包括丰富足够的营养供应、持续低强度的有氧运动、高质量的睡眠、和谐的生活与工作状态及戒除不良生活习惯等，以达到使人体经常处于健康状态的目的。于是合理膳食、适度运动、心理稳定、良好睡眠及良好的社会适应能力等，即成为现代人保持自身健康的五要素。
三、合理营养
合理营养是指通过合理的膳食搭配和科学的烹调加工，向机体提供足够的能量和各种营养素，并保持各营养素之间的平衡，以满足人体的正常生理需要，且能维持人体健康。合理营养的核心要求是营养素要全面、平衡、适度，而“饮食有节，饥饱得中”则是实现合理营养的饮食制度中的关键。
人体从胚胎期开始到生命的止息都需要营养。人类通过漫长的生活实践，对营养的认识逐渐由感性经验到达科学层次。目前，已知人体所需的营养素约有几十种。通常可概括为七大类：蛋白质、脂类、碳水化合物、矿物质、维生素、水和膳食纤维。其中，碳水化合物、蛋白质和脂肪的摄入量较大，称为宏量营养素，可为人体提供所需要的热能，故又称为产热营养素。维生素和矿物质的需要量相对较小，称为微量营养素。这两类营养素的主要作用是调节身体各项机能或参与物质代谢。机体通过食物与外界联系，保持内在环境的相对稳定，并完成内外环境的统一与平衡。
我国的先民很早就认识到饮食物不仅有营养作用，而且还具有保健和医疗等方面的功能。两千多年前，我国的医学营养专家就总结出了“五谷为养，五果为助，五畜为益，五菜为充”的平衡膳食原则，这恰与现代营养学观点相吻合。该原则不但说明欲实现平衡膳食、全面营养不仅需要多种多样的食物，亦必须适量搭配、互补短长，并概括地反映了各类食物对人体的营养价值，及其在日常膳食结构中所应占的比重。
于是，“食疗”即被广泛地用于日常保健和临床，对改善民族素质及对疾病的防治都起到了积极作用。可见合理营养不仅能提高一代人的健康水平，而且亦关系到民族素质的改善。此外，中医学对于精神因素、生活劳动、气候条件等与膳食保健的关系也极为重视。
四、中国人的营养现状
我国现在已进入全面建设小康社会的时期，有相当一部分人的生活已经很富裕。然而在人们享受着丰富饮食的同时，饮食习惯渐趋西化已然成风，从以谷类、蔬菜为主，肉类为辅的中式饮食结构，转变为少吃植物类、多吃动物类食物的西式饮食模式。由于长期地摄入高热量、高脂肪类食物，加上都市化的生活方式，使体力活动减少，及吸烟、酗酒、生活规律异常等不良习惯的综合作用，其后果就是“营养过剩”而体重超标，以致曾以威胁西方发达国家人群身体健康的心脑血管疾病、恶性肿瘤、代谢性疾病和呼吸系统疾病等慢性疾病，也开始成为威胁我国人群身体健康的主要疾病。
同时，我们也要看到，中国是一个发展极不平衡的国家。在一些经济落后地区，还存在食物资源短缺的现状，又会产生因营养缺乏所致的疾病，如低蛋白血症、营养不良性水肿、肝炎、肺结核、寄生虫病、缺铁性贫血、维生素A缺乏或碘缺乏等。
此外，令人不安的是食品安全问题亦日益凸现出来。例如：死猪肉、米猪肉、白条肉等大量流入市场；蔬菜的农药残留导致集体中毒事件；豆制品、米粉和卤菜等的加工制作不卫生，甚至添加有害物质；在片面追求商业价值的驱使下，很多不法商人通过添加有毒有害物质作为辅料来改变一些烹调或加工食物的感观品质；更有甚者在动物饲料中添加有毒有害物质，以改变食物原料的外观性状等。现代消费者不仅关心食物的营养功能，还很重视饮食物的安全性，已经由盲目地满足于吃饱、便宜的生存状态，跃升至主动追求营养、卫生、安全等品质的层次。我们要善于引导大众的这种意识，对促进全民健康起一个正面的推动作用。第一章 营养学基础第一节 能量
一、概述
能量是一个系统做功的能力。因系统做功时多以燃烧产热形式表达，故又称为热能。自然界中的能量既不能创造也不会消失，只能从一种形式转变成另一种形式。
人类的一切生命活动的基本形式为新陈代谢。而人体的新陈代谢实际上又是体内、外环境进行的物质与能量的交换。在这一过程中均需不断产生和消耗能量。由于人的新陈代谢和体温的维持都需要消耗能量，如细胞的生长繁殖、组织的自我更新、营养物质的运输、代谢废物的清除等。因此，没有能量，机体的任何一个器官都无法进行工作。即使是人在睡眠时，维持生命的血液循环和呼吸等生理活动仍照常进行，同样需要消耗能量。
食物中提供的营养素则是机体能量的源泉。食物中的供能营养素在体内经酶的作用进行生物氧化即可释放出热能。人体所需能量通常来源于碳水化合物、脂肪和蛋白质等三大营养素，故此三者被称为供能营养素。它们是通过自然界的动、植物吸收太阳能转变成化学能贮存下来的物质。
二、能量单位
营养学界曾广泛以“千卡（kcal）”为单位来表示能量（或热能）。1千卡相当于将1kg水的温度升高1℃（即由15℃升高到16℃）时所需要的能量。
目前，国际通用的能量单位为焦耳（J）。但有些国家，如美国、加拿大和我国仍在继续使用卡和千卡。以下为千卡（kcal）与焦耳（J）之间的换算关系。
1 kcal=4.184 kJ；1 kJ=0.239 kcal
1000 kcal=4.184 MJ；1 MJ=239 kcal
每克蛋白质、脂肪、碳水化合物的产热量分别为4 kcal（16.7 kJ）、9 kcal（37.7 kJ）和4 kcal（16.7 kJ）。此外，酒中的乙醇也能提供较高的能量。每克乙醇产生能量为7 kcal（29.3 kJ）。
三、人体的能量消耗
一般成年人的能量消耗，包括基础代谢、体力活动消耗和食物热效应等三个途径。对于儿童、孕妇、乳母等还要满足其特殊生理需要，如儿童、青少年应满足其生长发育的需要；孕妇则要保证胎儿正常生长需要，而乳母应考虑分泌乳汁的需要等。
人体能量代谢很复杂，不仅受体力活动、营养条件、环境因素以及生理状态、疾病等情况的影响，而且亦受中枢神经系统的调节与控制。其中，体力活动是影响能量需要最明显的因素。（一）基础代谢
1.基础代谢与基础代谢率
基础代谢（basal metabolism，BM）是指维持人体基本生命活动的最低能量需要，即在无任何体力活动及紧张思维活动、全身肌肉松弛、消化系统处于静止状态情况下（即睡眠或睡眠初醒时），用以维持体温、心跳、呼吸、细胞内外液中电解质浓度差及蛋白质等大分子合成的能量消耗。而在基础状态下，单位时间内代谢所消耗的能量，即为基础代谢率（basal metabolism rate，BMR）。通常，BMR常以单位时间内人的体表面积所散发的热量来表示。
2.基础代谢的测定
基础代谢的测定一般是在环境温度恒定（18～25℃）及人处于清醒、静卧、空腹（进食后12小时）的状态下进行。通常应先根据身高、体重求出个体的体表面积，再按体表面积与该个体年龄的基础代谢率计算出基础代谢消耗的热量。
我国赵松山于1984年提出一个适合中国人的体表面积计算公2式：体表面积（m）=0.00659身高（cm）+0.0126体重（kg）-0.1603。由于基础代谢率的测定比较困难，WHO于1985年提出用静息代谢率（resting metabolism，RMR）代替BMR。测定时全身处于休息状态，禁食仅需4小时。因此RMR值一般都略高于BMR（约为10%）。
一般情况下，每千克体重每小时基础代谢所消耗的能量为1 kcal。因而基础代谢的简单计算方法为1（kcal）×24（h）×体重（kg）。
有西方学者提出的公式可以直接计算24小时的基础代谢耗热量，即基础能量消耗（basic energy expenditure，BEE）。
男：BEE=66.5+13.8×体重（kg）+5.0×身长（cm）-6.8×年龄（岁）
女：BEE=65.5+9.5×体重（kg）+1.8×身长（cm）-4.7×年龄（岁）
3.影响基础代谢的因素（1）体表面积——BMR的高低与人的体重并不呈正比例关系，但与其体表面积呈正比例关系。故目前常用人的体表面积作为标准来测定BMR。（2）年龄——如儿童的BMR最高，青壮年期较稳定，40岁以后有所降低。（3）性别——如男子的BMR一般多高于女子（但女子在妊娠期时，其BMR相应增加）。（4）种族——同样身高人的BMR，因其种族不同而有差异。如身高相同及体表面积相同，但以爱斯基摩人和印第安人的BMR最高，欧美人次之，亚洲人较低。（5）营养状态——长期热能摄入不足、营养不良者BMR偏低。完全禁食10余日后BMR降低25%，这可能是机体采取的一种适应机制。（6）疾病——白血病、癌症、发热、内分泌失调等病理情况可影响机体的新陈代谢。体温每升高1℃，BMR约增加13%。（7）内分泌——甲状腺、垂体、肾上腺功能亢进，相关激素的分泌旺盛时，人的活动时间越长、强度越大，则能量消耗越多。（8）季节与体力活动强度——BMR在不同季节与不同活动强度的人群中有一定的差异，正说明季节气候变化与活动强度的差异是对BMR产生显著影响的因素。如活动强度大的人要高于活动强度小的；冬季人的BMR要高于夏季等。（二）体力活动及强度分级
体力活动强度的差异是对BMR产生显著影响的因素。人在不同体力活动强度的状态下，所需消耗的能量亦有很大差异，且对能量营养素的摄入量亦有不同。故有专家建议，可将成年人的体力活动强度分为五级，即极轻体力劳动、轻体力劳动、中等体力劳动、重体力劳动、极重体力劳动等，并在此基础上设计个人的能量摄入量以保证和维持机体的能量平衡。（1）极轻体力劳动：这种活动以坐姿或站立为主的活动，如开会、开车、打字、缝纫、烹调、打牌、听音乐、油漆、绘画及实验室工作等。（2）轻体力劳动：指在水平面上走动（速度在4～5km/h），打扫卫生、看护小孩、打高尔夫球、饭店服务等。（3）中等体力劳动：这类活动包括行走（速度在5.5～6.5km/h）、锄草、负重行走、打网球、跳舞、滑雪、骑自行车等。（4）重体力劳动：如负重爬山、伐木、手工挖掘、打篮球、登山、踢足球等。（5）极重体力劳动：这种情况随着科技和生产力的发展已越来越少见，经常是指竞技运动员的高强度职业训练或竞技比赛等。
一般18～44岁的男性的体力活动强度可按5级分类，而女性则只分4级，其中无极重体力活动一级；45～59岁男性无极重体力活动一级，女性则无重体力活动一级；60～69岁者无论男女都只有极轻、轻、中等体力活动三级；70岁以上只有轻、极轻体力活动。而孕妇、乳母则应在此基础上增加能量供应，儿童随年龄不同其能量供给量亦有不同。
2001年中国营养学会将我国居民活动强度由上述五级调整为三级，即轻、中、重体力活动，从而更便于掌握与操作。调整后，一般成年人能量的推荐摄入量可用BMR乘以不同的体力活动水平系数（physical activity level，PAL）进行计算，即能量推荐摄入量（RNI）=BMR×PAL。（三）食物热效应
食物热效应（thermic effect of food，TEF）也称为食物特殊动力作用（specific dynamic action，SDA），是指人体在摄食过程中，由于要对食物中的营养素进行消化、吸收、代谢转化等生理活动，故需要额外消耗能量，同时引起体温升高和能量消耗增加的现象，就是食物的热效应现象。因此，食物热效应对人体而言实际上是能量的损耗。
通常食物热效应的高低与食物营养成分、进食量和进食频率有关。如蛋白质含量丰富的食物的热效应最高；其次是富含碳水化合物的食物；而脂肪含量高的食物为最低。一般食物脂肪的消化、吸收等活动约需消耗其本身所产生能量的4%～5%，碳水化合物则为5%～6%，而蛋白质食物则要消耗其本身所产生能量中的30%～40%。若食用混合膳食时，食物的热效应作用可相当于基础代谢的10%，或全日总能量消耗的6%，约为每日600 kJ（143 kcal）左右。并有吃得越多、进食越快，其能量消耗越多，食物的热效应越高。通常，食物的热效应作用可在进食后7～8小时达到高峰。由于，进餐时的食物尚不能发挥其供能作用，故对其消化、吸收等活动所需的能量则是取自人体的能量贮备。所以，每餐摄入的能量至少应与其热效应所消耗的能量保持平衡。
四、能量供给
目前，世界各国都有其相应的能量供给量的推荐值。其中，包括三大供能营养素的合理摄入比。我国营养学会于2001年制订的“中国居民膳食营养素参考摄入量”中，即对各年龄组人群确定了具体的能量摄入推荐量，同时也根据不同的活动强度确定了具体的能量推荐摄入量，并根据婴幼儿代谢旺盛，生长迅速的生理特点，制订了以单位体重的计量方法。通常其能量的需要量要高于成年人。不过，任何国家或组织推荐的能量供给量值都不是绝对的，而仅是适用于多数人的适中值。故在使用时可作为参考基数，并需结合人的个体状态或实际能量消耗状况加以适当调整。
一般人在20～39岁这段时间中的基础代谢比较稳定，即以这个时期的能量供给量为基准；40岁以上年龄组可以每10年为一段，随着年龄的增长，其能量供给量依次分别递减5%、10%、20%、30%。孕妇在妊娠期需要额外供给能量，以满足胎儿发育的需要，并为合成乳汁作好准备。
此外，能量是否能保持平衡与人体健康的关系极为密切。若能量长期收支不平衡，首先可反映在体重的变化，并可逐渐发展到影响人体健康。如体重超出理想体重值的15%～20%者为过重；超出20%者为肥胖。反之，则为偏瘦、消瘦或极度消瘦。有关临床资料显示，人的体形肥胖或消瘦都有可能成为某些疾病的始动因素。如糖尿病、高血压、结核病、肝炎等。
再者，由饥饿或疾病等原因造成的能量摄入不足，可使机体脂肪贮存减少，以致人的体能下降、身体对环境的适应能力和抗病能力也会因此下降、工作效率低下等。如女性的体重过低，即可致性成熟延迟，或易生产瘦小婴儿；若老年人的能量摄入不足会增加营养不良的危险；若能量不足时，则人体会动员蛋白质氧化供能，从而增加蛋白质的消耗量，可产生蛋白质缺乏症。
五、常用食物热能含量举例第二节 碳水化合物
碳水化合物俗称糖类，是由碳、氢、氧三种元素组成的一大类有机化合物。碳水化合物是人类热能的主要来源形式。自然界的碳水化合物主要来自植物的光合作用。
一、概述（一）糖的分类
碳水化合物依结构主要有单糖、双糖、多糖及糖醇、寡糖等种类。在日常生活中人类接触较多的是前三类。
1.单糖
单糖是最简单的糖，一般情况下人体消化酶是不会再将其分解为更小分子的糖。其中，重要的单糖有葡萄糖、果糖和半乳糖。
葡萄糖（又名D-葡萄糖、右旋糖）是人体生理功能上最重要的糖，又是构成食物中各种糖类的基本单位。人体中血糖即为葡萄糖。葡萄糖在蜂蜜和水果中含量丰富，甜度为100。
果糖（又名D-果糖、左旋糖）是天然糖类中最甜的糖，甜度为110。果糖通常与蔗糖共存于水果及蜂蜜中，在苹果与番茄中含量亦较丰富。
半乳糖（又名D-半乳糖、脑糖）是由乳糖、蜜二糖、棉子糖、水苏糖等分解生成。自然界没有单一形式的半乳糖存在。
2.双糖
双糖是一种水解后可产生两个分子单糖的糖。其既可由两个相同的，又可由两个不相同的单糖分子结合而成。其中，重要的双糖有蔗糖、麦芽糖及乳糖等。
蔗糖广泛存在于甘蔗、甜菜及有甜味的植物果实、叶、花、根茎之中，由一分子葡萄糖和一分子果糖结合而成，是砂糖（红、白）中的主要成分，也是日常生活中常用的甜味剂。
麦芽糖由二分子葡萄糖结合而成，大量存在于发芽的谷粒，特别是麦芽中。淀粉和糖原水解后也可产生少量的麦芽糖。一般亦为食物加工中常用的甜味剂。
乳糖由一分子葡萄糖和一分子半乳糖结合而成，是惟一来自动物的糖类，故只存在于哺乳动物的乳汁及乳制品中，其浓度多为5%。乳糖不易溶解，且不太甜，但对婴儿营养特别重要。成人的小肠液中若缺乏乳糖酶或因年龄增加而致乳糖酶的活性下降，会导致乳糖不耐症，造成腹胀、腹痛、腹泻等不适症状。
3.多糖
多糖是由≥10个单糖分子聚合而成的大分子化合物。其特性与单糖、双糖及低聚糖等有很大的差异。多糖类一般不溶于水，无甜味，不能形成结晶，无还原性。其中，最具代表性的有淀粉、糖原及膳食纤维等。通常，多糖可分为淀粉和非淀粉多糖二大类。（1）淀粉类：包括植物淀粉和糖原。淀粉大量存在于植物种籽、根茎及部分干果中，是植物体贮存能量的形式。淀粉水解后中间产物为糊精，然后变为麦芽糖，最终产物为葡萄糖。糊精是淀粉的部分水解物，分子大小约为淀粉的1/5，它的甜度低于葡萄糖。其中，因聚合方式不同又分为直链和支链淀粉两种。①直链淀粉（糖淀粉）：由几十至几百个葡萄糖分子残基相连成一直链。在天然食品中的含量为19%～35%，且有黏性小、甜度低、易消化等特点；②支链淀粉（胶淀粉）：一般由几千个葡萄糖分子残基组成。其空间形式呈树冠状，有许多分枝，结构较直链淀粉复杂。在植物淀粉中的含量较高，一般为65%～81%，并具有黏性大、甜度大、不易消化等特点。在谷物类中糯米的支链淀粉含量高达98%～100%；粳米中直链淀粉的含量为16%～24%，平均21%；籼米中所含的直链淀粉为16%～32%，平均26%。
糖原（多聚D-葡萄糖）又称为动物淀粉，是人和动物体内糖类的贮存形式。糖原的结构与支链淀粉相似，但分子更大。糖原广泛分布于动物体内的所有组织，肝脏和肌肉中的含量较高。其在相应酶的作用下可被分解为葡萄糖，故人体可以利用肝糖原快速分解以平衡血糖浓度。同时，肝脏又可将多余的血糖转变成肝糖原贮存，以降低血糖，故肝糖原转化成葡萄糖可作为人体任何组织细胞的能源。肌肉中的糖原不能用于调节血糖浓度，只能在肌肉细胞需要能量时快速转化成葡萄糖以供能，尤其能满足在高强度和持久运动时肌肉的能量需要。（2）非淀粉多糖类：包括纤维素、半纤维素、果胶等，常被统称为膳食纤维。膳食纤维是一大类人体不能消化、吸收的多糖。（另有专节介绍）
此外，碳水化合物中还有糖醇和寡糖两类。其中，糖醇是单糖的衍生物，如山梨醇、甘露醇、木糖醇、麦芽糖醇等。通常在临床医学领域应用较多；寡糖（低聚糖）是指由≥3和＜10个糖单位组成的糖。其中，低聚果糖被认为是一种水溶性膳食纤维；大豆低聚糖则能部分代替蔗糖作为基料应用于功能饮料和食品的制备和加工。（二）碳水化合物的消化、吸收与代谢
膳食中的主要碳水化合物是淀粉和食糖。碳水化合物的消化自口腔开始，经胃至小肠。其主要消化过程在小肠内进行，被分解为单糖后通过小肠黏膜吸收。被机体吸收后的糖有三个基本去向：一是进入血液被直接利用，二是以糖原的方式储存，三是转变为脂肪。
当碳水化合物摄入过多，超过机体需要时即转变为脂肪，并储存于脂肪组织中。机体的能量来源可同时从脂肪酸和葡萄糖获得。肝脏在碳水化合物代谢中起着关键作用，肝细胞既能将葡萄糖合成糖原，又能将糖原分解为葡萄糖供能。
血液中的葡萄糖又称为血糖，是糖在体内的转运形式。早晨空腹时，正常人血糖水平一般为4.5（90mg/100 ml）。若碳水化合物代谢失常，可通过血糖浓度的改变反映出来，如高血糖、低血糖等。高血糖是指空腹血糖浓度高于6.5 mmol/L（130mg/100 ml），其原因可能是生理性的，也可能是病理性的。糖尿病即为病理性碳水化合物代谢异常。低血糖是指血糖浓度低于＜3.5 mmol/L（70mg/100 ml），通常只在一些特殊生理或病理情况下出现。脑组织对低血糖的反应很敏感，当血糖浓度下降时，脑组织可因能量短缺而发生功能障碍，出现头晕、心悸、出冷汗及饥饿感；当血糖浓度低于2.3 mmol/L（45mg/100 ml）时，即可出现“低血糖昏迷”。
二、生理功能
1.供给和储存能量
碳水化合物来源广泛，价格低廉，易贮存，在体内消化吸收和利用非常快速并且完全，即使在缺氧的条件下仍能进行酵解供能，是人类能量的最主要来源。每克葡萄糖可产生4 kcal（16.7 kJ）的能量。通常，人体的能量来源中的55%～65%为碳水化合物提供。同时，碳水化合物可转化成糖原贮存于肝脏、肌肉等组织中，在需要时又可分解为葡萄糖供能。
但与蛋白质及脂肪相比，碳水化合物在人体内的储备量较少，仅占人体干重的2%左右，一般能维持数小时的需要。而人体每日所消耗碳水化合物的量比体内储备量要大得多，因此必须经常性保证供给。这即是碳水化合物的营养学特点。若碳水化合物供给不足，基于能量供应第一优先的原则，人体会动员机体组织中的脂肪和蛋白质供能，从而导致脂肪和蛋白质的消耗。
此外，葡萄糖供能对维持神经组织功能有特殊的生理意义。尤其是脑中枢神经系统只能靠葡萄糖供能，故其是脑细胞惟一可利用的能量形式。对胎儿和婴儿来说，缺乏碳水化合物摄入不仅会影响脑细胞的代谢，甚至能导致脑细胞的发育障碍。
2.碳水化合物是机体组织及重要生命物质的构成原料
如细胞膜中的糖蛋白、结缔组织中的黏蛋白、神经组织中的糖脂等的构成都有碳水化合物的参与；再如核糖和脱氧核糖等遗传物质合成也必须有碳水化合物的参与；某些激素、抗体的生成也与之相关。在人体的组织细胞中碳水化合物的含量为2%～10%。
3.调节血糖、节氮
被机体吸收的单糖进入血液，血糖升高，经组织利用或以糖原形式储存于肝脏及肌肉组织，可恢复到正常水平；当饥饿时血糖降低，糖原分解为葡萄糖，调节血糖使之稳定在正常范围。
当碳水化合物摄入不足，供给的能量不能满足机体需要时，膳食中的蛋白质有一部分将会被用来分解供能，而不能发挥其更主要的生理功能，造成蛋白质的浪费。故摄入充足的碳水化合物可以节省蛋白质，避免其无效消耗，使含氮化合物在体内的贮存量增加。这种作用被称为碳水化合物对蛋白质（是一种含氮化合物）的节约作用或节氮作用。
4.抗生酮作用
脂肪在体内氧化时需要碳水化合物的参与。如脂肪在体内代谢所产生的乙酰基必须与草酰乙酸结合才能进入三羧酸循环被彻底氧化。而草酰乙酸是葡萄糖在体内氧化的中间产物。当碳水化合物摄入不足，草酰乙酸减少，脂肪则不能完全被氧化而会产生过量酮体。酮体过量堆积可致人体内酸碱平衡失调，甚至可能危及生命。故足量的碳水化合物摄入，能有效防止脂肪不完全氧化的情况发生，从而避免产生过量的酮体。营养学将这一作用称为抗生酮作用。
5.协助胃肠系统
乳糖可促进肠中有益菌的生长，进而合成维生素B群及加强钙的吸收。有些多聚糖尽管不能被人体所吸收利用，但可被人体内肠道细菌所利用，并有利于维持人体肠道内环境的平衡，促进肠道蠕动，维护消化管的正常功能及大便通畅等。
6.解毒作用
碳水化合物经代谢生成的葡萄糖醛酸是人体内的重要结合性解毒物质。其可在肝细胞中与诸如细菌毒素、乙醇、重金属离子等结合，可使之毒性减弱，甚至消失，从而达到解毒的目的。
三、来源与供给量
1.来源
碳水化合物广泛存在于各类食物中，且以植物类食物中的含量尤为丰富。人类所需的碳水化合物主要由谷物类和薯类供给。一般谷物类食物中的含量为60%～80%、薯类中的含量为15%～29%、豆类中含40%～60%，其他如根茎类蔬菜、坚果（如栗子、莲子、菱角等）亦含淀粉较多。
此外，蔗糖（食糖）、蜂蜜、水果、糕点、乳制品等亦都是人类所需碳水化合物的重要来源。
2.供给量
碳水化合物的供给量取决于机体对能量的需要。1998年中国营养学会曾推荐我国居民中健康人群的碳水化合物膳食供给量应占总能量供给的60%～70%。但目前有许多营养学家认为，若要长期维持人体健康，碳水化合物摄入量以占总能量供给的55%～65%为宜，即我国健康成年人每日平均需要摄入的碳水化合物在300～400克。
由于纯能量食物，如蔗糖等精制糖摄取后会被迅速吸收，若摄入量较大使人体一时难以尽快将其完全氧化，并分解利用，尤易于转化成脂肪储存，以致发生肥胖，儿童则易造成龋齿等。故认为精制糖摄入量应加以控制，一般健康成年人以25g/d为宜。并提倡在日常生活中应以复合性碳水化合物淀粉、非淀粉多糖、低聚糖等为主。第三节 脂类
脂类是人体必需的一类营养素，由碳、氢、氧及磷和氮等元素构成。不同的脂类都有能溶解于有机溶剂，不溶于水等共同特性，且具有重要的生物学作用。人体中的脂类约占体重的12.5%，是一种产生热量最高的营养素；同时脂类又是人体组织结构的重要组成成分。
一、脂类的分类
脂类一般可分为脂肪和类脂两大类。
1.脂肪：是指由一分子甘油和三分子脂肪酸组成的甘油三酯，又称为中性脂肪。一般所谓的膳食脂肪主要为甘油三酯，即中性脂肪。通常，食物中脂类的95%是甘油三酯，而体内贮存的脂类中的甘油三酯可高达99%。膳食脂肪中有脂和油的不同，若在常温下呈固体状态者称为“脂”；若呈液态者则称为“油”。脂肪分解后生成的脂肪酸具有很强的生物活性，是脂肪发挥各种生理功能的重要成分。
膳食脂肪中的脂肪酸根据其碳链上相邻的两个碳原子间是否含有不饱和双键，可分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸两大类。其中，不饱和脂肪酸又有单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸之分。目前，在多不饱和脂肪酸中有一种经人为加氢后产生的反式多不饱和脂肪酸。但天然食用油中所含的多不饱和脂肪酸则几乎都为顺式。
脂肪酸又可按其碳链的长短分为长链脂肪酸（14碳以上）、中链脂肪酸（含8～12碳）和短链脂肪酸（6碳以下）。其中，以中链脂肪酸为主组成的甘油三酯，在营养学中有特殊的重要意义。因这种脂肪更易被机体消化吸收，并可经门静脉直接入肝脏代谢，它不会引起血脂增高和动脉粥样硬化，并能在脂肪消化、吸收不良，或机体有特殊能量需求时尽快被机体所利用，且不会增加渗透压或体积负荷。一般来说，碳链越短，不饱和度越高，其熔点就越低。这亦是脂和油的物理性质不同的物质基础。
人类和哺乳动物自身都能合成多种脂肪酸，但这并不意味可以不必从食物中摄取脂肪酸。因还有一些对人体有重要生理功能的脂肪酸人体自身是不能合成的，如亚油酸和亚麻酸等。这些脂肪酸能由植物和海鱼合成，又是人类正常生长和维护健康所必需的。故营养学中将这些必须由食物供给的脂肪酸称为必需脂肪酸（essential fatty acids，EFA）。故EFA在植物油和海产鱼类中含量较多。
2.类脂：类脂主要包括磷脂（phospholipids）和固醇类（sterols）等。（1）磷脂：按其结构不同可分为磷酸甘油酯和神经鞘脂二类。磷脂中较重要的卵磷脂和脑磷脂都属磷酸甘油酯类。磷脂能和脂肪酸一样为人体供能，并是组织细胞膜的重要构成成分；其还能帮助脂类或脂溶性物质等的消化吸收和利用，如脂溶性维生素、激素等；而卵磷脂能促进脂肪代谢，防止形成脂肪肝，促使胆固醇的溶解和排泄；脑磷脂则与血液凝固有关。（2）固醇类：是一类含有同样多个环状结构的脂类化合物。其中，重要的固醇类物质有胆固醇和植物固醇。胆固醇是一些人体类固醇激素的前体，如维生素D、肾上腺皮质激素、性激素等；又是人体细胞膜的重要组成成分。人体内90%的胆固醇存在于细胞中，其中有部分形成胆固醇酯。这些胆固醇酯中的脂肪酸通常含有16～20个碳原子，且多为单烯酸或多烯酸。人体中常见的胆固醇酯为胆固醇的油酸酯和亚油酸酯，并在脂蛋白、肾上腺皮质和肝脏中大量存在。
人体中的胆固醇只有小部分来自动物性食物，大部分是由自身合成。肝脏和小肠是合成胆固醇的主要部位。一般人体自身每天约能合成胆固醇1～1.2g，其中的80%为肝脏合成。
植物固醇的环状结构与动物胆固醇的完全相同，仅侧链有异，如大豆中的豆固醇、麦芽中的谷固醇。其是植物细胞的重要组成成分，但不能被人体吸收，却能阻碍食物中胆固醇的吸收，降低其吸收率，因而有降脂作用。麦角固醇经日光、紫外线照射可转变为维生素D供人体吸收利用。
此外，血液中的血浆脂蛋白是脂类转输的载体。通常，血浆脂蛋白可分为乳糜微粒（CM）、极低密度脂蛋白（VLDL）、低密度脂蛋白（LDL）和高密度脂蛋白（HDL）等四种。①CM主要成分为中性脂肪，亦是餐后血清混浊的主要原因。其中，85%以上为甘油三酯，及少量的胆固醇及磷脂；②VLDL的成分仍主要是甘油三酯，当其中的甘油三酯移去后，即分解为LDL；③LDL中的胆固醇亦相应增高。故其浓度增高即预示存在动脉粥样硬化的潜在危险；④HDL主要含有大量蛋白质、磷脂和少量胆固醇、甘油三酯。其浓度比较恒定，一般不受膳食中饱和脂肪酸和胆固醇的影响。HDL可防止脂质在动脉壁沉积，从而可起到维护心血管系统正常结构和功能的作用。
二、脂类的理化性质
脂类不溶于水，经长时间震荡，可与水形成乳状液，但不稳定。加入乳化液可使脂肪变成极细微粒与水混合均匀呈乳融状。脂肪的这种乳化特性对其消化十分重要。人体摄入的脂肪就是经胆汁酸盐的乳化作用变成微滴而极易于被水解，有利于人体消化。
食用油脂在空气中暴露时间长，或受某些理化因素的影响，可发生变质酸败，而产生刺鼻的臭味。变质脂肪中的维生素和脂肪酸被破坏，不仅营养价值降低，热量降低，且具有毒性，故不宜食用。
三、脂类的吸收与代谢
1.膳食脂肪中的消化吸收主要在小肠中进行。其进入小肠后，在胰液和胆汁作用下，与胆盐混匀乳化。吸收后的油脂主要经淋巴系统进入血液循环，与脂蛋白结合，输送分布到全身，成为血脂的主要部分。其中有一小部分短链及中链脂肪可经门静脉进入肝脏。
吸收后的脂肪大部分贮存于脂肪组织，作为能量储备。若需动用时，一部分可用于合成新细胞，多存于脑、肾、心、脾、肺等重要器官；一部分在肝内转变为磷脂和糖原进行贮存；还有一部分经氧化分解成二氧化碳和水，释放出能量。脂肪代谢不仅与膳食组成和机体的营养状态相关，同时也受神经、体液的调节控制。
2.食物中的胆固醇及胆固醇酯须在胆汁和脂肪的存在下才能被肠道吸收，并在小肠黏膜处与脂蛋白结合，随乳糜微粒进入血流。血浆中胆固醇除来自食物（外源性）外，还可在肝脏和小肠黏膜等组织中内源性合成。经肠道吸收的胆固醇进入肝脏的量较多时，则肝内自身的合成量即减少；若摄入量较少时，肝内的合成量即反馈性增多，以稳定体内含量，并满足生理需要。一般而言，人体对外源胆固醇的吸收是有限度的，当人体的代谢功能异常，胆固醇的合成、分解或排泄机能发生障碍时，就会造成血胆固醇值超过正常水平。食物因素对胆固醇的吸收与代谢的影响较明显。如豆固醇、谷固醇、膳食纤维和姜等均可降低胆固醇的吸收率；牛奶能抑制胆固醇的生物合成；大豆可促使胆固醇的排泄；蘑菇维护血浆和组织间胆固醇的平衡。
四、脂类生理功能
1.供给热能：脂肪是一种能量密度最高的营养素。1g脂肪可产9 kcal（37.66 kJ）能量，体内1kg脂肪可贮存7700 kcal能量。一般在合理膳食方案中，由脂肪所提供的能量应占总能量的20%～30%。
体内储存的脂肪是人体的能量库，亦是能量的浓缩形式。当人体热量供应不足时，即可动用储存脂肪来进行补充。所以，人在短期饥饿或绝食数十天时仍可依靠体内储存的脂肪提供能量维持生存。一般正常人体内的脂肪约占体重的10%～20%，主要存在于脂肪组织中，称为储存脂肪，即是体内过剩能量的一种储存方式。因其储存量可随人的营养状况和机体活动而增减，亦可以随年龄增长、饮食过量及运动量下降而增加，故又称为“动脂”。
2.构成身体组织及某些生物活性成分：脂类是人体组织重要的组成成分，在维持细胞结构和功能中起着重要作用。一般成年男女性的脂肪各占体重的15%～20%和18%～25%。其中，脂肪多堆积在皮下组织及腹部，不仅有储存能量的功能，而且还能有效保护脏器、组织和关节，即有“脂肪垫”功能。
类脂约占总脂量的5%，是细胞结构的基本原料，一般不参与供能。如细胞膜就是由磷脂、糖脂和胆固醇等组成的类脂层；脑髓及神经组织中含有磷脂和糖脂；固醇类物质又是体内固醇类激素合成的必需原料。通常，体内的类脂含量相当稳定，不受饮食和运动的影响，故又称为“定脂”。
3.供给必需脂肪酸：必需脂肪酸包括亚油酸和亚麻酸。因其必须由食物供给，又是合成磷脂及前列腺素的重要成分。故必需脂肪酸的缺乏可导致细胞结构与功能异常、前列腺素合成障碍等问题。必需脂肪酸还与胆固醇的代谢有密切关系，补充不足可致胆固醇代谢异常。此外，必需脂肪酸的缺乏亦是儿童生长发育迟缓、生殖障碍、皮肤受损及肝、肾、神经、视觉等多种疾病。
4.促进脂溶性维生素的吸收：脂肪不仅是脂溶性维生素的携带者，又可刺激胆汁分泌，促进脂溶性维生素的吸收和利用。若长期油脂或动物脂肪摄入不足或消化吸收不良，均可导致脂溶性维生素的缺乏，从而形成病变。
5.增进食欲，增加饱腹感：烹调油脂可以改善食物的色、香、味等感观性质，以增进人的食欲，达到开胃的目的；同时，多量油脂有抑制胃液分泌，延长食物在胃中的停留时间等作用，使人的饱腹感增强，能有效减少进食量。
五、来源与供给量
1.来源：人类膳食脂肪主要来源为食用油脂、动物类食物以及坚果类等。食用油脂中的脂肪含量为100%。其中植物油主要含不饱和脂肪酸。如亚油酸普遍存在于植物油中，亚麻酸在豆油和紫苏籽油中较多；其他类食物中尤以畜肉类的脂肪含量最高，且多为饱和脂肪酸及单不饱和脂肪酸，而多不饱和脂肪酸含量较少。如猪肉中的脂肪含量为30%～90%，牛、羊肉中的脂肪含量则为2%～5%，禽肉类的脂肪含量较低，多在10%以下。可见，动物类食物中脂肪的含量因其品种和部位而存在差异，亦可能受饲料、饲养条件及方法等因素的影响产生变异。植物类食品中的油脂含量也可因其品种、产地和生长气候条件等因素的差异而有所不同。因此，在膳食配餐时应加以注意。一般坚果类，如核桃仁、花生仁、葵花子等中的脂肪含量可高达50%，且多以亚油酸为主，是人的必需脂肪酸的重要来源。
此外，如鱼、虾、贝等水产类动物食物中二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）等的含量相对较多。EPA和DHA都是ω-3脂肪酸，对预防动脉粥样硬化具有重要作用；而蘑菇、蛋黄、核桃、大豆，动物的脑、心、肝、肾等脏都富含磷脂；在动物的脑、肝、肾等内脏及蛋黄中胆固醇含量较丰富。
2.供给量：膳食脂肪的供给量可根据年龄、季节、劳动强度和生活水平而定。一般成年人每日的供给量以不超过总能量的25%为宜；儿童因其生长发育迅速，耗能较多，故日脂肪供给量可占总能量的35%左右。其中，饱和脂肪酸的供给量不宜超过热能来源的10%。通常认为饱和脂肪酸（SFA）、单不饱和脂肪酸（MU-FA）与多不饱和脂肪酸（PUFA）之间的合理配比为＜1:1：1；而胆固醇每天的摄入量则应少于300mg。据测算，我国成年人每天摄取的混合膳食中脂肪含量如能达到50g即可基本满足其生理需要。
食用脂肪的消化率与其熔点有密切的关系。一般熔点高于人的正常体温值的油脂较难被乳化和消化，如在室温下为固态的脂，其消化率为81%～88%；在室温下为液态的油，其消化率可达97%～99%；而黄油、奶油等乳融性脂肪，则更容易被消化和吸收。
脂肪尤其是饱和脂肪酸，摄入过多，可导致肥胖、心血管疾病、高血压和某些癌症的发病率升高。因此，限制和降低脂肪的摄入量，已成为预防此类疾病发生的重要措施。目前，提倡多吃植物类食物和奶类，减少动物性脂肪的摄取。食用油应选择品质好的植物油，并要尽量避免高温油炸。其中，经氢化处理的植物油及饱和度较高的椰子油、棕榈油等，若过量摄取亦对人体健康有害。
附：反式脂肪酸（TFAS）
所谓反式脂肪酸是指按脂肪酸的空间结构，在脂肪酸的不饱和键的两侧结合有氢（H）的脂肪酸。而天然植物油中的脂肪酸的氢（H）结合在不饱和键的同侧，故称为顺式脂肪酸。
反式脂肪酸是经人为加工将普通植物油改造成“氢化油”的过程中的产物。由于这种加工工艺可使在室温下呈液态的植物油变成固态或半固态的油脂，不仅更便于运输、保存期延长，而且有用其加工的食品色亮味香、口感酥脆、不易变质、食品销售期延长等特点，故受到各国食品制造与加工业界的广泛青睐。到目前为止，这种“氢化油”的使用已有近50年的历史。但最近，世界上有许多国家及越来越多的研究发现，其可能对人体健康造成多种危害。如导致心脑血管疾病、糖尿病、乳腺癌和老年痴呆症等的发病率上升。相关专家们普遍认为，反式脂肪酸对人的心脏损害程度远远高于任何一种动物油。如在1981年，就有资料显示，死于冠心病的人，其摄入脂肪中反式脂肪酸的含量要高于正常人群。最新研究也表明，反式脂肪酸还可能增加乳腺癌和糖尿病的发病率，甚至可能影响儿童生长发育和神经系统健康。
因此，很多国家为了公众的健康，都在研究如何限制食品中反式脂肪酸的含量，至少要把食品中含有反式脂肪酸及其对人体有危害的信息告知大众。如丹麦政府依据该国营养委员会对反式脂肪酸潜在危害性的研究结论，于2003年6月制定了严格的规定，成为世界上第一个对食品中反式脂肪酸设立法规进行限制的国家。随后美国食品和药品管理局（FDA）也作出规定，自2006年1月1日起，食品营养标签中必须标注产品的饱和脂肪酸及其含量。最近，我国亦对此作出了反应。
通常，在食品标签的配料表上若注有“氢化植物油”、“植物奶油”、“起酥油”等字样的食品中即含有反式脂肪酸。在市售的加工食品中，有相当一部分都含有这种脂肪酸，如人造黄油、方便面、方便汤、快餐、冷冻食品、烘焙食物、薯片、炸薯条、早餐麦片、巧克力及各种糖果、沙拉酱、蛋黄派、多纳圈、巧克力、咖啡伴侣等。第四节 蛋白质
蛋白质是构成人体一切细胞和组织结构的最重要组成成分，是在所有生命现象中起着决定性作用的基本物质。可以说，没有蛋白质就没有生命。所以，蛋白质是人体不可或缺的重要营养素。
蛋白质是一类复杂的高分子有机化合物。主要含有碳、氢、氧、氮，及少量硫、磷、铁、铜、碘、钴元素等。与其他供能营养素相比较，含有氮元素是其最突出的特点，因而蛋白质是人体氮元素的惟一供源。这也是其他营养素无法替代的。一般蛋白质中氮的平均含量为16%，以测出的含氮量乘以6.25即可换算成蛋白质量。
一、蛋白质的分类
蛋白质的分类方法有多种。营养学中一般多按化学结构、形状及营养价值等三种方法分类。
1.按化学结构：可将蛋白质分为单纯蛋白质（纯为α-氨基酸所组成）与结合蛋白质（单纯蛋白质与非蛋白质分子结合而成）两大类。前者如清蛋白、球蛋白、谷蛋白等，水解后的最终产物只是氨基酸；后者如核蛋白、糖蛋白、脂蛋白等，水解后还有其所含的非蛋白质分子（辅基）。
2.按蛋白质形状：可将蛋白质分为纤维状蛋白质和球状蛋白质。前者多为结构蛋白，是形成机体组织的物质基础，如胶原蛋白等；后者多用以合成生物活性因子，如酶、激素、免疫因子、补体等。
3.按营养价值：可将蛋白质分为完全蛋白质、半完全蛋白质和不完全蛋白质。完全蛋白质所含氨基酸种类齐全、数量充足、比例合理，既能维持动物生存，又能促其生长发育，如牛奶、蛋、肝脏、酵母、黄豆及胚芽等食物中所含的蛋白质；否则即为不完全蛋白质，其所含氨基酸种类不全，如动物明胶和玉米胶蛋白等；半完全蛋白质所含氨基酸种类齐全，但有的氨基酸数量不足，虽能维持动物生存，却不能促其生长发育，如麦胶蛋白等。
二、蛋白质的理化性质
蛋白质经物理或化学方法处理后，其性质可发生改变。变性后的蛋白质较易被人体蛋白酶消化。这就是蛋白质食品在加工后更易被人消化、吸收的原理。除用酸或碱水解蛋白质外，亦有利用酶水解蛋白质，均可使之分解成氨基酸。如酱油、酱、酱豆腐、豆腐、奶酪、松花蛋等食品。若采用高温或酒精可使细菌细胞中的蛋白质变性凝固，失去活力，以达到杀菌消毒目的。
此外，蛋白质的分子量极大，不能透过半透膜，利用这个性质通过透析，可对不同蛋白质进行分离和纯化。同时，蛋白质含有的羧基和氨基，具有酸性和碱性，可成为人体内重要的缓冲体系，以缓解外因对机体产生的冲击性影响。
三、氨基酸（amino acid）
氨基酸是组成蛋白质的基本单位。每个蛋白质都是由许多氨基酸以肽键联结起来，并形成特定空间结构的大分子。由于氨基酸的羧酸分子的α碳原子上的氢被一个氨基取代，故又称为α-氨基酸。
1.氨基酸的分类
目前，已经发现构成人体蛋白质的氨基酸有20种。其中，有一部分是人体能自行合成的。但还有8种是人体不能自行合成或合成速度不能满足机体的生理需要，必须由食物供给的，故被称为必需氨基酸，如异亮氨酸、亮氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、缬氨酸；其他的则为非必需氨基酸。应该注意的是，所谓必需和非必需只是营养学中的概念。也就是说非必需氨基酸只是不需要食物供给。对于婴儿而言，组氨酸亦属必需氨基酸，故其必需氨基酸为9种。
一般按氨基酸的营养学特征，除必需氨基酸和非必需氨基酸外，还有一类条件必需氨基酸，又称半必需氨基酸。这类氨基酸有其合成需要其他氨基酸供碳；且其合成的最高速度有限等特点，如半胱氨酸、酪氨酸、精氨酸、丝氨酸和甘氨酸等。条件必需氨基酸的长期缺乏会引起人体某些蛋白质合成障碍。
2.氨基酸模式及限制氨基酸（1）氨基酸模式：是指蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。通常将含量最少的色氨酸定为1，即可依次计算出其他几种必需氨基酸的相应比值。一般食物蛋白质中的氨基酸模式与人体蛋白质中的氨基酸模式越接近，那么这种食物提供的必需氨基酸利用价值就越高，其蛋白质的营养价值也越高。（2）限制氨基酸：如果食物蛋白质所含的必需氨基酸中，有一种或几种的含量偏低，即会导致食物蛋白质中的其他必需氨基酸得不到充分利用，以致这种食物蛋白质的营养价值降低。那么这一种或几种氨基酸即被称为限制氨基酸。其中，含量最低的那一种称为第一限制氨基酸，余者类推。如面粉中赖氨酸的量最低，即为第一限制氨基酸。
四、蛋白质的消化、吸收与代谢
蛋白质在胃肠道中经多种蛋白酶及肽酶的共同作用，即由高分子物质分解为可被吸收的小肽（2～3个氨基酸）或氨基酸，并在小肠内被吸收，沿着肝门静脉进入肝脏。一部分氨基酸在肝内进行分解或合成蛋白质；另一部分氨基酸继续随血液分布到各个组织器官，合成各种特异性的组织蛋白质。故肝脏是蛋白质代谢的主要器官。
通常，人体消化道内的蛋白质是不可能全部被消化、吸收。未被消化的蛋白质和部分消化后又不易被肠壁吸收的蛋白质，在大肠内的细菌作用发生腐败，产生有毒物质。其中，大部分随粪便排出体外，亦有少量被肠黏膜吸收，随血液运往肝脏，进行生理解毒，然后随尿排出，故人体不会因此发生中毒。如果这些不易被肠壁吸收的蛋白质被少量吸收，即可能引起人体过敏反应，发生荨麻疹、湿疹、哮喘等病症。
一般情况下，每天人体肠道被消化、吸收的蛋白质有70g左右。其不仅来自于食物，也来自于肠道脱落的黏膜细胞和消化液中的蛋白质等。
五、生理功能
1.构成人体组织的基本成分：蛋白质是生物细胞原生质的重要组成成分。人体中所有的细胞及体液都含有蛋白质。一般来说，成年人的体内约含蛋白质16.3%，相当于人体体重的45%，含量仅次于水。机体需要蛋白质组成新的细胞组织，维持人体生长发育，对儿童及孕妇尤为重要；人体内的脏器与组织细胞内的蛋白质，既在不断分解破坏，又在不断更新与修补。因此，充足的食物蛋白质供应能使人精神充沛、活力旺盛、耐力持久。
若食物蛋白质供应不足，不仅会导致儿童的生长发育障碍、成年人体质下降；而且使之患病率增高、病程迁延、伤口愈合减慢，甚至恶化及康复不良等。
2.参与构成重要的生物活性因子：人体要维持机体内环境的协调与稳定，并发挥各项生理机能，需要多种生物活性因子共同作用。而这些因子，如各种消化酶、激素、抗体、血红蛋白等的合成都必须以蛋白质为原料。若食物蛋白质供应不足，这些因子的合成量即减少。人体就会因此而虚弱或发病，如常见倦怠疲劳、血压低、贫血等。
3.供给热能：蛋白质亦是人体能量的来源，每克为4.0 kcal（16.74 kJ）。由蛋白质提供的能量占人体每日所需总能量的10%～15%。但供能不是蛋白质的首要功能。一般情况下，人体以碳水化合物和脂肪供能为主，只有在碳水化合物和脂肪供能不足，或氨基酸摄入量超过体内蛋白质更新的需要时，才会成为供能的主体。
六、食物蛋白质的营养价值评定
食物蛋白质的营养价值，取决于其必需氨基酸的种类及含量。一般而言，动物类蛋白质的营养价值多优于植物类蛋白质。故对蛋白质的营养价值评价多从“质”与“量”两方面入手。
1.食物蛋白质的含量：食物中蛋白质含量是否丰富是评定蛋白质食物营养价值的一个重要标准。在日常食物中，蛋白质含量以大豆最高（36.3%），肉类次之。对中国乃至亚洲人而言，谷粮类食物蛋白质亦很重要，如我国传统膳食结构中来自主食的蛋白质占日摄入的总蛋白质量的60%～70%；而且豆制品、花生、核桃、杏仁等蛋白质含量较高，植物类食品亦是人体蛋白质的良好来源。但蔬菜、水果中的蛋白质含量很少，故不宜作为主食。
2.食物蛋白质的消化率：蛋白质消化率，不仅能反映蛋白质在消化道内被分解的程度，还能反映消化后的氨基酸和肽被吸收的程度。其公式为：蛋白质消化率（%）=[氮吸收量÷氮食入量]×100氮吸收量=I-（F-Fm）氮食入量=I
I、F分别代表食物氮和粪氮。
Fm为粪代谢氮。
粪氮绝大部分来自未能消化、吸收的食物氮，但也含有消化道脱落的肠黏膜细胞和代谢废物中的氮。后两者称为粪代谢氮。粪代谢氮是在人体进食足够热量，但完全不摄取蛋白质的情况下在粪便中亦可测得。如果在测定粪氮时忽略粪代谢氮不计，所得的结果即称为“表观消化率”；若将粪代谢氮计算在的结果则称为“真消化率”或“消化率”。
蛋白质的消化率会在人体、食物及其相关的多种因素影响下，发生变化。如人的全身状态、消化功能、精神情绪、饮食习惯及食物的感官性态等；食物中诸如食物纤维素含量、烹调加工方式、食物与食物间的相互影响等。再如整粒进食大豆时，其所含蛋白质的消化率仅为60%，若加工成豆腐，即可提高至90%；一般烹调中的蒸、煮等方法对食物中蛋白质的消化率影响较小；若用高温煎炸的方法就可能破坏食物蛋白质中的部分氨基酸，还会降低蛋白质的消化率。一般采用普通的烹调工艺加工时，动物类食物蛋白质的平均消化率高于植物类食物蛋白质；奶类及乳制品中的蛋白质消化率为97%～98%；肉类中的蛋白质为92%～94%，蛋类的为98%；米饭及面制品的为80%左右，马铃薯的为74%，玉米面窝头为66%。
植物类食物蛋白质消化率低的原因，与其被粗纤维素包围，不能与消化酶充分接触有关；整粒大豆中含有的抗胰蛋白酶是妨碍蛋白质的充分消化的重要因子。因此，运用特殊的加工工艺以去除植物类食物中的纤维素，或破坏抗胰蛋白酶等，可有效提高植物类食物蛋白质的消化率。
3.食物蛋白质的净利用率：食物蛋白质在消化过程中，其消化率可能在各种因素的影响下发生变化。故营养学中常采用蛋白质的净利用率来表示食物蛋白质实际被利用的程度。蛋白质的净利用率是将食物蛋白的生物价与其消化率综合起来评定。（1）食物蛋白质的生物价 蛋白质的生物价（biological value，BV）是用来评定食物蛋白质在体内被消化、吸收后的利用程度的营养学指标。通常，生物价是以氮储留量对氮吸收量的百分比来表示的。
即：
①BV=[氮储留量÷氮吸收量]×100
氮储留量=I-（F-Fm）-（U-Um）
氮吸收量=I-（F-Fm）
I、F、U分别代表食物氮、粪氮和尿氮。
Fm、Um分别为粪代谢氮及尿内源氮。
②蛋白质的净利用率=生物价×消化率=[氮储留量÷氮食入量]×100
氮储留量=I-（F-Fm）-（U-Um）
氮食入量=I
I、F、U分别代表食物氮、粪氮和尿氮。
Fm、Um分别为粪代谢氮及尿内源氮。
尿氮和尿内源性氮的检测原理和方法与粪氮、粪代谢氮一样。大凡食物蛋白质中所含的必需氨基酸种类齐全、比例适当，与人体组织蛋白质相近似，少量即可维持氮平衡。故表明这种食物蛋白质的品质优良，生物价高。若其所含必需氨基酸的种类不全，或含量不足，或含量尚可，但比例不当等，均表示其生物价偏低，品质较差。
在临床上，食物蛋白质的生物价对指导肝、肾病人的膳食尤为重要。生物价高的食物蛋白质中必需氨基酸都被用来合成人体蛋白，极少有过多的氨基酸需经肝、肾代谢而释放能量，或由尿排出多余的氮，故可大大减轻肝、肾的负担。（2）蛋白质功效比值 蛋白质功效比值（portein efficiency ra-tio，PER）是测定蛋白质利用率的另一简便方法。用出生后21～28天刚断奶的雄性大白鼠（体重50～60g），以含被测蛋白质10%的合成饲料饲养28天。同时，经过标定的酪蛋白为参考蛋白质，在同样条件下，作为对照组进行测定。试验期内动物平均每摄取1g蛋白质所增加的体重克数，称为PER。PER=动物增加体重克数÷食用蛋白质克数
同一种食物在不同的实验条件下，所测得的功效比值往往有差异。为了使实验结果具有一致性和可比性，实验期间用标定酪蛋白为参考蛋白设对照组，无论酪蛋白质组的功效比值为多少，均应换算为2.5，即被测蛋白质的功效比值可按下式计算：PER=[实验组功效比值/对照组功效比值]×2.5
综合上述所有评定指标来看，蛋白质含量越高，必需氨基酸种类越全，含量及比值越接近人体蛋白质的必需氨基酸构成模式的蛋白质质量越好。
4.食物蛋白质的互补作用：不同食物中的蛋白质中所含的必需氨基酸种类、含量都有不同。若将两种或两种以上的食物混合食用，能产生取长补短的效果，营养学将其称为“蛋白质的互补作用”。在日常的膳食配方中，若采用多种植物类食物混合（如粗细搭配），或荤素搭配等，都能有效提高植物蛋白质的营养价值和生物价。如民间流传的腊八粥、素什锦等传统食品配方即是植物蛋白质互补的实例；而荤素混用，可使食品蛋白质的生物价提高更明显。
5.氨基酸分：氨基酸分（amino acid score，AAS）亦称蛋白质化学分（chemical score，CS）是一种评定食物蛋白质营养价值的方法。这种方法既适用于单一食物蛋白质评定，亦适用于混合食物蛋白质评定。计算公式如下：
氨基酸分=[每克待评蛋白质中某种氨基酸（mg）÷每克参考蛋白质中该种氨基酸（mg）]×100
式中参考蛋白质是指较理想的蛋白质，如蛋清蛋白质。
鸡蛋或人奶的氨基酸组成及其相互比值，常用作评定食物蛋白质营养价值的参考。因为这两种蛋白质的生物价接近100，利用率最高，营养价值最好。
氨基酸分计算，是将食物蛋白质中各种必需氨基酸的含量与“理想”的氨基酸模式进行对比，接近或等于“理想”的氨基酸模式的比值的蛋白质利用率就高；低于理想比值的氨基酸即为“限制氨基酸”，故会影响食物蛋白质利用率。一种食物蛋白质的氨基酸分越接近100，其氨基酸组成就越接近人体需要，其利用率就越高。如面粉蛋白质中的赖氨酸的比值最低，AAS为46.7，故为第一“限制氨基酸”。
确定某一食物蛋白质氨基酸评分分为两步。第一步计算被测蛋白质每种必需氨基酸的评分值；第二步是在上述计算结果中，找出最低的必需氨基酸（第一限制氨基酸）评分值，即为该蛋白质的氨基酸评分。
氨基酸评分的方法虽然简便易行，但缺点是没有考虑食物蛋白质的消化率。最近，美国食品药品管理局（FDA）公布了一种新的方法，即经消化率修正后的氨基酸评分。这种方法可替代蛋白质功效比值，用于对除孕妇和1岁以下婴儿以外的所有人群的食物蛋白质进行评价。其计算公式为：经消化率修正的氨基酸分=氨基酸分×真消化率
七、来源与供给量
1.来源
人类的蛋白质来源分为动物性和植物性两大类。日常的食物又可分为全谷类、蔬菜水果类、肉鱼蛋类、豆类、奶类等六大类，都含有蛋白质。
一般认为，蛋白质含量丰富，且品质良好的食物有肉类、鱼类、蛋类、奶类、豆类、坚果类等。大部分植物蛋白的品质要次于动物蛋白质，但大豆蛋白除外。大豆蛋白中的必需氨基酸组成与动物性蛋白质相近。就含量而言，肉鱼类食物蛋白质的含量为10%～20%，鲜奶为1.5%～4%，奶粉为25%～27%，蛋类为12%～14%，干豆类为20%～40%（其中大豆含量最高），坚果类为15%～25%，谷类为6%～10%，薯类为2%～3%等。
尽管动物性蛋白质的品质优于植物性蛋白质，但过量吃肉类不但无法维持健康，反而易导致疾病，特别是癌症、心血管疾病等慢性文明病。其主要原因是肉类还含有多量的饱和脂肪酸、胆固醇等。
充分利用蛋白质的互补作用，均衡地摄取各种植物性食物，一般不会导致蛋白质缺乏。通常，用动物性食物和植物性食物相互配合的方法，更有利于提高混合性食物蛋白质的营养价值，值得提倡和推广。
2.供给量（1）人体每日的正常新陈代谢活动会损失约20g以上的蛋白质。如皮肤、毛发、黏膜等的脱落，妇女月经期的失血、肠道菌体死亡排出等。因此排出的氮是机体不可避免的氮的消耗，故称为“必要的氮损失”。当膳食中的碳水化合物和脂肪不能满足机体能量供应需要，或蛋白质摄入过多时，蛋白质即被用来供能，或转化为碳水化合物和脂肪。故从理论上讲，在保证碳水化合物和脂肪的合理补充的前提下，人体每日只需从膳食中获得相当于“必要的氮损失”量的蛋白质，即可满足人体对蛋白质的需要，即20g左右。
但由于蛋白质还承担少量的供能任务，且还受到消化、吸收、利用率波动的影响等。故在日常生活中，人的每日蛋白质供给量应大于理论值。
食物蛋白质的实际日供给量世界各国的标准并不一致。这与各国人群的体质特征、饮食习惯与食物构成等因素有关。不过，各国在设计食物蛋白质的实际日供给量时，都会考虑一个具有较大安全性的供给量。
我国营养界推荐的中国人群食物蛋白质日供给量为：一般占日摄入总能量的10%～15%，其中成年人为10%～12%，儿童为12%～14%。若算成重量值，成年人为每日每公斤（kg）体重1～1.2g为宜，一般为70g左右；儿童、孕妇、乳母应适当增加。（2）氮平衡 当人从每日膳食中摄入的蛋白质的质和量均适宜时，摄入氮量与排出氮量应相等，这被称为“氮的总平衡”。人体内的蛋白质总是处于不断分解与合成的动态平衡中，以满足组织蛋白更新与修复的需要。故人体内每天约有3%的蛋白质被更新，特别是肠道和骨髓内蛋白质的更新速度更快。而且不同年龄的人，体内蛋白质合成率和速度不同，如新生儿和婴儿的合成率和速度最高。
营养学中反映人体内的蛋白质动态平衡的测定指标物是“氮”，通过了解机体摄入氮和排出氮的关系来反映人体内的蛋白质动态平衡的情况。
所谓氮平衡即表述的是机体摄入氮和排出氮的关系。其关系式如下：B=I-（U+F+S）
B：氮平衡；I：摄入氮；U：尿氮；F：粪氮；S：皮肤等氮损失
当摄入氮和排出氮相等时为“零氮平衡”。通常，健康成年人应在维持零氮平衡的基础上富裕5%；而儿童、孕妇及康复期病人，由于体内需要用更多的蛋白质来合成新的组织，或合成生物酶和激素以满足其生理需要，故摄入氮量应多于排出氮量，此即“正氮平衡”。当饥饿或患病时，蛋白质摄入量偏低，而体内蛋白质合成减少或分解加剧，消耗量增加，氮的排出量即可超过摄入量，即所谓“负氮平衡”。“负氮平衡”状态可直接影响疾病的康复及妨碍治疗效果。
3.蛋白质的缺乏与过量
通过膳食给人体提供适量蛋白质可满足机体的氮平衡。人体若长时间的处于不恰当的正氮平衡和负氮平衡，即蛋白质摄取过量或不足，都有可能对其造成损害。如据世界卫生组织估计，目前世界上大约有500万儿童患有蛋白质-能量营养不良（protein-en-ergy malnutrition，PEM）症。其中，大多数是因贫穷和饥饿引起的，主要分布在非洲、中美洲、中东、东亚和南亚等地区。反之，若蛋白质长期摄取过量，首先受到伤害的是人体中的肝、肾两脏。因为，在正常情况下人体不贮存蛋白质，每天必须将多余的蛋白质进行脱氨分解，所产生的氮则由尿排出体外。在这一生化过程中需要大量的水分参与，从而加重了肾脏的负荷。若患有肾功能不全的人，这种危害则更大；同时，过多的动物类蛋白质的摄入，能造成含硫氨基酸的摄入过多。这类氨基酸可加速骨骼中的钙质丢失，以致发生骨质疏松症。第五节 维生素
维生素是人体所必需的一类微量的低分子有机营养素。它们并不是化学性质和结构相近似的一类化合物，但其生理功能和营养学意义有类似之处。（一）维生素的共同特点
虽然各类维生素的化学结构不同，生理功能各异，但都具有以下共同特点：
1.其均以本体或可被机体利用的前体形式存在于天然食物中。
2.其既不参与机体组织的构成，也不供给能量，主要作为调节物质，调节各种生理机能。
3.大多数维生素不能在体内合成，也不能大量储存于组织中，所以必须经常由食物供给。
4.维生素常以辅酶或辅基的形式参与酶的功能。
5.维生素的人体需要量很少，但在调节物质代谢过程中却起着十分重要的作用，绝对不能缺少。
6.不少维生素具有几种结构相近、生物活性相同的化合物，如维生素A、维生素A，维生素D、维生素D等。1223（二）维生素的命名
维生素的命名可分为三个系统。一是按发现的历史顺序，以英文字母顺序命名，如维生素A、维生素B、维生素C、维生素D、维生素E等；二是按其生理功能命名，如抗坏血酸、抗干眼病维生素和抗凝血维生素等；三是按其化学结构命名，如视黄醇、硫胺素和核黄素等。（三）维生素的分类
维生素分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。前者包括维生素A、维生素D、维生素E、维生素K等；后者包括B族维生素和维生素C等。
脂溶性维生素可溶于脂肪而不溶于水，在食物中常与脂类共存，在酸败的脂肪中容易被破坏。在体内的吸收与脂肪相似，当脂类吸收障碍时，脂溶性维生素的吸收大为减少，甚至会引起继发性缺乏。吸收后可在体内贮存而不易排出体外，过量摄取易在体内蓄积而引起中毒。如摄入不足可缓慢出现缺乏症状。
水溶性维生素溶解于水，在体内仅有少量储存，较易从尿中排出。大多数水溶性维生素常以辅酶的形式参与机体的物质代谢。水溶性维生素摄取过多时，多余的维生素可从尿中排出，一般不会因摄取过多而中毒，但极大量摄入时也可出现毒性。若摄入过少，可较快地出现缺乏症状。
一、脂溶性维生素（一）维生素A
维生素A是指含有视黄醇结构，具有其生物活性的一大类物质。它包括已形成的维生素A和维生素A原以及其代谢产物，包括视黄醇、视黄醛、视黄酸、视黄基酯复合物和一些类胡萝卜素等。
具有视黄醇生物活性的维生素A在动物体内含量高，尤其是海水鱼和淡水鱼。其中，有维生素A（视黄醇）和维生素A（3-脱氢视黄12醇）之分，但生理功能相似，生物活性却不同。
植物体中不含原形的维生素A。但某些有色（黄、橙和红色）植物中含有的类胡萝卜素中，有一部分可在小肠和肝细胞内转变成视黄醇和视黄醛的类胡萝卜素，被称为维生素A原，如α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、β-隐黄素、γ-胡萝卜素等。其中，最重要的为β-胡萝卜素。
1.理化性质与体内分布
大多数天然的维生素A溶于脂肪或有机溶剂，对异构、氧化和聚合作用敏感，因而应避免与氧、高温或光接触。维生素A和胡萝卜素都对酸和碱稳定，一般烹调和罐头加工不易被破坏；当食物中含有磷脂、维生素E、维生素C和其他抗氧化剂时，视黄醇和胡萝卜素较为稳定；脂肪酸败可引起严重破坏。密封、低温冷冻组织标本中的维生素A可以稳定几年。
维生素A在体内主要储存于肝脏中，占总量的90%～95%，少量储存于脂肪组织中。
2.吸收与代谢
动物性食物中的维生素A一般不是以游离形式存在，而是以与脂肪酸结合成视黄基酯的形式存在，视黄基酯和类胡萝卜素又常与蛋白质结合成复合物。视黄基酯和维生素A原类胡萝卜素经蛋白酶消化水解，从食物中释出，然后在小肠中在胆汁和脂酶的共同作用下释放出脂肪酸、游离的视黄醇以及类胡萝卜素。释放出的游离视黄醇和类胡萝卜素与其他脂溶性食物成分形成胶团，通过小肠吸收。膳食中70%～90%的视黄醇，20%～50%的类胡萝卜素被吸收，类胡萝卜素的吸收随着其摄入的增加而降低。
脂肪和胆盐是维生素A和胡萝卜素被肠道吸收的必要条件。与维生素E同服，可防止维生素A的氧化从而提高其生理效能。胆盐能够乳化脂肪，加强胡萝卜素裂解酶的活动，促进胡萝卜素转变为维生素A，有利于其吸收、运转和代谢。
3.生理功能（1）维持正常视觉功能。维生素A是构成视觉细胞内感光物质的原料。眼的光感受器是视网膜的杆状细胞和锥状细胞。这两种细胞中都存在着对光敏感的色素，而这些色素的形成和表现出生理功能均有赖于适量维生素A的存在。
若维生素A充足，则视紫红质的再生快而完全，故暗适应时间短；若维生素A不足，则视紫红质的再生慢而不完全，故暗适应时间长，严重时可产生夜盲症。这在儿童比较明显，因为儿童没有足够的时间建立体内的储存。（2）维护上皮细胞的正常功能。维生素A有可能参与糖基转移酶系统的功能，对糖基起着运载和活化的作用。因而维生素A不足可能影响黏膜细胞中糖蛋白的生物合成从而影响黏膜的正常结构。（3）促进生长发育和维护生殖功能。维生素A参与细胞的DNA、RNA合成，促进蛋白质的生物合成及骨细胞的分化，在细胞生长、分化、增殖以及凋亡过程中起着十分重要的调节作用。（4）抗癌作用。动物实验研究揭示天然或合成的类维生素A具有抑制肿瘤的作用，可能与其调节细胞的分化、增殖和凋亡有关，也可能与抗氧化功能有关。
4.缺乏与过量
维生素缺乏仍是许多发展中国家的一个主要公共卫生问题，发生率相当高，在非洲和亚洲许多发展中国家的部分地区甚至呈地方性流行。如①婴幼儿和儿童维生素A缺乏的发生率远高于成人，这是因为孕妇血中的维生素A不易通过胎盘屏障进入胎儿体内，故初生儿体内维生素A储存量低；②维生素A缺乏最早的症状是夜间视力减退，暗适应能力降低，严重者可导致夜盲症；③维生素A缺乏可引起干眼病，进一步发展可致失明；④维生素A缺乏还能引起机体不同组织上皮干燥、增生及角化，以至于出现皮肤干燥、毛囊角化、毛囊丘疹与毛发脱落，呼吸道、消化道、泌尿道和生殖道感染。特别是儿童、老人容易引起呼吸道炎症，严重时可引起死亡；⑤维生素A缺乏时，血红蛋白合成代谢障碍，免疫功能低下，儿童生长发育迟缓。
维生素A摄入过量可引起急性中毒、慢性中毒及致畸毒性。通常，维生素A所致的急性中毒可产生于一次或多次连续摄入量过大。如成人大于RDA100倍或儿童大于RDA20倍即可发生急性中毒。而慢性中毒则有几个月到2～3年的潜伏期，一般要等超出肝内贮存能力才会出现中毒症状。极大剂量（12g，RDA的13000倍）的维生素A可以致命。
其中，慢性中毒比急性中毒常见，维生素A使用剂量为其RDA的10倍以上时可发生。一般饮食情况下维生素A不会摄入过量。中毒多发生在长期误服过量的维生素A浓缩剂的儿童。
大量摄入类胡萝卜素一般不会引起毒性作用，其原因是类胡萝卜素在体内向视黄醇转变的速率慢；另外，随着类胡萝卜素摄入增加，其吸收减少。大剂量的类胡萝卜素摄入可出现高胡萝卜素血症，皮肤可出现类似黄疸改变，但停止使用类胡萝卜素后症状会慢慢消失，未发现其他毒性。
5.供给量与食物来源
膳食中所含有的视黄醇活性物质的量，常用视黄醇当量（reti-nol equivalent，RE）来表示，包括已形成的维生素A和维生素A原的总量（μg）。其常用的换算关系如下：
1μg视黄醇=1μg视黄醇当量（RE）
1μgβ-胡萝卜素=0.167μg视黄醇当量（RE）
1μg其他维生素A原=0.084μg视黄醇当量（RE）
1国际单位（IU）维生素A=0.3μg视黄醇
胡萝卜素在人体内吸收率约为其摄入量的1/3。而吸收后在人体内转变为维生素A的转换率为吸入量的1/2。因此1μg的胡萝卜素=1/6μg的维生素A或视黄醇当量。
膳食中的总视黄醇当量（μg RE）=视黄醇（μg）+β-胡萝卜素（μg）×0.167+其他维生素A原（μg）×0.084
我国成人维生素A的RNI，男性为每天800μg视黄醇当量，女性为每天700μg视黄醇当量。维生素A的安全摄入量的范围较小，大量摄入有明显的毒性作用。维生素A的毒副作用主要取决于视黄醇的摄入量，也与机体的生理及营养状况有关。β-胡萝卜素是维生素A的安全来源。维生素A（不包括胡萝卜素）的UL值，成年人为3000μg/d，孕妇2400μg/d，儿童2000μg/d。
维生素A的需要量随劳动条件、精神紧张程度及机体状态而异。需要视力集中、经常接触粉尘或对黏膜有持续性刺激性的作业，以及在夜间或弱光下工作的人，特别是处于缺氧环境，酷寒或炎热季节中工作的人，需要维生素A的量大。长期发热、腹泻及患肝胆疾病时，需要量也应显著增加。
动物肝脏、蛋黄、奶油和鱼肝油中天然维生素A含量最高。植物性食物中，红、黄、绿色蔬菜和某些水果都含丰富的胡萝卜素。
除膳食来源之外，维生素A补充剂也常使用，其使用剂量不要过高，用量过大不仅没有必要，反而会引起中毒。（二）维生素D
维生素D是一族类固醇的衍生物。目前，已知的维生素D至少有10种。其中，最重要的为维生素D（麦角骨化醇）和维生素D（胆23钙化醇）等两种。它们分别由植物中的麦角固醇和人体（皮肤和脂肪组织）中的7-脱氢胆固醇经日光照射形成的。此外，在含脂肪多的海鱼及其肝脏中也含有天然维生素D。3
1.理化性质与体内分布
维生素D纯品是白色结晶，溶于脂肪和脂溶剂，性质比较稳3定。能耐高温和抗氧化，不耐酸碱。一般烹调方法对它影响较小，但脂肪酸败会引起维生素D的破坏。
维生素D被认为具有维生素和激素的双重作用。
由于维生素D是在身体的皮肤中产生，但要运往靶器官才能发3挥作用，故认为维生素D实质上是激素。由于从膳食摄入或由皮肤3合成的维生素D没有生理活性，必须到其他部位激活才具有生理作用，即它们是有活性作用维生素D的前体，又称为激素原。在某些特定条件下，如工作或居住在日照不足、空气污染（阻碍紫外线照射）的地区，维生素D必须由膳食供给才成为一种真正的维生素，故又认为维生素D是条件性维生素。3
2.吸收与代谢
进入体内的维生素D主要在小肠吸收。其在胆汁协助下形成乳糜微粒，经淋巴管入血液，与自身形成的维生素D一起转运到肝脏中3进行羟化反应，在肾脏中进一步羟化为具有活性的1，25-（OH）D，23最后转入血循环，分别贮存于肝脏及富含脂肪的组织中备用，并分配到有关器官中发挥其生理效能。维生素D主要随同胆汁排泄入肠。3
3.生理功能（1）促进小肠钙吸收转运。1，25-（OH）D可诱导一种特异的23钙结合蛋白质合成。（2）促进肾小管对钙、磷的重吸收。1，25-（OH）D对肾脏也23有直接作用，能促进肾小管对钙、磷的重吸收，减少丢失。促进磷的重吸收比促进钙的重吸收作用明显。（3）对骨细胞呈现多种作用。当血钙浓度降低时，1，25-（OH）D能动员骨组织中的钙和磷释放入血液，以维持正常的血钙浓度。23（4）通过维生素D内分泌系统调节血钙平衡。目前，已确认存在维生素D内分泌系统，其主要的调节因子是1，25-（OH）D、23PTH、降钙素及血清钙和磷的浓度。当血钙降低时，PTH升高，1，25-（OH）D增多，通过对小肠、肾、骨等器官的作用来升高血钙23水平。当血钙过高时，PTH降低，降钙素分泌增加，尿中钙和磷排出增加。（5）通过基因转录作用，主要作用于肠、肾、骨、胰、垂体、乳房、胎盘、造血组织、皮肤及各种来源的癌细胞等。1，25-（OH）2D通过基因转录调节细胞的调节、增殖和分化。3
4.缺乏与过量
缺乏维生素D时，钙、磷代谢可受到严重影响。如血中钙、磷含量降低，不但骨骼生长发育障碍，同时也影响肌肉和神经系统的正常功能；其缺乏时可引起婴儿佝偻病，及成年人尤其是孕妇、乳母和老人的骨质软化症、骨质疏松症、自发性多发性骨折和手足痉挛症等；孕妇可因缺乏维生素D引起骨盆发生特异性变形引起难产；当母体缺乏维生素D时，新生儿可因低血钙（低于8mg/dl），发生手足搐搦或惊厥等症状。
过量摄入维生素D可引起维生素D过多症。维生素D的中毒剂量虽然尚未确定，但摄入过多的维生素D可能会产生毒副作用。如表现为食欲不振、体重减轻、恶心、呕吐、腹泻、头痛、多尿、烦渴、发热、血清钙磷浓度明显升高；导致动脉、心肌、肺、肾、气管等软组织转移性钙化和肾结石。结石阻塞肾小管可引起继发性肾水肿，常发展为肾病，严重时可发生肾功能衰竭。严重的维生素D中毒可导致死亡。预防过量的维生素D中毒最有效的方法是避免滥用。
5.供给量与食物来源
维生素D一般用国际单位（IU）来表示。1IU维生素D=0.025μg3维生素D，即1μg维生素D=40 IU维生素D。维生素D既来源于膳食333又可由皮肤合成，因而难以估计膳食维生素D的摄入量。在钙、磷供给量充足的条件下，儿童、少年、孕妇、乳母、老人维生素D的RNI为10μg/d，16岁以上成人为5μg/d。维生素D的UL为20μg/d。
维生素D主要存在于肝、乳、蛋黄、鱼肝油等动物性食品中，也可由体内转化，经常晒太阳可获得经济可靠的维生素D。在阳光不3足或空气污染严重的地区，可采用紫外灯作预防照射。成年人只要经常接触阳光，在均衡膳食条件下一般不会发生维生素D缺乏病。（三）维生素E
维生素E又称为生育酚，是6-羟基苯并二氢吡喃环的异戊二烯衍生物。其中，包括生育酚和生育三烯酚两类共8种化合物，即α、β、γ、δ生育酚和α、β、γ、δ生育三烯酚。其中，α-生育酚生物活性最高。
1.理化性质与体内分布
维生素E是淡黄色油状物，溶于脂肪和脂溶剂。对氧十分敏感，在无氧条件下稳定，对热和酸碱稳定。油脂酸败会加速维生素E的破坏。食物中维生素E在一般烹调时损失不大，但油炸时维生素E活性明显降低。
维生素E主要储存于脂肪组织、肝脏及肌肉中。在各种组织器官中，以肾上腺、脑下垂体、睾丸以及血小板中的浓度最高。红细胞膜中α-生育酚含量较高，其浓度与血浆水平处于平衡状态，当血浆维生素E低于正常水平，易发生红细胞膜的破裂而导致溶血。
健康成人血浆维生素E平均浓度为10mg/L左右，儿童血浆浓度稍低，平均水平在7mg/L。早产儿血浆水平低于足月婴儿，人工喂养的婴儿低于母乳喂养儿。补充维生素E可使其水平提高，但是不管维生素E补充的时间和剂量有多大，血浆浓度的增加不会超过平均水平的2～3倍。
如果膳食中维生素E缺乏，血浆浓度会迅速下降。但是大多数成人体内的维生素E储存相对丰富。如果食物中缺乏维生素E，体内储存的维生素E仍可维持几个月。
2.吸收与代谢
生育酚在食物中多以游离的形式存在，而生育三烯酚则以酯化的形式存在。它必须经水解后才能被吸收。
人体吸收维生素E需要有脂肪和胆盐的存在，并以乳糜微粒形式从小肠上部吸收，经淋巴管入血流分布到各个组织。它在脂肪组织、肝脏、心脏和肾上腺皮质含量较高。正常人对维生素E的吸收率平均达70%，随着维生素E的摄入量增加其吸收率降低。当脂肪吸收障碍时，维生素E的吸收也受影响。进食大量多不饱和脂肪酸，可使维生素E的需要量增加。
维生素E主要由LDL运输，在保护LDL免遭氧化损伤方面起重要作用。由于维生素E溶于脂质并主要由脂蛋白转运，所以血浆维生素E的浓度与血浆总脂浓度呈正相关。
3.生理功能（1）抗氧化作用。维生素E是氧自由基的清道夫，与其他抗氧化物质以及抗氧化酶（包括超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶等）一起构成体内抗氧化系统，保护生物膜及其他蛋白质免受自由基攻击。此外，在非酶抗氧化系统中维生素E亦是重要的抗氧化剂。（2）预防衰老。人类随着年龄增长体内脂褐质不断增加，脂褐质俗称老年斑，是细胞内某些成分被氧化分解后的沉积物。补充维生素E可减少细胞中的脂褐质的形成。维生素E还可改善皮肤弹性，使性腺萎缩减轻，提高免疫力。（3）与动物的生殖功能和精子生成有关。目前，临床上常用维生素E治疗先兆性流产和习惯性流产等。但尚未发现有因缺乏维生素E而引起的不孕症。（4）调节血小板的黏附力和聚集作用。维生素E能抑制磷酯酶A2的活性，减少血小板血栓素A的释放，从而抑制血小板的聚集。故维2生素E缺乏时血小板聚集和凝血作用增强，增加心肌梗死及脑卒中的危险性。（5）其他功能。维生素E可抑制体内胆固醇合成限速酶的活性而降低血浆胆固醇水平；促进蛋白质的更新合成；促进某些酶蛋白的合成，降低分解代谢酶的活性；还可抑制肿瘤细胞的生长和增殖，作用机制可能与抑制细胞分化及生长密切相关的蛋白激酶的活性有关。
4.缺乏与过量
维生素E缺乏在人类较为少见。但缺乏时，可导致低体重早产儿、血β-脂蛋白缺乏症和脂肪吸收障碍；亦可出现视网膜蜕变、蜡样质色素积聚、溶血性贫血、肌无力、神经退行性病变、小脑共济失调和震动感觉丧失等。
在脂溶性维生素中，维生素E的毒性相对较小。但过大剂量摄入维生素E仍有可能出现中毒症状，如肌无力、视觉模糊、复视、恶心、腹泻以及维生素K的吸收和利用障碍等。
故每天维生素E的摄入量以不超过400mg为宜。
5.供给量与来源
α-生育酚有两个来源，即天然的生育酚（d-α-生育酚，IUPAC命名为RRR-α-生育酚）和人工合成的生育酚（dl-α-生育酚）。人工合成的生育酚活性相当于天然生育酚活性的74%。
维生素E的活性可用α-生育酚当量（α-TE）来表示，又可用国际单位（IU）来表示。规定1mgα-TE相当于1mgd-α-生育酚的活性，1IU的维生素E等于1mgdl-α-生育酚乙酸酯的活性。
1IU维生素E=0.67mgd-α-生育酚=0.74mgd-α-生育酚乙酸酯
1mgd-α-生育酚=1.1mgd-α-生育酚乙酸酯
1mgdl-α-生育酚=1.1mgdl-α-生育酚乙酸酯
1mgdl-α-生育酚=1.1 IU维生素E
我国现行成人的维生素E推荐摄入量是10mg总生育酚。有建议对推荐的维生素E摄入量需要考虑膳食能量的摄入或膳食多不饱和脂肪酸的摄入量，成人膳食能量为2000～3000 kcal时，维生素E的供给量为7～11mg；或每摄入1g多不饱和脂肪酸，应摄入0.4mg维生素E。
维生素E在自然界分布广泛，一般情况下不会缺乏。食物主要来源于植物油类、坚果类、全谷类、新鲜麦胚芽等。蛋类、肉类、鱼类、水果及蔬菜含量甚少。在加工、储存和制备食物时相当一部分维生素E因氧化而损失。（四）维生素K
维生素K中，有维生素K、维生素K、维生素K三种。维生素K1231又名叶绿醌，存在于绿叶菜和动物肝脏；维生素K指的是一族2-甲2基-1，4萘醌的同系物，称为甲萘醌。甲萘醌在肠道内由细菌合成；维生素K则由人工合成，其与天然维生素K具有基本相同的生理作用。3
1.理化性质与体内分布
维生素K是淡黄色油，维生素K和维生素K则是黄色结晶。维生123素K和K溶于脂肪及脂溶剂，K易溶于水。所有的维生素K都耐热，123但对强酸、强碱和强氧化剂都不稳定。
人体内维生素K的储存很少，更新很快。当摄入叶绿醌和甲萘醌时，肝脏迅速吸收。肝脏储存的维生素K占叶绿醌的10%和甲萘醌的90%，但维生素K的肝内储存期很短，因为它迅速从肝脏去除并很快被排泄。维生素K在许多器官中的含量并不高，有几个器官是它的富集部位，如肾上腺、肺脏、骨髓、肾脏和淋巴结。维生素K基本不经胎盘转运，即使母体血浆含量正常，脐带血也检测不到维生素K。
2.吸收与代谢
维生素K为脂溶性，在小肠中吸收有赖胆盐的存在。在体内贮存时间很短，迅速被破坏，经代谢排出。血液中含量甚少，肝脏中贮存少量。
3.生理功能（1）维生素K有促进血液凝固的作用。缺乏维生素K，致使出血后血液凝固发生障碍。轻者凝血时间延长，重者可有显著出血情况。如皮下可出现紫癫或瘀斑，出鼻血、齿龈出血、创伤后流血不止，有时还会出现肾脏及胃肠道出血。（2）维生素K参与体内氧化还原过程。缺乏时肌肉三磷酸腺苷和磷酸肌酸减少，三磷酸腺苷酶活力下降。（3）维生素K能增强胃肠道蠕动和分泌机能。
4.缺乏原因
维生素K广泛存在于食物中，大肠内细菌也能合成。故在正常时，组织中的许多维生素K都来源于肠内细菌。
一般情况下，单纯因膳食供应不足所致的维生素K缺乏极为少见。在疾病情况下如肝脏病、消化机能障碍和长期服用抗生素等可发生继发性缺乏。
新生儿因肠道细菌尚未充分生长，不能合成维生素K，而母乳及牛乳中维生素K含量又很低，所以新生儿容易发生维生素K缺乏，如果出现颅内出血，会造成严重后果。婴儿出生后应给予少量维生素K以预防。
二、水溶性维生素（一）维生素C
维生素C又称抗坏血酸，是一种含有六个碳原子的酸性多羟基化合物。天然存在的维生素C有L与D两种异构体，但后者无生物活性。
1.理化性质与体内分布
维生素虽然不含有羧基，仍具有有机酸的性质。其纯品是无色无臭的结晶，溶于水，有酸味，具有很强的还原性。畏光怕热，忌铜、铁，极易氧化分解。在酸性溶液中较为稳定，在碱性溶液中破坏更多。加工处理不当食物中维生素C损失很大。在所有维生素中维生素C最易被破坏。
正常摄入量情况下，体内可贮存维生素C 1.2～2.0g，最大贮存量为3g。浓度最高的组织是垂体、肾上腺、眼晶状体、血小板和白细胞，贮存量最多的是骨骼肌、脑和肝脏。
2.吸收与代谢
维生素C绝大部分在回肠吸收，但有少量的吸收发生在口腔和胃。被吸收的维生素C在血浆中主要以抗坏血酸游离形式运输，但有一小部分（5%）以脱氢型抗坏血酸形式运输，后分布到全身体液和组织中。
抗坏血酸的吸收随着摄入量的增加而减少。一般每天从食物摄入的抗坏血酸为20～120mg，其吸收率为80%～95%。不能被吸收的抗坏血酸在消化道被氧化降解。
每天摄入维生素C100mg或140mg时，血细胞和组织中的维生素C分别达到饱和水平。当维生素C摄入量达到200mg/d时，血浆维生素C则达到稳定的水平。维生素C摄入量从每天200mg增加到2500mg，血浆维生素C的浓度仅从12mg/L上升到15mg/L，据此认为200mg维生素C是上限摄入量。
3.生理功能（1）抗氧化作用。维生素C是活性很强的还原物质，可以直接与氧化剂作用保护其他物质免受氧化破坏。它参与机体重要生理氧化还原过程，在体内氧化防御系统中起着重要作用。从而具有抗感染和抗疲劳的作用。（2）促进胶原形成。维生素C作为羟化过程底物和酶的辅助因子参与体内许多重要生物合成的羟化反应。其中一个重要功能是促进组织中胶原的形成，因此在维护骨、牙的正常发育和血管壁的正常通透性方面起着重要作用。维生素C缺乏时影响胶原的合成，使创伤愈合延迟，毛细血管壁脆弱，引起不同程度出血。（3）促进神经介质和类固醇的羟化反应。在脑和肾上腺组织，维生素C也作为羟化酶的辅酶参与神经递质的合成。由多巴胺形成去甲肾上腺素、由色氨酸形成5-羟色胺的反应需要维生素C参加。维生素C还参与类固醇的代谢，如由胆固醇转变成胆酸、皮质激素及性激素的羟化反应也需要维生素C的参与。维生素C可以降低血清胆固醇水平，可以保护心血管、预防动脉粥样硬化的发生。（4）促进生血机能。维生素C能促进肠道三价铁还原为二价铁，有利于非血红素铁的吸收，还促进叶酸生成四氢叶酸。对预防缺铁性贫血和巨幼红细胞贫血有较好的效果。（5）解毒作用。一方面使谷胱甘肽保持还原型；另一方面保护了含巯基的酶。有助于促进重金属离子的排出，巯基在体内与其他抗氧化剂一起消除自由基，阻止脂类过氧化及某些化学物质的危害作用。（6）防癌作用。增加膳食中富含维生素C的蔬菜水果摄入量，可降低胃癌以及其他癌症的危险性。其机制可能与清除自由基、阻止某些致癌物如亚硝胺的形成、刺激免疫系统等有关。
4.缺乏与过量
人体维生素C缺乏的典型症状是坏血病。其表现为毛细血管脆性增强，牙龈及其毛囊四周出血，常有鼻衄、月经过多及便血，重者还有皮下、肌肉和关节出血及血肿形成，还可导致骨钙化不正常及伤口愈合缓慢等。其他还有易疲劳、瘦弱、发育不良、贫血、抵抗力下降、易感冒等。
维生素C在体内分解代谢最终的重要产物是草酸。若长期过量服用维生素C可出现草酸尿，以致形成泌尿道结石。此外，长期大量摄入可造成对大剂量维生素C的依赖性，即使维生素C摄入量较多但达不到长期形成的高水平，而出现维生素C缺乏。
5.供给量与食物来源
维生素C在贮存、加工、烹调处理过程中极易被破坏。因此，供给量要考虑到这些可能损失。根据我国1988年RDA，维生素C的供给量标准成人、老年人均为60mg/d。但据调查，我国居民维生素C的实际摄入量已达到90mg/d以上，考虑到我国饮食习惯中蔬菜经过炒、炖、熬后，维生素C损失较多，新的供给标准适当提高了维生素C的推荐量，即成人的RNI为100mg/d，UL为≤1000mg/d。
在高温、寒冷、缺氧条件下劳动或生活，工作中经常接触铅、苯、汞等有害物质，以及感冒、长期发热、大面积烧伤、急性风湿性心脏病、高胆固醇血症、胆石症等疾病患者的供给量应酌情增加。但大剂量使用时，需要在医生指导下进行。
新鲜蔬菜水果中维生素C含量较高，水果中以柑、橘、橙、柚、柿、枣和草莓含量丰富，蔬菜中以豌豆苗、韭菜、辣椒、油菜苔、花菜、苦瓜中含量高。豆芽可作为蔬菜淡季供应维生素C的一种方法。猕猴桃、刺梨、醋柳、酸枣等不仅维生素C含量丰富，而且含有保护维生素C的生物类黄酮，是一类值得开发的天然维生素C补充剂。只要能经常吃到足够的蔬菜和水果，并注意采用合理的烹调方法，一般不会缺乏。（二）维生素B1
维生素B是由一个含氨基的嘧啶环和一个含硫的噻唑环组成的化1合物。因其分子中含有硫和胺，又称硫胺素，也称抗脚气病因子或抗神经炎因子等，是最早发现的一种维生素。
1.理化性质与体内分布
硫胺素是一种无色结晶体，溶于水，微溶于酒精，气味似酵母。一般烹调温度下破坏较少，但用压力或在碱性溶液中易被破坏，紫外线可使其降解而失活，铜离子可加快它的破坏，酸性溶液中比较稳定。
某些食物如软体动物、鱼类的肝脏中含有能分解硫胺素的酶，可使其失去活性，但此酶一经加热即被破坏。含有多羟基酚（如单宁、咖啡酸、绿原酸）的食物也会通过氧化还原反应使硫胺素失去活性。亚硫酸盐在中性或碱性媒质中能加速硫胺素的分解破坏，故在保存含硫胺素多的食物时，不宜用亚硫酸盐作为防腐剂或以二氧化硫熏蒸食物。
正常成年人体内维生素B的含量为25～30mg，其中约50%在肌1肉中，心脏、肝脏、肾脏和脑组织中含量亦较高。体内的维生素B中180%以焦磷酸硫胺素（TPP）形式贮存，10%为三磷酸盐硫胺素（TTP），其他为单磷酸硫胺素（TMP）。
2.吸收与代谢
硫胺素吸收的部位在空肠和回肠。维生素B吸收后主要在小肠黏1膜和肝内进行磷酸化后变成焦磷酸硫胺素，发挥辅酶作用。
维生素B在体内存量及时间都极为有限，一旦体内缺乏，肌肉、1肝脏所贮存的维生素B会迅速消失，脑中的消失最慢。维生素B在尿11中排出量与其摄入量成正比。
体内维生素B的生物半衰期为9～18天。如果膳食中缺乏维生素1B，在1～2周后人体组织中的维生素B含量就会降低。因此，为保11证维持组织中的正常含量，维生素B要定期供给。1
3.生理功能（1）辅酶功能。维生素B所形成的焦磷酸硫胺素（TPP）是碳水1化合物代谢过程中脱羧酶和转酮醇酶的辅酶。辅羧酶在碳水化合物进行彻底氧化、产生能量过程中起着重要作用。（2）与神经系统功能有关。正常情况下神经系统主要从葡萄糖获得能量；末梢神经的兴奋传导，需要维生素B参加；维生素B对神11经细胞膜传达高频脉冲有重要作用；也可能涉及到神经组织中阴离子通道的调节。故缺乏维生素B就不能很好地维持髓鞘的完整性，导致1神经系统病变。（3）与心脏功能有关。缺乏维生素B，辅羧酶形成不足，碳水1化合物代谢障碍，中间代谢产物如丙酮酸和乳酸在血内堆积，直接影响心脏和肌肉组织的功能。（4）与胃肠功能有关。维生素B能抑制胆碱脂酶的活力，减少1乙酰胆碱的分解，间接促进神经传导物质乙酰胆碱的合成，有利于促进胃肠蠕动和消化腺体的分泌。
4.缺乏与过量
在日常生活中，硫胺素的缺乏很常见。硫胺素缺乏的原因有以下几种：（1）摄入不足。如长期大量食用精白米面；煮粥、煮豆、蒸馒头等加入过量的碱；高能量膳食的绝大部分能量来自碳水化合物等易造成硫胺素缺乏。（2）需要量增加。硫胺素的摄入量与机体能量总摄入量成正比；妇女在妊娠、哺乳期间需要量相对较高；在高温环境下工作、神经精神高度紧张、引起代谢率增加的某些疾病如发热、甲状腺功能亢进以及输入葡萄糖的病人需要量也相应增加。（3）机体吸收或利用障碍。如长期慢性腹泻、酗酒，以及肝、肾疾病影响焦磷酸硫胺素的合成。
维生素B缺乏病常与其他营养缺乏症并存。典型的维生素B缺乏11症为脚气病。发病早期出现体弱、疲倦、烦躁、健忘、消化不良或便秘和工作能力下降；稍后出现周围神经炎症状：腓肠肌压痛痉挛、腿沉重麻木并有蚁行感；严重可出现多发性神经炎、心衰、水肿、胃肠症状等，以至呼吸困难、循环衰竭而死亡。
婴儿型脚气病常发生在两岁以内（主要是2～6个月），以心血管症状为主。早期表现食欲不振、心跳快、气促、水肿、烦躁不安，晚期表现为心力衰竭症状，易被误诊为肺炎合并心力衰竭。
硫胺素过量中毒很少见，但超过RNI 100倍以上的剂量有仍可能引起头痛、惊厥、心律失常。
5.供给量与食物来源
体内不能大量贮存硫胺素，需要每日予以补充。它与碳水化合物代谢有关，并与热量的需要成正比。一般认为成人每1000 kcal热量需要硫胺素0.5mg。老人和儿童的硫胺素需要量较成人高，每1000 kcal能量需要硫胺素0.5～0.6mg。中国营养学会2000年推荐硫胺素的RNI成年男性为1.4mg/d，女性为1.3mg/d。硫胺素的UL为50mg/d。
常吃零食或高热量高糖食物、油炸食品及摄食咖啡、茶叶、蓝莓等富含硫胺酶食物时，必须提高B的摄取量。1
B的良好来源。但须注意加工、烹调方法，谷物过分精制加工、1食物过分用水洗、烹调时弃汤、加碱、高温等均会使维生素B有不同1程度的损失。（三）维生素B2
维生素B又称为核黄素，由异咯嗪加核糖醇侧链组成，并有许多2同系物。
1.理化性质与体内分布
维生素B是橘黄色针状结晶，在干燥状态和酸性溶液中稳定，在2平常温度下能耐热，但易为光和碱所破坏。应避光保存，烹调食物不可加碱。
游离核黄素对光敏感，特别是紫外光。如将牛奶（奶中40%～80%的核黄素为游离型）放入瓶中，以日光照射2小时，核黄素可破坏一半以上。但食物中的核黄素主要呈结合形式，即与磷酸和蛋白质等结合而成的复合化合物，此种结合型化合物对光比较稳定。
维生素B在体内大多数组织器官细胞内，转化为黄素单核苷酸2（FMN）或黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD），然后与黄素蛋白结合，仅有少数游离维生素B。肝、肾和心脏中结合型维生素B浓度最高，在22视网膜、尿和奶中有较多的游离维生素B。脑组织中维生素B的含量2不高，其浓度相当稳定。
成人体内储存的维生素B可维持机体2～6周的代谢需要。2
2.吸收与代谢
核黄素的吸收发生在小肠近端，并经门静脉运输到肝脏。在肝脏核黄素再转变成作为辅酶的FMN和FAD。
核黄素在机体吸收量与其摄入量成正比。一般来说，动物来源的核黄素比植物来源的核黄素容易吸收。胃酸和胆汁有助于游离核黄素的释放，有利于核黄素的吸收；抗酸剂可干扰食物中核黄素的释放；2+2+2+二价的金属离子，如Cu、Zn、Fe等通过螯合，能抑制核黄素的吸收；酒精亦可干扰核黄素的消化和吸收。
3.生理功能
由维生素B所构成的黄素辅酶，通常为FAD，有时为FMN，是生2物氧化过程不可缺少的重要物质。（1）参与体内生物氧化与能量代谢。FAD和FMN与特定的蛋白结合形成黄素蛋白，黄素蛋白是机体中许多酶系统的重要辅基的组成成分，通过呼吸链参与体内氧化还原反应与能量代谢。这些酶在氨基酸的氧化脱氨作用及嘌呤核苷酸的代谢中起重要作用，从而能促进蛋白质、脂肪、碳水化合物的代谢；促进生长，维护皮肤和黏膜的完整性；对眼的感光过程、水晶体的角膜呼吸过程具有重大作用。若体内核黄素不足，则物质和能量代谢发生紊乱，将表现出多种缺乏症状。（2）参与维生素B和烟酸的代谢。FAD和FMN分别作为辅酶参6与色氨酸转变为烟酸、维生素B转变为磷酸吡哆醛的过程。6（3）参与体内的抗氧化防御系统和药物代谢。FAD作为谷胱甘肽还原酶的辅酶，参与体内抗氧化防御系统，维持还原型谷胱甘肽的浓度。FAD还与细胞色素P450结合，参与药物代谢。
4.缺乏与过量
维生素B是人体最易缺乏的营养素之一。摄入不足和酗酒是其缺2乏最主要的原因。
核黄素缺乏时可引起多种临床症状，无特异性，常表现在面部五官及皮肤，如口角炎：口角湿白及裂开、糜烂及湿白斑；唇炎：多见下唇红肿、干燥、皲裂；舌炎：舌肿胀，呈青紫色、出现裂纹皱褶等；眼部症状：眼睑炎、眼部灼痛、巩膜充血、角膜血管增生、羞明、视力疲劳，并能影响夜间视力；皮炎：阴囊（阴唇）皮炎，鼻翼两侧脂溢性皮炎。若长期缺乏还可导致儿童生长迟缓，轻中度缺铁性贫血。此外，维生素B的缺乏还与再生障碍性贫血的发展及某些肿瘤有一定2的关系。
一般来说，核黄素不会引起过量中毒。
5.供给量与食物来源
维生素B与能量代谢有关，其供给量亦应随热量而定，与日摄入2能量成正比。我国成人膳食核黄素的RNI男性为1.4mg/d，女性1.2mg/d。
不同品种的食物中，维生素B的含量差异较大。如肝、肾、心、2蛋黄、奶、鳝鱼、口蘑、紫菜等的含量较高；绿叶蔬菜、干豆类、花生等的含量尚可；谷类和一般蔬菜的含量较少。此外，如艾蒿、紫花苜蓿等野菜也含有较多有核黄素。（四）烟酸
烟酸又名尼克酸、抗癞皮因子、维生素PP，是具有烟酸生物学活性的一类物质。其中，包括烟酸与烟酰胺两种物质。二者都是吡啶的衍生物。
1.理化性质与体内分布
纯品烟酸是无色针状结晶，烟酰胺晶体呈白色粉状，两者均溶于水，性质比较稳定，能耐酸、碱、热、氧和光而不被破坏，一般烹调方法对它影响较小。
烟酸主要以辅酶形式广泛存在于体内各组织中，以肝内浓度最高，其次是心脏和肾脏，血中相对较少。
2.吸收与代谢
食物中的烟酸主要在胃肠道经甘油水解酶水解成游离烟酰胺，并可在胃被吸收，但其在小肠的吸收速度较快。吸收后的烟酸主要以烟酰胺的形式存在，通过简单扩散的方式进入机体组织细胞，然后以NAD或NADP的形式存在于所有的组织中。其中，以肝组织中的浓度最高。烟酸在体内分布很广，但没有贮存，故需经常供应，以防止缺乏。
机体组织细胞还可利用色氨酸自身合成烟酸。平均60mg色氨酸可转化为1mg烟酸。其转化过程受核黄素、维生素B、铁等营养状况6的影响，亮氨酸过量也会影响色氨酸转化为烟酸的过程。
烟酸可随乳汁分泌，也可以随汗液排出，但主要通过尿液排泄。
3.生理功能
烟酸在体内构成脱氢辅酶（辅酶Ⅰ和辅酶Ⅱ）在生物氧化过程中起重要作用。
蛋白质、脂肪、碳水化合物的中间代谢，都需要经过三羧酸循环，其中的脱氢作用都需要脱氢酶来参加。NAD参与蛋白质核糖化过程，与DNA复制、修复和细胞分化有关。NADP在维生素B、泛酸和生物6素存在下参与脂肪酸、胆固醇以及类固醇激素等的生物合成。
烟酸还是葡萄糖耐量因子GTF的重要组分，具有增强胰岛素效能的作用。此外，大剂量的烟酸还能降低血甘油三酯、总胆固醇、LDL和升高HDL，有利于改善心血管功能。
烟酸对维护神经系统、消化系统和皮肤的正常功能亦起着重要的作用。
4.缺乏与过量
烟酸缺乏时可生癞皮病，引起消化道、精神神经系统和皮肤病变，以皮炎（Dermatitis）、腹泻（Diarrhea）和痴呆（Dementia）为其典型症状，简称“三D”症状。初起时体重减轻、全身无力、眩晕、耳鸣、记忆力差、失眠，身体多个部位皮肤有烧灼感。进一步发展可出现典型的症状——皮肤症状：两手、两颊、颈部、手背、脚背等裸露部分出现对称性皮炎，皮肤变厚、色素沉着、边缘清楚；胃肠道症状：食欲不振、恶心、呕吐、消化不良、腹痛、腹泻或便秘等；口舌部症状：舌炎、口腔黏膜有浅溃疡、吞咽困难；神经症状：紧张、过敏、抑郁、失眠、记忆力减退，甚至发展成痴呆症。
发生癞皮病不仅是缺乏烟酸，也表明其他B族维生素与蛋白质的缺乏，常与硫胺素、核黄素缺乏同时存在。酗酒会增加发生癞皮病的危险，因为代谢酒精需要消耗大量的烟酸辅酶。
目前，尚没有发现因食用烟酸过量引起中毒的报道。
5.供给量与食物来源
烟酸的参考摄入量应考虑能量的消耗和蛋白质的摄入情况。能量消耗增加，烟酸的摄入量也应适当增加；蛋白质摄入量增高，其中的色氨酸在体内可以转化为烟酸。故烟酸的供给量应与热量成正比。我国营养学会2000年推荐烟酸的RNI成年男性为14mgNE/d，女性为13mgNE/d，UL为35mgNE/d。
膳食中烟酸的参考摄入量采用烟酸当量（NE）为单位，即NE（mg）=烟酸（mg）+1/60色氨酸（mg）。
烟酸及烟酰胺广泛存在于动植物组织中，但多数含量较少，其中含量丰富的为酵母、花生、全谷、豆类及肉类，特别是肝脏。一些植物（如玉米）中的含量并不低，但其中的烟酸与碳水化合物或小分子的肽共价结合，而不能被人体吸收利用。所以，有些以玉米为主食的人群易发生癞皮病，但加碱处理后游离烟酸可以从结合型中释放，易被机体利用。
为预防烟酸缺乏，膳食中必须有足够的蛋白质和B族维生素供给，并注意食物中烟酸的质和量。异烟肼是烟酸的拮抗物，长期服用异烟肼者要注意补充富含烟酸的食物。
消化功能障碍，经常腹泻或大量服用磺胺药物和广谱抗生素者，要及时补充烟酸以防止继发性缺乏。在缺氧条件下生活或劳动都需要增加烟酸的供给量。（五）叶酸
叶酸即蝶酰谷氨酸，由一个蝶啶通过亚甲基桥与对氨基苯甲酸相连结成为蝶酸（蝶呤酰），再与谷氨酸结合而成。其中，包括一组与蝶酰谷氨酸功能和化学结构相似的一类化合物。叶酸是因最初从菠菜中分离得到而得名。
1.理化性质与体内分布
叶酸纯品是橙黄色结晶，无味、无嗅，微溶于热水，不溶于醇、乙醚等有机溶剂。在碱性或中性溶液中对热稳定，易被酸和光破坏，在酸性溶液中温度超过100℃即分解。在室温下贮存食物中的叶酸很易损失。食物中的叶酸经烹调加工后损失率可高达50%～90%。
成人体内叶酸总量为5～6mg，肝脏是叶酸的主要储存部位，约占体内叶酸总量的50%。肝脏每日释放约0.1mg叶酸至血液循环，以维持血清叶酸水平。
2.吸收与代谢
食物中叶酸大多以蝶酰多谷氨酸形式存在。通常，其在肠内分解为谷氨酸和自由叶酸。后者才能为小肠吸收。叶酸在肠道的转运是一个主动转运过程，叶酸与小肠刷状缘上的叶酸结合蛋白结合后才能转运，并受pH、能量等因素的影响，最适pH值是5.0～6.0。
叶酸的吸收率在不同食物中相差甚远，一般膳食中叶酸的吸收率约为50%。叶酸本身的存在形式会影响其在肠道的吸收，还原型叶酸吸收率高，叶酸中谷氨酸分子越多，则吸收率越低。
膳食中也存在一些影响叶酸吸收的因素，维生素C和葡萄糖可促进叶酸的吸收，锌是叶酸结合酶的辅助因子，锌缺乏可降低对叶酸的消化和吸收。酒精、抗癫痫药物和口服避孕药也可抑制叶酸结合酶的活性而影响叶酸的吸收。
吸收后的叶酸在维生素C和还原型辅酶Ⅱ参与下转化为具有生物活性的四氢叶酸。体内叶酸总量为5～10mg，其中约半数贮存于肝脏。每天约有0.1mg排入胆汁。从尿中排出量比食入量多几倍，证明肠内细菌可以合成叶酸。
3.生理功能
四氢叶酸是体内重要的一碳单位的运载体，或为一碳单位转移酶的辅酶。因此叶酸可以通过腺嘌呤、胸苷酸等影响DNA、RNA的合成；并通过蛋氨酸代谢影响磷脂、肌酸、神经介质以及血红蛋白的合成；亦能配合维生素B促进骨髓红细胞生成，预防恶性贫血；维持肝脏12及脑的正常运作；还有刺激胃酸分泌，维持正常食欲等功能。
4.缺乏与过量
叶酸缺乏时，人体可见衰弱、精神萎靡、健忘、失眠、阵发性欣快、胃肠道功能紊乱和舌炎、儿童生长发育不良等一般表现。
叶酸缺乏首先影响细胞增殖速度较快的组织，如更新速度较快的造血系统首先受累。常引起巨幼红细胞性贫血；孕妇若在孕早期缺乏叶酸是引起胎儿神经管畸形的主要原因。神经闭合是在胚胎发育的第3～4周，叶酸缺乏引起神经管未能闭合而导致脊柱裂和无脑畸形为主的神经管畸形；还可引起孕妇先兆性子痫，使胎盘早剥的发生率增高。
此外，叶酸缺乏还可使同型半胱氨酸向胱氨酸转化出现障碍，导致同型半胱氨酸在血中堆积，形成高同型半胱氨酸血症。高浓度同型半胱氨酸不仅会损害血管内皮细胞，而且可激活血小板的黏附和聚集，因而被认为是动脉粥样硬化及心血管疾病的重要致病因素。
叶酸虽为水溶性维生素，但大量服用亦会产生毒副作用。
5.供给量与食物来源
通常，每日叶酸的摄入量维持在3μg/kg体重，即可保证体内适当的叶酸贮备。在此基础上，即使无叶酸摄入亦可维持3～4个月不出现叶酸缺乏症。
美国FNB（1998年）提出叶酸的摄入量应以膳食叶酸当量（DFE）表示。由于叶酸的生物利用率仅为50%，而当叶酸补充剂与膳食混合时的生物利用率可为85%，比单纯来源于食物的叶酸利用率高1.7倍。叶酸当量的计算公式为：DFE（μg）=膳食叶酸（μg）+1.7×叶酸补充剂（μg）。
我国营养学会推荐我国成人叶酸的RNI值为400μg DFE/d。老人、孕妇、酗酒者及服用药物（如避孕药、抗肿瘤药）者，是容易引起叶酸缺乏的人群。当需要量增加，如妊娠、哺乳期及婴儿期也必须增加其摄入量。我国成人叶酸的UL为1000μg DFE/d。
叶酸最丰富的食物来源是动物肝脏，其次是蛋、肾、绿叶蔬菜、橘子、香蕉、酵母等。食物在室温下贮存时所含叶酸易破坏。肠道功能正常时肠道细菌能合成叶酸。但当吸收不良、代谢失常、生理需要增加及长期使用磺胺及广谱抗生素等抗菌剂或抗惊厥药物时可引起继发性缺乏。（六）维生素B6
维生素B是一组含氮化合物，均为2-甲基-3-羟基-5-羟甲基吡啶6的衍生物，主要以天然形式存在。其中，包括吡哆醛（PL）、吡哆醇（PN）和吡哆胺（PM）。这三种衍生物的形式与性质相似，均能被磷酸化而成为有活性的辅基形式，如磷酸吡哆醛（PLP）、磷酸吡哆醇（PNP）和磷酸吡哆胺（PMP）。在动物体组织内多以吡哆醛和吡哆胺及其磷酸化形式存在，而植物中则以吡哆醇为主。
1.理化性质与体内分布
吡哆醛、吡哆醇和吡哆胺都是白色结晶，易溶于水和酒精，微溶于脂溶剂。对光敏感，高温下迅速破坏。
异烟肼、青霉胺、左多巴以及口服避孕药等药物都为维生素B的6拮抗剂。因此，在服用这些药物的同时，应补充维生素B。6
体内该种维生素的80%～90%以PLP形式与糖原磷酸化酶结合储存在肝脏。
2.吸收与代谢
维生素B主要在空肠被动吸收。食物中的维生素B多以5，-磷酸66盐的形式存在，吸收速度较慢；经水解为非磷酸化维生素B的吸收速6度较快。
维生素B吸收后在肝脏被特殊激酶磷酸化，成为有活性的辅基形6式磷酸吡哆醛、磷酸吡哆醇和磷酸吡哆胺。血液和组织中的维生素B6多呈结合型。在体内吡哆醛和吡哆胺可以互相转变。食入的维生素B，6约70%氧化成无活性的代谢物4-吡哆酸，由尿中排出。
维生素B也可经粪便排出，但排泄量有限。由于肠道内微生物能6合成维生素B，故难以评价这种排泄的程度。6
3.生理功能
维生素B主要以磷酸吡哆醛的形式作为辅酶参与近百种酶系的反6应，这些酶系大多与氨基酸的代谢有关。故其在氨基酸的合成与分解上起着重要作用。
维生素B是δ-氨基-酮戊酸合成酶的辅酶。该酶能催化血红素合6成；是糖原磷酸化反应中磷酸化酶的辅助因子，能催化肌肉与肝脏中的糖原转化；参与亚油酸合成花生四烯酸以及胆固醇的合成与转运。
维生素B是转氨酶脱羧酶的辅酶，能影响核酸和DNA的合成。若6维生素B缺乏而影响DNA的合成，继而会影响机体的免疫功能。6
维生素B是胱硫醚酶的辅助因子，这些酶参与同型半胱氨酸到半6胱氨酸的转硫化途径。
B质的水平升高，包括5-羟色胺、多巴胺、去甲肾上腺素、组氨6酸和γ-羟丁酸等。
4.缺乏与过量
单纯的维生素B缺乏较少见，一般多同时伴有其他B族维生素的6缺乏。
缺乏维生素B可致眼、鼻与口腔周围皮肤脂溢性皮炎，并可扩展6至面部、前额、耳后、阴囊及会阴处。可见有口炎、舌炎、唇干裂，个别出现神经精神症状，易激惹、抑郁及人格改变；儿童缺乏时对生理的影响较成人大，可出现烦躁、抽搐和癫痫样惊厥以及脑电图异常等临床症状。
此外，可能引起体液和细胞介导的免疫功能受损，出现高半胱氨酸血症和黄尿酸尿症，偶见低血色素小细胞性贫血；大剂量的维生素B还用于预防和治疗妊娠反应、运动病以及由于放射线、药物治疗、6麻醉等所引起的恶心、呕吐等。
从食物中获取过量的维生素B没有毒副作用。但通过补充品长期6给予大剂量维生素B（500mg/d）会引起严重毒副作用，主要表现为6神经毒性和光敏感反应。
5.供给量及食物来源
中国营养学会2000年建议值是参考欧美人群的研究结果，并且考虑到我国居民膳食模式与欧美的差异，提出我国居民膳食维生素B6的AI值，成人为1.2mg/d。
维生素B与氨基酸代谢的关系非常密切，因而需要量应随蛋白质6摄入量的升高而增高。最好按每摄入1g蛋白质供给0.02mg维生素B。对于一个摄入蛋白质很充裕的成年人，其维生素B的供给量应为662.0mg。
维生素B在食物中分布很广，肠道细菌也可合成一部分，一般不6会缺乏。但在怀孕、药物治疗、受电离辐射或在高温环境下生活、工作，可出现维生素B缺乏，需要适当增加其供给量。女性口服含雌激6素的避孕药可引起维生素B的缺乏。6（七）维生素B12
维生素B，又叫氰钴胺素，是一组含钴的类咕啉化合物，其化12学全名为α-5，6二甲基苯并咪唑-氰钴酰胺，如分子式中的氰基由其他基团代替，成为不同类型的钴胺素。
1.理化性质
维生素B含钴，是惟一含有金属的维生素。其纯品是粉红色结12晶，可溶于水，在弱酸中相当稳定，但在强酸、强碱作用下极易分解，并易为日光、氧化剂、还原剂等所破坏。
2.吸收与代谢
摄入体内的维生素B经胃酸和消化酶的作用，从食物中游离出12来，与胃幽门部黏膜所分泌的一种糖蛋白（即“内因子”）相结合，使转运中的维生素B受到保护，在钙离子存在下，上述复合物到达12回肠，维生素B与内因子分离，被黏膜细胞吸收进入门静脉。12
维生素B的吸收受许多因素的影响，不但需要“内在因子”，其12他营养素也会影响其吸收。缺维生素B和铁使其吸收率降低，而叶酸6缺乏使其吸收率增加。摄入少量维生素B的吸收率比一次摄入大量12要高。
体内维生素B总量为2～5mg。肝脏中含量最高，肾上腺次之，12脑中亦有大量维生素B。12
3.生理功能和缺乏症状
维生素B辅酶与叶酸辅酶共同作用，可以促进DNA和RNA的合12成；维持神经组织的健康；促进红细胞形成、再生及预防贫血。
维生素B能提高叶酸的利用率。12
维生素B是活泼甲基的输送者，参与许多重要化合物的甲基化12作用，对合成核酸及核苷酸、蛋氨酸、胆碱等重要物质，维护肾上腺的功能、保证碳水化合物和蛋白质的代谢都有重要作用。
维生素B在代谢中的基本功能并不局限于促进红细胞生成，而12是作用于整个机体。其中最重要的是维护神经髓鞘的代谢与功能。
饮食中维生素B若供应不足，或胃全切除，胃壁细胞缺陷，不12能分泌内因子，均可造成维生素B吸收障碍，并诱发恶性贫血。严12格素食者、缺乏维生素B的母亲所生育婴儿，都易发生维生素B不1212足症状。
此外，缺乏维生素B时，还会引起巨幼红细胞性贫血、神经功12能障碍、严重的精神症状；年幼患者可出现精神抑郁、智力减退，头部、四肢或躯干震颤等，甚至昏迷而死。
4.供给量及食物来源
一般成人每日维生素B供给量为1～3μg。12
其既可由肠道细菌合成，亦可来源于食物。其中，主要是动物性食物，豆类经发酵后亦含有维生素B。但严格素食，且不用发酵豆12制品者，每日摄入量甚低，易发生缺乏。
此外，胃全切除、遗传性胃黏膜萎缩、肠道吸收不良、神经系统疾病以及发热、甲状腺机能亢进、用磺胺或广谱抗生素治疗的患者，亦应注意预防维生素B的缺乏。12
给予肝脏病患者维生素B可防止发生脂肪肝。寄生虫病患者易12出现维生素B缺乏，要注意补充。12（八）泛酸
泛酸又称维生素B，广泛存在于生物界中。3
1.理化性质
泛酸纯品是一种浅黄色黏油，而泛酸钙则是结晶。后者可溶于水，微溶于乙醚，不溶于苯和氯仿。在中性溶液中耐热，但易为酸碱所破坏。一般烹调方法对其影响不大，但高温（超过100℃）烹调则有相当的损失；冷藏肉解冻后，泛酸亦可能损失大部分。
2.生理功能和缺乏症状
泛酸经肠道吸收，在组织内变成辅酶A，以脑中含量最高。
辅酶A在物质代谢和能量代谢中起着十分重要的作用。体内许多合成反应是乙酰化作用，都需要辅酶A参加。如形成乙酰辅酶A，由胆碱合成乙酰胆碱、胆固醇、甾醇激素等；参与糖代谢过程中的氧化脱羧、脂肪酸的氧化合成、生物解毒过程中马尿酸的合成等。
泛酸与抗体和乙酰胆碱合成有关；促进胆固醇和类固醇激素的合成；防止脂肪肝的形成。
泛酸缺乏时，可致肾上腺功能不全，易出现痛风或风湿性关节炎；其他表现有失眠、疲劳、紧张、烦躁不安；呕吐、易怒、厌食、血糖低、胃酸分泌不足；运动神经障碍等。
3.供给量及食物来源
我国对泛酸的供给量未作明确规定。国外规定，成人每日供给量为5～10mg；孕妇和乳母为10mg；儿童为4～5mg。
泛酸在食物中分布很广，肠道细菌也能合成，一般不致缺乏。但如服用水杨酸等抗泛酸药物，可导致缺乏。（九）生物素
生物素又称为维生素H，是一种白色化合物，耐热，但易氧化和被酸碱所破坏。它与蛋白质结合可溶于脂肪，但植物中所含的生物素是水溶性的。
食物中的生物素被小肠吸收，经血流分布到全身组织细胞。尤以肝脏中的含量最多，其次为肾和胰，脑中亦有含生物素的酶。
1.生理功能和缺乏症状
生物素是蛋白质、脂肪、碳水化合物代谢中所必需的羧化酶的组成部分。其直接参与一些氨基酸和长链脂肪酸的生物合成，亦参与丙酮酸羧化后变成草酰乙酸和合成葡萄糖过程。
生物素参与蛋白质、嘌呤、脂肪酸等合成；并参与叶酸、泛酸、维生素B等的代谢；能促尿素合成，排出于体外。12
长期吃生鸡蛋可诱发生物素缺乏。因生蛋清中含有的抗生物素蛋白会螯合生物素，造成生物素无法被吸收而导致缺乏。抗生物素蛋白加热后可被破坏。
其缺乏症状常见皮炎、疲倦、食欲不振、恶心、呕吐、舌炎、抑郁、失眠、肌痛、胸骨痛等，并有心电图波形异常、贫血、毛发脱落、指甲损伤等症状。用生物素治疗，上述症状可迅速消失或显著改善。
此外，国外报道初生婴儿低血糖症、婴儿脂溢性皮炎、脱屑性红皮症等都可能与缺乏生物素有关。
2.供给量及食物来源
生物素在食物中广泛存在。肠道细菌也能合成一部分。一般成人每日供给量为100～200μg，不需要额外补充。
用磺胺药物和广谱抗生素做治疗时，应选择富含生物素的食物。鸡蛋不宜生吃。第六节 矿物质
人体中几乎含有自然界存在的所有元素。其中，有20多种是构成人体组织、维持生理功能和生化代谢所必需的。这些元素在体内按严格的规律和方式，有条不紊地进行一系列互相联系的化学反应。其中碳、氢、氧、氮构成有机物质，如蛋白质、脂肪和碳水化合物及水分，其余各种元素统称为矿物质或无机盐。无机盐约占人体重量的5%。（一）矿物质的分类
通常，可依据矿物质在人体内的含量对其进行分类。若人体的需要量相对较多，含量大于0.01%，一般计量单位在克的水平者，如钙、磷、钠、钾、氯、硫、镁等，统称为常量元素或宏量元素。若需要量相对较少，含量小于0.01%，一般计量单位仅为毫克或微克的水平者，如铁、碘、铜、锌、硒、锰、钴、铬、钼、氟、镍、硅、矾、锡等，即统称为微量元素或痕量元素。上述14种微量元素是目前认为是人体所必需的微量元素。
矿物质在体内的含量一般可随年龄增长而增加，但各元素间比例变动不大。（二）矿物质的特点
1.矿物质在体内不能合成，必须由食物和饮水中摄取。摄入体内的矿物质经机体新陈代谢，每天都有一定量随粪、尿、汗、头发、指甲及皮肤黏膜脱落而排出体外。因此，矿物质必须不断地从膳食中供给。
2.各种矿物质在体内的分布有其专一性。如铁主要在红细胞，碘主要在甲状腺，钴主要在红骨髓，锌主要在肌肉，钙、磷主要在骨骼和牙齿，钒主要在脂肪组织等。
3.各种矿物质之间存在协同或拮抗作用。如膳食中的钙和磷比例不合适，可影响两种元素的吸收；过量的镁可干扰钙的代谢；过量的锌能影响铜的代谢；过量的铜可抑制铁的吸收等。
4.某些微量元素在体内虽需要量很少，但其生理剂量与中毒剂量范围较窄。若摄入过多易产生毒性作用。（三）矿物质的生理功能
1.参与机体组织的构成
无机盐是骨、牙、神经、肌肉、筋腱、腺体、血液的重要组成成分。在头发、指甲、皮肤以及腺体分泌物中，都含有本身所特有的一种或多种元素。如钙、磷、镁是骨骼和牙齿的重要成分；磷和硫是蛋白质的成分；铁为血红蛋白的组成成分等。
2.调节细胞膜的通透性、维持渗透压、维持内环境的酸碱平衡
多数无机盐是以离子形式协同作用，为生命活动提供适宜的内环境。矿物质可调节细胞膜的通透性，维持体液的渗透压，保持水平衡；维持体液的中和性，保持内环境的酸碱平衡。
无机盐中正负离子在血细胞和血浆中分布不同，加上蛋白质和重碳酸盐的作用，维持体液的渗透压，使组织保持一定量的水分，并保持水平衡。
细胞活动必须在近于中性的环境中进行。人体内环境的酸碱度受到精密的调节。体液中主要正负离子的当量总浓度相等，从而维持体液的中和性。
膳食中酸碱性食物配合得当，对保持体液的酸碱平衡也有一定的意义。
3.维持神经、肌肉的兴奋性
钙为正常神经冲动传递所必需的元素；钙、镁、钾对肌肉的收缩和舒张均有重要的调节作用；若要维持神经、肌肉的正常兴奋性，钾、钠、钙、镁必须保持合理比例；镁、钾、钙和一些微量元素对维护心脏正常功能、保护心血管健康有十分重要作用等。
4.组成激素、维生素、蛋白质和多种酶类的成分
如谷胱甘肽过氧化物酶中含硒和锌；细胞色素氧酶中含铁；甲状腺素中含碘；维生素B中含钴等。12
矿物质是构成金属酶和酶系统的活化剂，在调节生理机能维持正常代谢方面起重要作用；矿物质可供给消化液中的电解质，亦是消化酶的活化剂，对消化过程有重要作用；磷、钾、镁等与微量元素一起参与生物氧化，调节能量和物质代谢等。（四）矿物质的平衡
矿物质总是存在于人体的新陈代谢中，每日都有一定的量随各种途径排出体外。矿物质的代谢与年龄、摄入量、活动情况、需要量、有无维生素等都有密切关系。
1.矿物质的吸收
食物中矿物质的吸收与其化学性质、肠内环境等有关。同时，机体的需要程度、矿物质在肠内停留时间等因素对吸收也都有影响。
通常，低化学价的可溶性元素，如钠、钾、氯在小肠直接吸收，吸收率在90%以上；多化学价者不易吸收，多与肠液混合后即行排出。消化道的酸碱度可影响矿物质的溶解度及吸收率。如胃酸和某些有机酸可促进钙、磷的吸收；而草酸、植酸、脂肪酸等与钙结合形成不溶解的盐则难以吸收；缺乏胃酸会影响铁的吸收；维生素D的存在与否，钙、磷之间的相互比例都会影响钙磷的吸收等。
2.矿物质的排泄
吸收后的矿物质，可随血液和淋巴液分布到身体各部，以补充消耗或贮存备用。体内的矿物质不断更新，但摄入量与排出量基本保持动态平衡。肾脏、肠腔及皮肤是其主要排出途径。
矿物质的代谢受激素调控，并受体内需要及贮存条件所影响。需要多时，排出量减少；体内贮存能力大者排出量低。成年人排出量与其吸收量相等（总平衡）；儿童及青少年的排出量一般少于吸收量，体内有所积存，以满足其生长发育的需要。（五）矿物质的缺乏
矿物质缺乏的主要因素：①地球环境中各种元素的分布不平衡，人群可因长期摄入在缺乏某种矿物质的土壤上生长的食物而引起该种矿物质的缺乏；②食物中含有天然存在的矿物质拮抗物，如草酸盐、植酸盐等；③食物加工过程中造成矿物质的损失，如碾磨过细、浸泡于水中、水煮后把水倒掉等；④摄入量不足或不良饮食习惯（挑食、摄入食物品种单调等），可使矿物质缺乏，如缺少肉、禽、鱼类的摄入会引起锌和铁的缺乏，缺少乳制品或绿叶蔬菜的摄入可引起钙的缺乏等；⑤生理上有特殊营养需求的人群，如儿童、青少年、孕妇、乳母、老年人群营养的需要不同于普通人群，较易引起钙、锌、铁等矿物质的缺乏。
根据我国人民的饮食结构，人体中比较容易缺乏的元素是铁、钙和锌。在某些地区还可能有碘或硒等元素的缺乏。现在我国碘缺乏病的发生率已因食盐加碘强化工程的实施而明显降低。但我国人群中，钙、铁、锌、硒等矿物质的摄入仍普遍不足。若某些矿物质长期摄入不足，可引起亚临床缺乏症状，甚至发生缺乏性病。如儿童生长发育迟缓、缺铁性贫血、骨质疏松、克山病等。
一、宏量元素（一）钙
1.含量与分布
钙是体内含量最多的元素之一。一般情况下成人体内含钙量为1200克。其中99%是与磷形成骨盐集中于骨骼和牙齿，1%以游离或结合形式存在于体液和软组织中，这部分钙称为混溶钙池。混溶钙池的钙与骨骼钙保持着动态平衡。随着年龄的增加，钙在骨中含量逐渐下降。
机体通过甲状旁腺激素和降钙素及甾固醇激素1，25-（OH）D23相互作用调节钙平衡，当钙摄入严重不足或机体钙发生异常丢失时，可通过调节机制使骨脱矿化以保持人体血钙的相对稳定。
人体血液中的总钙浓度比较恒定，为2.25～2.75 mmol/L，有三种钙的存在形式，其中46.0%为蛋白结合钙（81%为白蛋白结合钙，19%为球蛋白结合钙），6.5%为复合钙，即与柠檬酸或无机酸结合的钙盐，其余47.5%为离子化钙。血浆中离子化钙是生理活性的形式，正常浓度为0.94～1.33 mmol/L，对维持体内细胞正常生理状态，调节神经肌肉兴奋性具有重要的作用。
2.吸收与代谢（1）吸收。钙主要在十二指肠进行吸收，以主动转运吸收为主，钙浓度高时也可通过被动扩散而吸收。
通常膳食中20%～30%的钙由肠道吸收进入血液，机体根据需要调节钙的主动吸收，当膳食钙不足或机体对钙的需要增加时，如青春发育期、孕妇和乳母期，肠道对钙的吸收最活跃，其吸收率可达40%以上。
钙的吸收率取决于维生素D的摄入量及受太阳紫外线照射量，同时也受膳食中钙含量及年龄的影响，膳食中钙含量高，其吸收率相对下降，并随年龄增长吸收率降低，如婴儿的钙吸收率大于50%，儿童约为40%，成年人为20%，老年人仅为15%左右。
影响肠内钙吸收的主要因素：草酸、植酸、磷酸均可与钙形成难溶的盐类，阻碍钙的吸收；膳食纤维可与钙结合影响钙的吸收；未被消化的脂肪酸与钙结合影响钙的吸收；一些碱性药物，如苏打、黄连素、四环素等影响钙的吸收。
促进肠内钙吸收的因素：维生素D可促进小肠对钙的吸收；某些氨基酸可与钙形成可溶性钙盐而促进钙的吸收；乳糖经肠道菌发酵产酸，降低肠内pH，与钙形成乳酸钙复合物可增强钙的吸收；一些抗生素如青霉素、氯霉素有利钙的吸收。（2）代谢。营养状况良好时，每天进出体内的钙大致相等，处于平衡状态。正常膳食时，钙在尿中的排出量较为恒定，约为摄入量的20%。蛋白质的摄入与尿钙量呈正相关，因此，长期摄入高蛋白膳食可能导致钙的负平衡。磷摄入增加可降低尿钙排出，当摄入磷1g时，尿钙排出量为180mg，当摄入磷2.5g时，尿钙排出量降至107mg。钙也可从汗中排出，高温劳动者的汗液排出钙占总排钙量的30%，授乳期妇女的乳汁每日排出150～300mg的钙。补液、酸中毒及甲状腺素和肾上腺皮质激素等均可使钙排出增加。
钙的储存量与膳食钙摄入量呈正相关。正常情况下机体根据需要，通过甲状旁腺激素、降钙素和1，25-（OH）D相互作用调节体内钙23的吸收、排泄与储存，以维持内环境钙的稳定。维生素D可促进钙的吸收，提高血钙水平，有利于成骨作用。甲状旁腺素可作用于破骨细胞与促进肾小管对钙的再吸收，使血钙上升。降钙素加强成骨细胞的活性，使血钙降低。高钠摄入时可降低骨骼中钙的储存。
3.生理功能（1）构成骨骼和牙齿的成分。体内的钙主要分布在骨骼和牙齿。骨骼中的钙，在正常情况下不断被释放，进入混溶钙池；混溶钙池中的钙又不断沉积于成骨细胞中，如此使骨骼不断更新。成人每日体内有700毫克的钙进行更新。年龄越小骨骼的更新速度越快，幼儿的骨骼每1～2年更新一次，成年人10～12年更新一次，40～50年以后骨吸收大于骨生成，骨组织中钙量逐渐减少，约每年下降0.7%。妇女停经后因雌激素水平下降，骨组织中钙量明显降低，易引起更年期骨质疏松症。（2）促进体内酶的活动。钙离子对许多参与细胞代谢的酶具有重要的调节作用。（3）保持神经和肌肉的活动。钙离子可与细胞膜的蛋白和各种阴离子基团结合，具有调节细胞受体结合、离子通道通透性及神经信号传递物质释放等作用，从而维持神经肌肉的正常生理功能，包括神经肌肉的兴奋性、神经冲动的传导和心脏的搏动等。（4）其他功能。它还参与血液凝固、激素分泌、维持体液酸碱平衡以及调节细胞正常生理功能等作用。
4.缺乏与过量
我国居民人群中钙的缺乏比较普遍，钙摄入量仅为推荐摄入量（RNI）的50%以下。目前认为钙缺乏症最重要的病因是缺乏维生素D、钙磷比例不当、影响钙吸收利用因素存在。当患严重的肝脏或肾脏疾病时，使维生素D和脂肪的吸收减少，更影响钙的吸收和利用，也会引起钙质的缺乏。
长期缺乏钙可导致儿童生长发育迟缓，骨软化、骨骼变形，严重缺乏者可产生佝偻病；成人易发生骨质软化症；老年人易患骨质疏松症；钙的缺乏者易患龋齿，影响牙齿质量。婴幼儿患佝偻病初期，常因血钙降低引起神经兴奋性增高，多以精神症状为主，患儿常形成“枕秃”。缺钙继续加重会出现骨骼方面的变化：乒乓头、方颅、前卤门闭合延迟、肋串珠、鸡胸或漏斗胸、手腕处隆起手镯、O形或X形腿、驼背或侧弯等。预防骨质疏松，最重要的是做好预防工作，越早开始预防效果越好。
过量钙的摄入可能增加肾结石的危险性。持续摄入大量的钙可使降钙素分泌增多，以及发生骨硬化。
5.供给量与食物来源
针对我国居民钙的摄入量不足的状况，并且考虑到我国膳食以谷类食物为主，蔬菜摄入较多，而植物性食物中含有较多草酸、植酸、膳食纤维等影响钙吸收的成分，2000年中国营养学会对钙的供给量作了合理的调整，成人钙的适宜摄入量（AI）修订为1000mg/d，对婴幼儿、儿童、孕妇、乳母、老人均适当增加钙的供给量，见下表。钙的无明显损害水平（NOAEL）为1500mg/d，可耐受最高摄入量（UL）为2000mg/d。
钙的食物来源有乳类及乳制品、鱼类、蛋类、坚果种子类、全谷类、豆类、绿色蔬菜等。
奶和奶制品不仅含钙丰富，而且含有乳糖和氨基酸，可以促进钙的吸收，是最好的补钙食品。（二）磷
1.含量与分布
磷是人体内含量较多的元素之一。人体磷含量约为体重的1%，为650g左右，占无机盐总量的1/4。
磷是细胞膜和核酸的组成成分，也是骨骼的必需构成物质。体内的磷约有85%～90%在羟磷灰石形式存在于骨骼和牙齿中，其余10%～15%与蛋白质、脂肪、糖及其他有机物结合，分布于细胞膜、骨骼肌、皮肤、神经组织及体液中。在细胞膜和软组织中的磷大部分以有机磷酯形式存在，而骨骼中的磷主要为无机磷酸盐。动物性食物和植物性食物中均含有丰富的磷。
一般食物中蛋白质摄入量能满足机体需要就能获得足够的磷，合理的膳食中磷含量往往超过人体的需要，不易引起缺乏。正常人血液中无机磷总量为0.87～1.45 mmol/L，儿童为1.45～2.78 mmol/L。
2.吸收与代谢（1）吸收
磷广泛存在于一切动植物组织中，主要与蛋白质、脂肪相结合，形成核蛋白、磷蛋白和磷脂等。食物中的磷必须分解为游离的磷，然后以无机磷酸盐的形式被吸收。
磷、钙和维生素D是相辅相成的，磷的吸收和代谢过程与钙相似。钙磷比例适当，约有70%的磷可被小肠吸收；维生素D能促进磷的吸收。当钙在体内利用不良，亦妨碍钙磷的吸收；食物中的钙、镁、铁、铝等金属离子及植酸可与磷酸形成难溶性盐类而影响磷的吸收。谷粮中所含磷主要为植酸磷，难于吸收利用。
正常膳食中磷吸收率为60%～70%，牛奶喂养的婴儿对磷的吸收率为65%～75%，母乳喂养者大于85%，低磷膳食其吸收率高达90%。（2）代谢
磷的主要排泄途径是肾脏。当血中磷浓度降低时，肾小管对磷的重吸收增加，当磷的浓度升高时，肾小管排出的磷较多。
血浆中磷浓度也和钙一样，保持恒定量是受维生素D、甲状旁腺素和降钙素的调节。但主要通过甲状旁腺抑制肾小管对磷的吸收和排泄，调节血中磷浓度以维持体内磷的平衡，当其机能减退时，血磷浓度升高。
3.生理功能（1）是构成骨和牙齿的重要材料。磷为骨和牙齿的形成及维持所必需，在骨形成的过程中2克钙需1克磷。（2）参与能量代谢。碳水化合物和脂肪的吸收与代谢，都需要通过含磷的中间产物；磷参与形成三磷酸腺苷（ATP）、磷酸肌酸等供能、贮能物质，在能量的产生、转递过程起着非常重要的作用。（3）构成生命物质成分。磷是核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）的组成成分。磷脂是所有细胞膜所必需的成分，并参与脂肪和脂肪酸的分解代谢。（4）酶的重要成分。磷是体内很多酶的辅酶或辅基的组成成分。B族维生素（B、B、尼克酸等）只有经过磷酸化才能具有活性，16从而发挥其辅酶的作用。（5）调节酸碱平衡。磷酸盐组成缓冲系统，参与维持体液的酸碱平衡。
4.缺乏与过量
几乎所有的食物均含有磷，所以磷缺乏较少见。临床所见磷缺乏的病人多为长期使用大量抗酸药或禁食者。缺乏症有发育不良、体重下降、疲倦、龄齿、精神紧张、神经障碍。
过量的磷酸盐可引起低血钙症，导致神经兴奋性增强，手足抽搐和惊厥。
5.供给量与食物来源
磷在食物中分布很广，无论动物性或植物性食物都是由细胞构成，而细胞含磷丰富，若食物中的蛋白质能满足机体需要，也就能满足磷的需要。
瘦肉、蛋、鱼、鱼子、干酪、蛤蜊、动物的肝、肾含量很高。海带、芝麻酱、花生、干豆类、坚果、粗粮含磷也很高。不过谷粮中的磷多为植酸磷，不经过加工处理，吸收利用率低。
磷的供给量应与钙保持一定的比例。儿童、孕妇、乳母磷的供给量与钙相当，即钙磷比例保持1:1，一般成人钙磷比例保持在1:1.2～1.5为宜。牛奶的钙磷比为1:1，人乳的钙磷比例比牛奶更好，成熟母乳为1:1.5。
成人磷的AI为700mg/d，孕妇和哺乳期妇女磷的AI也定为700mg/d。磷的NOAEL为1500mg/d，UL为3500mg/d。（三）镁
1.含量与分布
镁是人体细胞内的主要阳离子，仅次于钾和磷。人体含镁20～30g，是必需常量元素中含量最少的。其中60%集中于骨、牙，其余大部分存在于细胞内液和软组织之中，肝脏和肌肉是镁浓度最高的软组织。分布于细胞外液者仅占镁总量的1%，但却发挥极为重要的生理作用，如唾液、胆汁、胰液、肠液都含镁。
2.吸收与代谢
植物细胞中含量最多的矿物质是镁。
食入的镁主要在小肠吸收，由血运行。其吸收量与钙平行，且与摄入量、在肠内停留时间、水分吸收速度、肠管内镁的浓度、以及膳食中其他成分都有关系。
含镁低的膳食吸收率可达76%，而含镁高者吸收率为40%左右。氨基酸、乳糖有利于镁的吸收；草酸、植酸和钙盐多时影响吸收。含磷多能影响钙、镁的平衡。高热量低镁或高钙膳食可导致镁的缺乏。
镁主要由尿中排出，体内镁的水平主要由肾脏调控。粪便和汗液亦可排出少量的镁。胃肠功能紊乱、消化液大量丢失，可使血镁浓度降低。蛋白质-热能缺乏、营养不良儿童的腹泻，可造成镁大量丢失。
3.生理功能（1）镁与钙磷构成骨盐。镁与钙既协同又拮抗，当钙不足时，镁可略为代替钙；而当摄入镁过多时，反而阻止骨骼的正常钙化。（2）镁是体内磷酸化和一些酶系统不可缺少的激活剂。体内葡萄糖转化为丙酮酸的酵解过程中，有7个关键酶需要单独的镁离子或是与ATP或AMP结合的镁离子。镁在蛋白质消化过程中参与某些肽酶的激活。（3）镁是细胞内液的主要阳离子，与钙、钾、钠一起，和相应的负离子协同，维持体内的酸碱平衡和神经肌肉的应激性。镁与钙相互制约以保持神经肌肉兴奋与抑制的平衡。血清镁浓度下降，镁、钙失去平衡，则易出现易激动、心律不齐、神经肌肉兴奋性极度增强，幼儿可发生癫痫、惊厥。严重缺镁还可出现震颤性谵妄等症状。（4）镁是心血管系统的保护因子，为维护心脏正常功能所必需。镁可以预防高胆固醇饮食所引起的冠状动脉硬化；缺镁易发生血管硬化、心肌损害。死于心脏病者，心肌中镁的含量比正常人少40%。软水地区居民心血管疾病发病率高，与软水中含镁少有关。补充镁盐可减少心肌梗塞的死亡率。临床上用硫酸镁治疗多种心脏病，防止血栓形成。另外，镁盐有利尿、导泻作用。
4.缺乏与过量
引起镁缺乏的原因很多，主要有：镁摄入不足、吸收障碍、丢失过多以及多种临床疾病等。镁缺乏可致血清钙下降，神经肌肉兴奋性亢进；对血管功能可能有潜在的影响，有人报告低镁血症患者可有房室性早搏、房颤以及室速与室颤，半数有血压升高；镁对骨矿物质的内稳态有重要作用，镁缺乏可能是绝经后骨质疏松症的一种危险因素；少数研究表明镁耗竭可以导致胰岛素抵抗。
在正常情况下，肠、肾及甲状旁腺等能调节镁代谢，一般不易发生镁中毒。用镁盐抗酸、导泻、利胆、抗惊厥或治疗高血压脑病，亦不至于发生镁中毒。只有在肾功能不全者、糖尿病酮症的早期、肾上腺皮质功能不全、骨髓瘤、草酸中毒、肺部疾患及关节炎等发生血镁升高时方可见镁中毒。
最初发现镁摄入过量的临床表现是腹泻。腹泻是评价镁毒性的敏感指标。过量镁摄入，血清镁在1.5～2.5 mmol/L时，常伴有恶心、胃肠痉挛等胃肠道反应；当血清镁增至5 mmol/L时，深腱反射消失；血清镁超过5 mmol/L时可发生随意肌或呼吸肌麻痹；血清镁7.5 mmol/L或更高时可发生心脏完全传导阻滞或心搏停止。
5.供给量及食物来源
成人每日镁的供给量为每1000 kcal热量120mg，总量为300～350mg。
植物性食品含镁较多，粗粮、干豆、坚果、绿叶蔬菜中含量都比较丰富。动物性食品一般含镁较少，加工精制的食品及油脂含镁量最低。
正常情况下，很少有镁缺乏，在一些疾病状态下易发生缺乏。镁缺乏的因素可能是长期酗酒、营养不良、糖尿病、肝硬化、吸收不良综合征、利尿剂过多使用者等。（四）钾
1.含量与分布
正常成人体内钾总量约为50 mmol/kg。体内钾主要存于细胞内，约占总量的98%，其他存在于细胞外。
2.吸收与代谢
人体内的钾主要来自食物，成人每日从膳食中摄入的钾为60～100 mmol，儿童为0.5～3.0 mmol/kg体重，摄入的钾大部分由小肠吸收，吸收率为90%左右。
摄入的钾约90%经肾脏排出，每日排出量70～90 mmol，因此，肾是维持钾平衡的主要调节器官。肾脏每日滤过钾有600～700 mmol，但几乎所有这些都在近端肾小管以及亨勒袢所吸收。除肾脏外，经粪和汗也可排出少量的钾。
3.生理功能（1）参与碳水化合物、蛋白质的代谢。葡萄糖和氨基酸经过细胞膜进入细胞合成糖原和蛋白质时，必须有适量的钾离子参与。估计1g糖原的合成约需0.6 mmol钾，合成蛋白质时每1g氮需要3 mmol钾。三磷酸腺苷的生成过程中也需要一定量的钾，如果钾缺乏时，碳水化合物、蛋白质的代谢将受到影响。（2）维持细胞内正常渗透压。由于钾主要存在于细胞内，因此钾在细胞内渗透压的维持中起主要作用。（3）维持神经肌肉的应激性和正常功能。细胞内的钾离子和细++胞外的钠离子联合作用，可激活Na-K-ATP酶，产生能量，维持细胞内外钾钠离子浓差梯度，发生膜电位，使膜有电信号能力，膜去极化时在轴突发生动作电位，激活肌肉纤维收缩并引起突触释放神经递质。当血钾降低时，膜电位上升，细胞膜极化过度，应激性降低，发生松弛性瘫痪。当血钾过高时，可使膜电位降低，可致细胞不能复极而应激性丧失，其结果也可发生肌肉麻痹。（4）维持心肌的正常功能。心肌细胞内外的钾浓度对心肌的自律性、传导性和兴奋性有密切关系。钾缺乏时，心肌兴奋性增高；钾过高时又使心肌自律性、传导性和兴奋性受抑制；两者均可引起心律失常。（5）维持细胞内外正常的酸碱平衡。钾代谢紊乱时，可影响细胞内外酸碱平衡。当细胞失钾时，细胞外液中钠与氢离子可进入细胞内，引起细胞内酸中毒和细胞外碱中毒，反之，细胞外钾离子内移，氢离子外移，可引起细胞内碱中毒与细胞外酸中毒。
4.缺乏与过量
人体内钾总量减少可引起钾缺乏症，可在神经肌肉、消化、心血管、泌尿、中枢神经等系统发生功能性或病理性改变。J主要表现为肌肉无力或瘫痪、心律失常、横纹肌肉裂解症及肾功能障碍等。
体内缺钾的常见原因是摄入不足或损失过多。正常进食的人一般不易发生摄入不足，但由于疾病或其他原因需长期禁食或少食，而静脉补液内少钾或无钾时，易发生摄入不足。损失过多的原因比较多，可经消化道损失，如频繁的呕吐、腹泻、胃肠引流、长期用缓泻剂或轻泻剂等；经肾损失，如各种以肾小管功能障碍为主的肾脏疾病，可使钾从尿中大量丢失；经汗丢失，见于高温作业或重体力劳动者，因大量出汗而使钾大量丢失。
体内钾过多，血钾浓度高于5.5 mmol/L时，可出现毒性反应，称+高钾血症。钾过多可使细胞外K上升，心肌自律性、传导性和兴奋性受抑制。主要表现在神经肌肉和心血管方面。神经肌肉表现为极度疲乏软弱，四肢无力，下肢沉重。心血管系统可见心率缓慢，心音减弱。
5.供给量与食物来源
钾需要量的研究不多。中国营养学会于2000年制订的DRIs中，参考国内外有关资料，提出了中国成人膳食钾的适宜摄入量（AI）为2000mg/d。
大部分食物都含有钾，尤其是蔬菜和水果是钾最好的来源。每100g谷类中含钾100～200mg，豆类中600～800mg，蔬菜和水果中200～500mg，肉类中含量约为150～300mg，鱼类中200～300mg。每100g食物含量高于800mg以上的食物有紫菜、黄豆、冬菇、赤豆等。（五）钠
1.含量与分布
钠是人体中一种重要无机元素，一般情况下，成人体内钠含量大约为3200（女）～4170（男）mmol（分别相当于77～100g），约占体重的0.15%，体内钠主要在细胞外液，占总体钠的44%～50%，骨骼中含量也高达40%～47%，细胞内液含量较低，仅9%～10%。食盐（NaCl）是人体获得钠的主要来源。
2.吸收与代谢
人体钠的主要来源为食物。钠在小肠上段吸收，吸收率极高，几乎可全部被吸收，故粪便中含钠量很少。钠在空肠的吸收大多是被动性的，主要是与糖和氨基酸的主动转运相偶联进行的。在回肠则大部分是主动吸收。
从食物中摄入的以及由肠分泌的钠，均可很快被吸收，据估计，每日从肠道中吸收的氯化钠总量在4400mg左右。被吸收的钠，部分通过血液输送到胃液、肠液、胆汁以及汗液中。每日从粪便中排出的钠不足10mg。在正常情况下，钠主要从肾脏排出，如果出汗不多，也无腹泻，98%以上摄入的钠自尿中排出，排出量在2300～3220mg。钠与钙在肾小管内的重吸收过程发生竞争，故钠摄入量高时，会相应减少钙的重吸收，而增加尿钙排泄。故高钠膳食对骨钙丢失有很大影响。
钠还从汗中排出，不同个体汗中钠的浓度变化较大，平均含钠盐（NaCl）2.5g/L在热环境中，中等强度劳动4小时，人体可丢失钠盐7～12g。
3.生理功能（1）调节体内水分与渗透压
钠主要存在于细胞外液，是细胞外液中的主要阳离子，约占阳离子总量的90%，与对应的阴离子构成渗透压。钠对细胞外液渗透压调节与维持体内水量的恒定，是极其重要的。此外，钠在细胞内液中同样构成渗透压，维持细胞内的水分的稳定。钠、钾含量的平衡，是维持细胞内外水分恒定的根本条件。（2）维持酸碱平衡+
钠在肾小管重吸收时与H交换，清除体内酸性代谢产物（如CO2），保持体液的酸碱平衡。钠离子总量影响着缓冲系统中碳酸氢盐的比例，因而对体液的酸碱平衡也有重要作用。（3）钠泵++
钾离子的主动运转，由Na-K-ATP酶驱动，使钠离子主动从细胞内排出，以维持细胞内外液渗透压平衡。钠对ATP的生成和利用、肌肉运动、心血管功能、能量代谢都有关系，钠不足均可影响其作用。此外，糖代谢、氧的利用也需有钠的参与。（4）增强神经肌肉兴奋性
钠、钾、钙、镁等离子的浓度平衡，对于维护神经肌肉的应激性都是必需的，满足需要的钠可增强神经肌肉的兴奋性。
4.缺乏与过量
人体内钠在一般情况下不易缺乏。但在某些情况下，如禁食、少食，膳食钠限制过严而摄入量非常低时，或在高温、重体力劳动、过量出汗、胃肠疾病、反复呕吐、腹泻（泻剂应用）使钠过量排出丢失时，或某些疾病，如艾迪生病引起肾不能有效保留钠时，胃肠外营养缺钠或低钠时，利尿剂的使用而抑制肾小管重吸收钠时均可引起钠缺乏。
钠的缺乏在早期症状不明显，倦怠、淡漠、无神、甚至起立时昏倒。失钠达0.55/kg体重以上时，可出现恶心、呕吐、血压下降、痛性肌肉痉孪，尿中无氯化物检出。当失钠达0.75～1.2g/kg体重时，可出现恶心、呕吐、视力模糊、心率加速、脉搏细弱、血压下降、肌肉痉孪、疼痛反射消失，甚至淡漠、木僵、昏迷、外周循环衰竭、休克，终因急性肾功能衰竭而死亡。++
钠摄入量过多、尿中Na/K比值增高，是高血压的重要因素。研++究表明，尿Na/K比值与血压呈正相关，而尿钾与血压呈负相关。在高血压家族人群较普遍存在对盐敏感的现象，而对盐不敏感的或较耐盐者，在无高血压家族史者中较普遍。
正常情况下，钠摄入过多并不蓄积，但某些情况下，如误将食盐当作食糖加入婴儿奶粉中喂哺，则可引起中毒甚至死亡。急性中毒，可出现水肿、血压上升、血浆胆固醇升高、脂肪清除率降低、胃黏膜上皮细胞受损等。
5.供给量与食物来源
鉴于我国目前尚缺乏钠需要量的研究资料，也未见膳食因素引起的钠缺乏症的报道，尚难制订EAR和RNI，钠的适宜摄入量（AI）成人为2200mg/d。
钠普遍存在于各种食物中，一般动物性食物钠含量高于植物性食物，但人体钠来源主要为食盐（钠）、以及加工、制备食物过程中加入的钠或含钠的复合物（如谷氨酸、小苏打即碳酸氢钠等），以及酱油、盐渍或腌制肉或烟熏食品、酱咸菜类、发酵豆制品、咸味休闲食品等。（六）氯
1.含量与分布
氯是人体必需常量元素之一，是维持体液和电解质平衡中所必需的，也是胃液的一种必需成分。自然界中常以氯化物形式存在，最普通形式是食盐。氯在人体含量平均为1.17g/kg，总量约为82～100g，占体重的0.15%，广泛分布于全身。主要以氯离子形式与钠、钾化合存在。其中氯化合物主要在细胞内液，而氯化钠主要在细胞外液中。
2.吸收与代谢
饮食中的氯多以氯化钠形式被摄入，并在胃肠道被吸收。胃肠道-中有多种机制促进氯的吸收。胃黏膜处吸收受HCO浓度和pH值影响，3-空肠中色氨酸刺激Cl的分布，增加单向氯离子的流量，回肠中有“氯泵”参与正常膳食中氯的吸收及胃液中氯的重吸收。吸收的氯离子经血液和淋巴液运输至各种组织中。
氯化物主要从肾脏排出，但经过肾小球滤过的氯，约有80%在肾小管被重吸收，10%在远曲小管被重吸收，只有小部分经尿排出体外，并在肾小管以铵换钠，将钠重新吸收。
氯和钠除主要从肾排出体外，也从皮肤排出，在高温、剧烈运动、汗液大量排出时，也相应促使了氯化纳的排出。
利尿剂的应用使钠的重吸收减少。腹泻时，食物及消化液中氯可随粪便排出。
3.生理功能（1）维持细胞外液的容量与渗透压
氯离子与钠离子是细胞外液中维持渗透压的主要离子。二者约占总离子数的80%，调节与控制着细胞外液的容量与渗透压。（2）维持体液酸碱平衡
氯是细胞外液中的主要阴离子。当氯离子变化时，细胞外液中的--HCO的浓度也随之变化，以维持阴阳离子的平衡；反之，当HCO33-浓度改变时，Cl相随变化，以维持细胞外液的平衡。供应过量氯离子可以校正由疾病或利尿剂引起的代谢性碱中毒。（3）参与血液CO运输2
当CO进入红细胞后，即在红细胞内碳酸酐酶参与下，与水结合2+-成碳酸，再离解为H与HCO，被移出红细胞进入血浆，但正离子不3能同样扩散出红细胞，血浆中的氯离子即等当量进入红细胞内，以保-持正负离子平衡；反之，红细胞内的HCO浓度低于血浆时，氯离子3-由红细胞移入血浆，HCO转入红细胞，而使血液中大量的CO得以32输送至肺部排出体外。（4）其他
氯离子还参与胃液中胃酸形成，胃酸促进维生素B和铁的吸收；12激活唾液淀粉酶分解淀粉，促进食物消化；刺激肝脏功能，促使肝中代谢废物排出；氯还有稳定神经细胞膜电位的作用等。
4.缺乏与过量
由于氯来源广泛，特别是食盐，摄入量往往大于正常需要水平。因此，由饮食引起的氯缺乏很少见。但不合理配方膳食（含氯量1～2 mmol/L）的应用、患先天性腹泻（再吸收障碍）的婴儿，可致氯缺乏。
大量出汗、腹泻、呕吐，或肾病肾功能改变，或使用利尿剂等引起的氯的大量丢失，均可造成氯的缺乏。氯的缺乏常伴有钠缺乏，此时，造成低氯性代谢性碱中毒，常可发生肌肉收缩不良，消化功能受损，且可影响生长发育。
人体摄入氯过多引起对机体的危害作用并不多见。仅见于严重失水、持续摄入高氯化钠（如食盐）或过多氯化铵；临床上可见于输尿管-肠吻合术、肾功能衰竭、尿溶质负荷过多、尿崩症以及肠对氯的吸收增强等，以上均可引起氯过多而致高氯血症。此外，敏感个体尚可致血压升高。
5.供给量与食物来源
在一般情况下，膳食中的氯总比钠多，但氯化物从食物中的摄入和从身体内的丢失大多与钠平行，因此，除婴儿外所有年龄的氯需要量基本上与钠相同。由于人乳中所含的氯化物（11 mmol）高于钠浓度，美国儿科学会（AAP）因此建议，氯在类似浓度10.4 mmol时，++其NaK与Cl-比例为1.5～2.0，可维持婴儿体内的正常酸碱平衡调节水平。
目前尚缺乏氯的需要量的研究资料，难于制订EAR和RNI，结合钠的AI值，中国营养学会（2000年）提出的中国成人膳食氯适宜摄入量（AI）为2800mg/d。
膳食氯几乎完全来源于氯化钠，仅少量来自氯化钾。因此食盐及其加工食品酱油，盐渍、脆制食品、酱咸菜以及成味食品等都富含氯化物。一般天然食品中氯的含量差异较大；天然水中也几乎都含有氯，估计日常从饮水中提供40mg/d左右，与从食盐来源的氯的量（约6g）相比并不重要。
二、微量元素（一）铁
1.含量与分布
铁是人体极为重要的必需微量元素之一，也是人体必需微量元素含量最多的一种。人体含铁总量为4～5克，其中60%～70%在血红蛋白中，肌红蛋白含铁不足3%～5%，细胞色素酶等含铁约为其总量的1%，其余则以铁蛋白或含铁血黄素形式贮存于肝、脾、骨髓等处备用。胎儿体内含铁约400毫克，可供其出生后半年内的消耗。但奶中含铁低，出生四个月的婴儿应补充含铁食品以防发生缺铁性贫血。
2.吸收与代谢（1）吸收
食物中的铁大部分为三价铁，经胃酸作用还原成二价铁后被吸收。铁吸收最高的部位在十二指肠和空肠。铁的吸收受小肠黏膜细胞调节，只有身体需铁时才被吸收。成年人能吸收的铁相当于机体的丢失量。吸收后形成铁蛋白保存在黏膜细胞中，需要时被释放。当铁蛋白量逐渐达到饱和时，机体对铁的吸收量减少，最后停止吸收。
食物中的铁分为血红素铁和非血红素铁两种形式，二者的吸收机制和吸收率不同。血红素铁主要存在于动物性食物中，它的吸收不受植酸盐和草酸盐等的影响，因此血红素铁的吸收率较高。非血红素铁主要存在于植物性食物中，吸收前必须与结合的有机物分离，并转化为二价铁后才能被吸收。
膳食中铁的吸收受许多因素的影响。影响铁吸收的主要因子有：植物性食物中含有的植酸盐、草酸盐；胃酸对铁的吸收很重要，它可使铁在胃内形成一种复合物并在肠内维持可溶状态，体内缺乏胃酸或服用抗酸药或影响铁吸收；铁的吸收与体内铁的需要量和贮存量有关，一般贮存多时其吸收率低，贮存量较低或需要量增加时则吸收率增高；膳食中磷过高、钙太低，或缺乏维生素A和维生素C都可妨碍铁的吸收和利用。食物中的有机酸、蛋白质、维生素C、果糖、山梨醇都能促进铁的吸收；血红素型铁的吸收不受食物中植酸、磷酸的影响，以卟啉形式直接被肠黏膜上皮细胞吸收；肉、鱼、禽类动物性食品可增加非血红素铁的吸收；食物中的铜可促进铁的利用。（2）代谢
机体对铁具有贮存和再利用的代谢特点。正常成人每日血红蛋白分解代谢需要20～25mg铁，通常人体很难从膳食中得到满足。但是人体能保留代谢铁的90%以上，并能将其反复利用，包括细胞死亡后其内部的铁也同样被保留和利用。
机体对铁的排泄能力有限，其中90%从肠道排出，其次是随汗和尿排出。月经、出血等也为铁的排出途径。
3.生理功能（1）构成血红蛋白和肌红蛋白，参与氧的运输。血红蛋白是由一个球蛋白与四个铁卟啉组成，与氧进行可逆性的结合，使血红蛋白具有携带氧的功能；肌红蛋白是由一个血红素和一个球蛋白组成，肌红蛋白的基本功能是在肌肉组织中起转运和储存氧的作用。（2）构成细胞色素和含铁酶，参与能量代谢。铁是细胞色素酶、过氧化酶、过氧化氢酶的组成成分，在生物氧化过程中起着十分重要作用。细胞色素为含血红素的化合物，其在线粒体内具有电子传递作用，对细胞呼吸和能量代谢具有重要意义。（3）维持正常的造血功能。红细胞中含铁约占机体总铁的2/3。缺铁可影响血红蛋白的合成，甚至影响DNA的合成及幼红细胞的增殖。（4）参与其他重要功能。铁与维持正常免疫功能有关，研究发现缺铁可引起淋巴细胞减少和自然杀伤细胞活性降低。另外，研究显示在催化促进β-胡萝卜素转化为维生素A、嘌呤与胶原的合成、脂类从血液中转运以及药物在肝脏解毒等方面均需铁的参与。同时还发现铁与抗脂质过氧化有关，随着铁缺乏程度增高，脂质过氧化损伤加重，铁的缺乏还可使具有抗脂质过氧化作用的卵磷脂胆固醇酰基转移酶活性下降。
4.缺乏与过量
长期膳食中铁供给不足，可引起体内缺铁或导致缺铁性贫血，多见于婴幼儿、孕妇及乳母。我国7岁以下儿童贫血平均患病率高达57.6%，其中1～3岁的幼儿患病率最高。孕妇贫血率平均为30%左右，孕末期更高。主要因机体需要量增加且膳食铁摄入不足引起。因月经过多、痔疮、消化道溃疡、肠道寄生虫等疾病的出血，也是引起铁缺乏的重要原因。
铁缺乏可分为三个阶段：第一阶段为铁减少期（ID），此期主要是体内储存铁减少，血清铁蛋白浓度下降；第二阶段为缺铁性红细胞生成期（IDE），此期除血清铁蛋白浓度下降外，血清铁也下降，同时铁结合力上升（运铁蛋白饱和度下降），游离原卟啉（FEP）浓度上升；第三阶段为缺铁性贫血期（IDA），血红蛋白和红细胞压积下降，有了临床表现。
缺铁性贫血的临床表现为食欲减退、烦躁、乏力、面色苍白、心悸、头晕、眼花、免疫功能降低、指甲脆薄、反甲、出纵脊等。
铁的过量积蓄可发生血色病。
5.供给量与食物来源
铁的供给量不仅包括生长所需要的铁，而且包括补偿丢失的部分。应考虑不同生理条件及铁的食物来源。
中国营养学会建议铁的AI如下：出生～6个月婴儿0.3mg；6个月～1岁婴儿10mg；1岁以上至不足11岁儿童为12mg；11岁以上至不足14岁的男童为16mg，女童为18mg；14岁以上至不足18岁的男性少年为20mg，女性少年为25mg；18岁以上成年男性为15mg，成年女性为20mg；孕妇早期15mg中期，25mg，晚期35mg；乳母25mg。成年人铁的UL为50mg/d。
在铁缺乏的早、中期（即第一二阶段）机体并无贫血，只有到晚期（即第三阶段）才会出现贫血及相关症状，此时缺铁已经相当严重。但在铁缺乏的早、中期机体已有贫血的亚临床症状，如食欲下降、头晕、易疲倦、注意力不容易集中等，如果在此时及时补铁，可以避免由于贫血而产生对机体的严重损害。所以铁不是在贫血发生后才补充，应在铁缺乏的早中期或有铁缺乏的可能时（如青春期、怀孕、哺乳、老年等）就及时补充。
动物性食品中的铁吸收率较高，如鱼为11%，血红蛋白为12%，动物肌肉、肝脏为22%。植物性食品中铁的吸收率较低，如大米为1%，玉米、黑豆为3%，生菜为4%，大豆为7%。
含血红素铁较高的食物有牛肉、羊肉、动物肝和动物血等。植物性食物中含铁较高的有磨菇、黑木耳、芝麻等。
在缺氧、辐射、手术、创伤、失血、贫血、溶血以及口服避孕药、制酸剂时，铁的供给量要相应增加。（二）碘
1.含量与分布
成人体内含碘20～50mg，甲状腺内含碘最多，占70%～80%。血液中含碘30～60μg/L，主要为蛋白结合碘。
2.吸收与代谢
饮食中的碘进入胃肠道转变为碘化物后吸收迅速，约3小时几乎完全被吸收，后随血流送至全身各个脏器。
甲状腺吸碘力最强，用以合成甲状腺激素——三碘酪氨酸（T）3和四碘酪氨酸（T ）。甲状腺是贮存碘化物的唯一组织。4
体内的碘主要经肾脏排泄，约90%的碘随尿排出，10%由粪便排出，极少随汗液排出。
3.生理功能
碘在体内主要参与甲状腺素的合成，其生理功能是通过甲状腺素实现的。甲状腺激素的生理功能主要有以下几个方面：（1）促进生物氧化，参与磷酸化过程，调节能量转化；（2）促进蛋白质的合成和神经系统发育，碘对胚胎发育期和出生后早期生长发育，特别是智力发育尤为重要；（3）促进糖和脂肪代谢，包括促进三羧酸循环和生物氧化，促进肝糖原分解和组织对糖的利用，促进脂肪分解及调节血清中胆固醇和磷脂的浓度；（4）激活体内许多重要的酶，包括细胞色素酶系、琥珀酸氧化酶系等一百多种酶；（5）调节组织中的水盐代谢，缺乏甲状腺素可引起组织水盐潴留并发黏液性水肿；（6）促进维生素的吸收利用，包括促进尼克酸的吸收利用及β-胡萝卜素向维生素A的转化。
4.缺乏与过量
饮食中长期供应不足或生理需要量增加，长期摄入含抗甲状腺素因子的食物（如十字花科植物中的萝卜、甘蓝、花菜等含有β-硫代葡萄糖苷，可干扰甲状腺对碘的吸收利用），可引起碘的缺乏，从而使甲状腺激素分泌不足。
碘缺乏的典型症状是甲状腺肿大。孕妇严重缺碘可影响胎儿神经、肌肉的发育及引起胚胎期和围生期胎儿死亡率上升；婴幼儿缺碘可引起生长发育迟缓、智力低下，严重者发生呆小症（克汀病）。
碘摄入过量可引起高碘性甲状腺肿、碘性甲状腺功能亢进、乔本氏甲状腺炎等。
5.供给量与食物来源
中国营养学会2000年提出每人每日碘RNI，成年人150μg，孕妇和乳母200μg。碘的成年人UL为1000μg。儿童：7～10岁120μg，1～6岁90μg，7个月～1岁50μg，7个月以下50μg。
含碘量丰富的食品有海产品，如海带、紫菜、淡菜、海参等，海盐中也含有少量碘。植物性食物含碘量较低。人体对碘的需要量受年龄、性别、体重、发育及营养状况等影响。
预防碘缺乏最好的方法是采用碘强化措施，如在食盐中加碘、食用油中加碘及在自来水中加碘等。我国为改善人群碘缺乏的状况在全国范围内采取食盐加碘的防治措施，经多年实施已取得良好的效果。（三）锌
1.含量与分布
锌在人体中含量约为铁的一半（2.0～2.5g），而比铜多十余倍。一切器官都含锌，皮肤、骨骼、内脏、前列腺、生殖腺和眼球的含量都很丰富。按单位重量含锌量计算，以视网膜、脉络膜、前列腺为最高，其次为骨骼、肌肉、皮肤、肝、肾、心、胰、脑和肾上腺等。血液中的锌主要以含锌金属酶形式存在。血液中75%～85%的锌分布在红细胞中，3%～5%在白细胞中，其余在血浆中。
2.吸收与代谢
锌由小肠吸收，吸收率为20%～30%。食入锌15分钟后开始被吸收，开始集中于肝，然后分布到其他组织。4小时后血浆中锌的浓度达到最高峰。血浆中的锌大部分与白蛋白及α-巨球蛋白结合，随血液进入门静脉循环分布于各器官组织。
锌与白蛋白形成复合物很易被组织吸收。机体对锌的吸收与肠腔锌的浓度有关，体内缺锌时吸收率增高。
许多因素可影响膳食中锌的吸收。植物性食物中的鞣酸、植酸和纤维素等均不利于锌的吸收；铁抑制锌的吸收；酗酒可妨碍锌的吸收。动物性中的锌生物利用率较高；某些药物如碘喹啉、苯妥英纳和维生素D均能促进锌的吸收。
锌主要从肠道排出，肾脏和皮肤亦可排出一定数量。夏日炎热多汗或病理性发汗，锌大量丢失，可能发生体内的锌的不足。
3.生理功能
锌对生长发育、免疫功能、物质代谢和生殖功能等均具有重要的作用。（1）金属酶的组成成分或酶的激活剂。体内约有200多种含锌酶，其中主要的含锌酶有超氧化物歧化酶、苹果酸脱氢酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶等，这些酶在参与组织呼吸、能量代谢及抗氧化过程中发挥重要作用。锌为维持RNA多聚酶、DNA多聚酶及逆转录酶等活性所必需的微量元素。（2）促进生长发育与组织再生。锌参与蛋白质合成及细胞生长、分裂和分化等过程，与生长发育有密切关系。锌可直接参与基因表达调控从而影响生长发育。锌还促进性器官和性机能的正常发育。（3）促进机体免疫功能。锌对于保证免疫系统的完整性是必需的。缺锌可引起胸腺萎缩、胸腺激素减少、T细胞功能受损及细胞介导的免疫功能改变。（4）维持细胞膜结构和功能。锌可与细胞膜上各种基团、受体等作用，增强膜稳定性和抗氧自由基的能力。
此外，锌与唾液蛋白质合成味觉素可增进食欲，缺锌可影响味觉和食欲，甚至发生异食癖。锌对皮肤和视力具有保护作用，缺锌可引起皮肤粗糙和上皮角化。
4.缺乏与过量
引起锌缺乏的主要因素：（1）膳食摄入不平衡。动物性食物摄偏少，有偏食习惯等；（2）特殊生理需要量增加。如孕妇、乳母和婴幼儿对锌的需要量增加；（3）疾病的影响。
缺锌可引起生长发育停滞，食欲减退或有异食癖，味觉、嗅觉异常，伤口愈合不良。儿童长期缺乏锌可导致侏儒症。成人长期缺锌可导致性功能减退、精子数减少、胎儿畸形、皮肤粗糙、免疫功能降低等。轻度缺锌状态比较常见，可从患者毛发含锌量作出诊断。
盲目过量补锌或食用因镀锌罐头污染的食物和饮料等均有可能引起锌过量或锌中毒。过量的锌可干扰铜、铁和其他微量元素的吸收和利用，损害免疫功能。成人摄入2g以上可发生锌中毒，引起急性腹痛、腹泻、恶心、呕吐等临床症状。
5.供给量与食物来源
成年人每日摄入10～20mg锌即可维持平衡或略呈正平衡。孕妇乳母的需要量比成人高1倍。
中国营养学会2000年推荐锌的RNI为成年男性15mg/d，女性11.5mg/d，其他年龄组锌的推荐摄入量见表1-10。锌的NOA-EL为30mg/d，成年男性UL定为45mg/d，女性为37mg/d。锌的来源以植物性食物为主时，其供给量须相应提高。
含锌最多的食物为牡蛎、胰腺、肝脏、全谷、粗粮、干豆、坚果、蛋、肉、鱼等，牛奶中含锌量比肉类少得多，白糖和水果中含量最低。食物经过精制后锌的含量大为减少。如小麦磨成粉，去除胚芽和麦麸，锌含量减少了4/5。（四）硒
1.含量与分布
人体硒总量为14～20mg。硒存在于所有细胞与组织器官中，其浓度在肝、肾、胰、心、脾、牙釉质和指甲中较高，肌肉、骨骼和血液中浓度次之，脂肪组织最低。
2.吸收与代谢
食入的硒主要在小肠吸收，3小时后入血。人体对硒的吸收良好，吸收率为50%～100%。硒的吸收与硒的化学结构和溶解度有关，硒蛋氨酸较无机形式易吸收，溶解度大的硒化合物比溶解度小的更易吸收。
体内的硒主要通过肾脏排出，少量从肠道排出，粪中排出的硒大多为未被吸收的硒。硒摄入量高时可在肝内甲基化生成挥发性二甲基硒化合物，并由肺部呼气排出。此外，少量硒也可从汗液、毛发排出。
3.生理功能（1）作为谷胱苷肽过氧化酶（GSH-Px）的重要组成成分。GSH-Px是维护健康、防治某些疾病所必需，在体内具有抗氧化功能、清除体内脂质过氧化物、阻断活性氧和自由基的损伤作用。它是强氧化剂（效力比维生素E高500倍），能特异性地催化还原型谷胱甘肽转化为氧化型谷胱甘肽，促进有毒的过氧化物还原为无毒的化合物，从而对细胞膜有保护作用，以维持细胞的正常功能。（2）保护心血管和心肌的健康。调查发现机体缺硒可引起以心肌损害为特征的克山病，硒的缺乏还可以引起脂质过氧化反应增强，导致心肌纤维坏死，心肌小动脉和毛细血管损伤。研究发现高硒地区人群中的心血管病发病率较低。（3）有毒重金属的解毒作用。硒与金属有较强的亲和力，能与体内重金属，如汞、镉、铅等结合成金属-硒-蛋白质复合物而起解毒作用，并促进金属排出体外。（4）其他功能。硒还具有促进生长、保护视觉及抗肿瘤的作用。研究发现，硒缺乏可引起生长迟缓及神经性视觉损害，由糖尿病引起的白内障失明经补硒可改善视觉功能。人群流行病学调查发现硒缺乏地区的肿瘤发病率明显增高。
4.缺乏与过量
我国科学家首先证实缺硒是发生克山病的重要原因。缺硒也被认为是发生大骨节病的重要原因。缺硒可影响机体抗氧化能力和免疫功能。
过量的硒可引起中毒，其中毒症状为头发和指甲脱落，皮肤损伤及神经系统异常，如肢端麻木、抽搐等，严重者可致死亡。
5.供给量与食物来源
根据研究结果确定预防克山病的“硒最低日需要量”，男性为19μg/d，女性为14μg/d。生理需要量为≥40μg/d。2000年中国营养学会建议的不同人群硒的RNI见表1-11。成年人硒的UL为400μg/d。
食物中硒的含量因地区而异，特别是植物性食物的硒含量与地表土壤层中硒元素的水平有关。海产品和动物内脏是硒的良好食物来源。精制的食品含量减少。烹调加热，硒可挥发，会造成一定的损失。（五）铜
1.含量与分布
铜是人体必需的微量元素，铜广泛分布于生物组织中，大部分以有机复合物存在，很多是金属蛋白，以酶的形式起着功能作用。每个含铜蛋白的酶都有它清楚的生理生化作用，生物系统中许多涉及氧的电子传递和氧化还原反应都是由含铜酶催化的，这些酶对生命过程都是至关重要的。
据估计人体内含铜总量范围为50～120mg，有报道人体含铜1.4～2.1mg/kg，幼儿以千克体重计是成人的3倍，胎儿和婴儿铜水平与成人不同。出生后头两个月的婴儿铜浓度是以后的6～10倍，这种铜的储存可能为度过婴儿期所需。人血液中铜主要分布于细胞和血浆之间，在红细胞中约60%的铜存在于Cu-Zn金属酶中（超氧化物歧化酶，SOD），其余40%与其他蛋白质和氨基酸松弛地结合。
2.吸收与代谢
膳食中铜被吸收后，通过门脉血运送到肝脏，掺入到铜蓝蛋白，然后释放到血液，传递到全身组织，大部分内源性铜排泄到胃肠道与从食物中来而未被吸收的铜一起排出体外，少量铜通过其他途径排出。
铜主要在小肠被吸收，少量由胃吸收。可溶性铜的吸收率为40%～60%。胃肠道对一般食物中铜吸收率很高，近来报道表观吸收率为55%～75%，铜的吸收率受膳食中铜水平强烈影响，膳食中铜含量增加，吸收率则下降，而吸收量仍有所增加。在每天摄入铜少于1mg时，其吸收率为50%以上；当每天摄入量增加到5mg时，吸收率则下降为20%以下，每天摄入铜为2mg时吸收率约为35%。
膳食中铜水平低时，主动运输为主；膳食中铜水平高时，被动吸收则起作用。年龄和性别对铜吸收未见明显影响。铜的吸收可能受机体对铜的需要所调节，含铜硫蛋白参与对铜吸收的调节。
膳食中其他营养素摄入量对铜的吸收利用产生影响，但所需含量都比较高，这包括锌、铁、钼、维生素C、庶糖和果糖。已证明锌摄入过高可干扰铜的吸收，膳食或饲料中维生素C含量高时，在许多动物体内可产生铜缺乏，但人体研究较少。每天摄入维生素C 600mg并不干扰铜的吸收。每天摄入维生素C 1600mg可减少铜蓝蛋白活力，人体研究表明，果糖摄入量高与红细胞中铜-锌超氧化物歧化酶（Cu-Zn SOD）减少有关。
总之，这些营养素之间关系，在人体研究中资料仍感不足，需要进一步探讨。
铜的主要排泄途径是通过胆汁到胃肠道，再随唾液、胃液、肠液回收，进入胃肠道的铜以及少量来自小肠细菌的铜一起由粪便中排出，但少部分被重吸收。健康人每日经尿液排泄的铜为10～50μg/d，经汗及皮肤通常丢失50μg/d以下，皮肤、指甲、头发也丢失铜。铜吸收和排泄的动态平衡调节，在宽广的膳食摄入范围内可预防铜的缺乏或中毒。
3.生理功能
铜是原氧化剂（prooxiant）又是抗氧化剂（antioxidant）。铜在机体内的生化功能主要是催化作用，许多含铜金属酶作为氧化酶，参与体内氧化还原过程，尤其是将氧分子还原为水，许多含铜金属酶已在人体中被证实，有着重要的生理功能。（1）构成含铜酶与铜结合蛋白的成分
已知含铜酶主要有：胺氧化酶、酪胺氧化酶、单胺氧化酶、组胺氧化酶、二胺氧化酶、赖氨酰氧化酶、硫氢基氧化酶、亚铁氧化酶Ⅰ（即铜蓝蛋白）、亚铁氧化酶Ⅱ、细胞色素C氧化酶、多巴胺β-羟化酶、超氧化物歧化酶、细胞外超氧化物歧化酶等。
铜结合蛋白有：铜硫蛋白、白蛋白、转铜蛋白、凝血因子Ⅴ、低分子量配合体（包括氨基酸和多肽）等。（2）维持正常造血功能
铜参与铁的代谢和红细胞生成。铜蓝蛋白和亚铁氧化酶E可氧化铁离子，使铁离子结合到运铁蛋白，对生成运铁蛋白起主要作用，并可将铁从小肠腔和贮存点运送到红细胞生成点，促进血红蛋白的形成。故铜缺乏时可产生寿命短的异常红细胞。正常骨髓细胞的形成也3+需要铜。缺铜引起线粒体中细胞色素C氧化酶活性下降，使Fe不能与原卟啉合成血红素，可引起贫血。铜蓝蛋白功能缺损也可使细胞产生铁的积聚。缺铜时红细胞生成障碍，表现为缺铜性贫血。大多数为低血红蛋白小细胞性，亦可为正常细胞或大细胞性。生化检查：①血浆铜蓝蛋白＜150mg/L。②血清铜浓度＜11μmol/L（0.7mg/L）。③红细胞中铜含量常降至0.4μg/ml红细胞以下。（3）促进结缔组织形成
铜主要是通过赖氟酰氧化酶促进结缔组织中胶原蛋白和弹性蛋白的交联，是形成强壮、柔软的结缔组织所必需。因此，它在皮肤和骨骼的形成、骨矿化、心脏和血管系统的结缔组织完善中起着重要的作用。（4）维护中枢神经系统的健康
铜在神经系统中起着多种作用。细胞色素氧化酶能促进髓鞘的形成。在脑组织中多巴胺β-羟化酶催化多巴胺转变成神经递质正肾上腺素，该酶并与儿茶酚胺的生物合成有关。缺铜可致脑组织萎缩，灰质和白质变性，神经元减少，精神发育停滞，运动障碍等。铜在中枢神经系统中的一些遗传性和偶发性神经紊乱的发病中有着重要作用。（5）促进正常黑色素形成及维护毛发正常结构
酪氨氧化酶能催化酪氨酸羟基化转变为多巴，并进而转变为黑色素，为皮肤、毛发和眼睛所必需。先天性缺酪氨氧化酶，引起毛发脱色，称为白化病。硫氢基氧化酶具有维护毛发的正常结构及防止其角化，铜缺乏时毛发角化并出现具有铜丝样头发的卷发症，称为Menke's病。（6）保护机体细胞免受超氧阴离子的损伤
广泛分布的超氧化物歧化酶（SOD），细胞外的铜蓝蛋白和主要在细胞内的铜硫蛋白等含铜酶具有抗氧化作用。SOD能催化超氧阴离子转变为过氧化物，过氧化物又通过过氧化氢酶或谷胱甘肽过氧化物酶作用进一步转变为水。
铜对脂质和糖代谢有一定影响，缺铜动物可使血中胆固醇水平升高，但过量铜又能引起脂质代谢紊乱。铜对血糖的调节也有重要作用。缺铜后葡萄糖耐量降低，对某些用常规疗法无效的糖尿病患者，给以小剂量铜离子治疗，常可使病情明显改善，血糖降低。
此外，铜对免疫功能、激素分泌等也有影响，缺铜虽对免疫功能指标有影响，但补充铜并不能使之逆转。
4.过量与中毒
铜对于大多数哺乳动物是相对无毒的。人体急性铜中毒主要是由于误食铜盐或食用与铜容器或铜管接触的食物或饮料。大剂量铜的急性毒性反应包括口腔有金属味、流涎、上腹疼痛、恶心、呕吐及严重腹泻。摄入100g或更多硫酸铜可引起溶血性贫血、肝衰竭、肾衰竭、休克、昏迷或死亡。
慢性中毒可以在用铜管做血液透析的病人几个月后出现，以及葡萄园用铜化合物作为杀虫剂的工作者。经口摄入而引起慢性中毒尚未确定。长期食用大量牡蛎、肝、蘑菇、坚果、巧克力等含铜高的食品，每天铜摄入量超过正常量10倍以上未见慢性中毒。
5.供给量与食物来源
借鉴国外资料结合我国居民情况，中国营养学会于2000年制订了不同年龄各人群的AI值，成年人为每人每天2mg。可耐受最高摄入量值（UL）成年人为8mg/d。
铜广泛存在于各种食物中，牡蛎，贝类海产品食物以及坚果类是铜的良好来源（含量为0.3～2mg/100g），其次是动物的肝、肾，谷类胚芽部分，豆类等次之（含量为0.1～0.3mg/100g），植物性食物铜含量受其培育土壤中铜含量，及加工方法的影响。奶类和蔬菜含量最低（为0.1mg/100g食物）。通常成年人每天可以从膳食中得到约2.0mg铜，基本上能满足人体需要。食物中铜吸收平均为40%～60%。（六）铬
1.含量与分布
成年人体内含铬总量为5～10mg，骨、大脑、肌肉、皮肤和肾上腺中铬含量较高。一般组织中铬含量随年龄增长而减少。
2.吸收与代谢3+
食物中的铬大多为无机Cr，一般吸收率＜3%。铬可与有机物结合成为具有生物活性的复合物，从而提高铬的吸收率，如啤酒酵母中以葡萄糖耐量因子形式存在的铬，其吸收率达10%～25%。草酸盐和植酸盐可干扰铬的吸收。
铬在小肠被吸收，进入血液中的铬主要与运铁蛋白结合，部分与白蛋白结合，并转运至全身组织器官。摄入体内的铬约95%以上从尿中排出，少量从胆汁、毛发和皮肤排出。
3.生理功能
铬是体内葡萄糖耐量因子（GTF）的重要组成成分，能增强胰岛素的作用，促进葡萄糖的利用及使葡萄糖转化为脂肪。GTF本身并不是降糖剂，但它能增强胰岛素作用，降低血糖，改善糖耐量。铬具有提高高密度脂质白和载脂蛋白A浓度及降低血清胆固醇的作用。三价3+铬（Cr）与DNA结合，可增强其启动位点的数目，增强RNA和DNA的合成。
4.缺乏与过量
铬缺乏多见于老年人、糖尿病患者、蛋白质-能量营养不良的婴儿及完全肠外营养的病人。患者可出现生长停滞、血脂增高、葡萄糖耐量异常，并伴有高血糖及尿糖等症状。
由于三价铬的毒性较低，食物中含铬较少且吸收利用率低，以及安全剂量范围较宽等原因，尚未见膳食摄入过量铬而引起中毒的报道。但研究发现接触铬化合物可发生过敏性皮炎、鼻中隔损伤，可见肺癌发生率上升等现象。
5.供给量与食物来源
美国营养标准推荐委员会于1989年建议成年人铬的安全适宜摄入量为50～200μg/d。中国营养学会推荐1～6个月婴儿铬的AI为10μg/d，7～12个月为15μg/d，1～3岁为20μg/d，4～10岁为30μg/d，11～17岁为40μg/d，成人为50μg/d。铬的UL成年人为500μg/d。
铬广泛分布于食物中，动物性食物以肉类和海产品（牡蛎、海参、鱿鱼、鳗鱼等）含铬较丰富，植物性食物如谷物、豆类、坚果类、黑木耳、紫菜等含铬也较丰富，啤酒酵母和动物肝脏中的铬以具有生物活性的糖耐量因子形式存在，因此吸收利用率较高。
有的地区水中含有相当数量的铬。食物加工越精细，其中铬的含量越少，精制食品几乎不含铬。（七）氟
氟与疾病和健康相关性的研究已有近百年的历史。氟以少量且不同浓度存在于所有土壤，水及动植物中均含有氟。氟既是人体所必需的微量元素，但过量又可引起中毒。
目前，已知与氟化物相关联的组织为骨与牙釉质。并被证实是惟一能降低儿童和成年人龋齿患病率和减轻龋齿病情的营养素。人体内约有0.007%的氟。
1.吸收与代谢（1）吸收
膳食和饮水中的氟摄入人体后，主要在胃部吸收。氟的吸收很快，吸收率也很高。饮水中的氟可完全吸收，食物中的氟一般吸收75%～90%，剩下的10%～25%则由粪便排出，吸收一半量所需的时间约为30分钟，因此，血浆浓度通常在30～60分钟内达到峰值。3～4小时内尿中有20%～30%的氟化物。已证明氟吸收的机制是通过扩散。
氟的吸收还受几种膳食因素的影响。铝盐、钙盐可降低氟在肠道中吸收，而脂肪水平提高可增加氟的吸收。（2）转运与储存
氟一旦被吸收，即进入血液，分布到全身，并有部分排出体外，从血浆来的氟与钙化的组织形成复合物。此外，还分布于软组织的细胞内外间隙。绝大多数保留在体内的离子氟进入钙化组织（骨骼和发育中的牙齿），是由于氟取代了骨骼或牙釉质中羟磷灰石的羟酸氢根离子，形成氟磷灰石，或者在晶体表面的水合外壳内进行离子交换。每天吸收的氟约有50%于24小时内沉积在钙化组织中，机体中的氟约99%存在于钙化的组织。（3）排泄
肾脏是无机氟排泄的主要途径。每天摄入的氟约有50%通过肾脏清除。氟可自由滤过肾小球毛细管，而肾小管的重吸收率则高低不等。肾对氟的清除率与尿液pH有直接关系，因此，影响尿液pH的因素，如膳食、药物、代谢或呼吸性疾病，甚至于居住地的海拔高度等，都能够影响氟的吸收。
2.生理功能（1）牙齿的重要成分
氟在骨骼与牙齿的形成中有重要作用。氟是牙齿的重要成分，氟被牙釉质中的羟磷灰石吸附后，在牙齿表面形成一层抗酸性腐蚀的、坚硬的氟磷灰石保护层，有防止龋齿的作用。
缺氟时，由于釉质中不能形成氟磷灰石而得不到保护，牙釉质易被微生物、有机酸和酶侵蚀而发生龋齿。（2）骨盐的组成部分
人体骨骼固体的60%为骨盐（主要为羟磷灰石），而氟能与骨盐结晶表面的离子进行交换，形成氟磷灰石而成为骨盐的组成部分。骨盐中的氟多时，骨质坚硬，而且适量的氟有利于钙和磷的利用及在骨骼中沉积，可加速骨骼成长，并维护骨骼的健康。
老年人缺氟时，钙、磷的利用受到影响，可导致骨质疏松。水中含氟较高（4～9mg/L）地区的居民中，骨质疏松症较少。至于用治疗剂量的氟以治疗骨质疏松症，虽然有效，但易发生不良反应，如使血清钙下降，诱发甲状旁腺功能亢进或致骨骼异常形成。
3.过量与毒性（1）急性毒性
据国外报告氟（以氟化钠为代表）的LD为42～210mg/kg体50重，国内有关单位进行小鼠、大鼠和豚鼠的急性毒性试验，结果如下：小鼠LD50为143.3mg/kg；大鼠为126mg/kg体重；豚鼠为115.3mg/kg。根据以上资料按毒性分级，氟化钠属于中等毒性。
急性氟中毒的症状和体征为恶心、呕吐、腹泻、腹痛、心功能不全、惊厥、麻痹以及昏厥。（2）亚急性毒性
氟对动物与人的毒害最灵敏部位为牙齿。国外大量文献认为，长期摄入含氟化物100mg/kg饲料的动物的脑、脑垂体、心、肝、膜、脾、胃、肠、肾上腺、乳腺、卵巢、子宫等处均未观察到有肉眼可见的变化和组织学变化。Hoagstratton等报告，动物吃含氟100mg/kg饲料达到7年之久，未能引起动物的肝功异常。（3）慢性毒性
长期摄入低剂量的氟（1～2mg/L饮水）所引起的不良反应为氟斑牙，而长期摄入高剂量的氟则可引起氟骨症。（4）每日允许摄入量（ADI）
1982年全国食品中氟允许限量标准科研协作组对氟的ADI订为3.5mg。
4.供给量与食物来源
我国广州市自1965年饮水氟化后，引起了斑釉牙发病率增加。Jansem（1974）的报道：美国Arlington市饮水中的氟自0.1mg/L加至1～1.25mg/L时，即与心脏病死亡率增加有关。
考虑到上述情况，我国制订DRIs时，氟亦仅可制订适宜摄入量（AI），即成年人AI订为1.5mg/d，UL订为3.0mg/d。
一般动物性食品中氟高于植物性食品；海洋动物中氟高于淡水及陆地食品；鱼（鲱鱼28.50mg/kg）和茶叶（37.5～178.0mg/kg）氟含量很高。（八）钴
1.含量与分布
钴是中等活泼的金属元素，有二价和三价二种化合价。钴可经消化道和呼吸道进入人体，一般成年人体内含钴量为1.1～1.5mg。在血浆中无机钴附着在白蛋白上，它最初贮存于肝和肾，然后贮存于骨、脾、胰、小肠以及其他组织。体内钴14%分布于骨骼，43%分布于肌肉组织，43%分布于其他软组织中。
2.吸收与代谢
经口摄入的钴在小肠上部被吸收，并部分地与铁共用一个运载通道，在血浆中是附着在白蛋白上。吸收率可达到63%～93%，铁缺乏时可促进钴的吸收。钴主要通过尿液排出，少部分由肠、汗、头发等途径排出，一般不在体内蓄积。尿钴含量为16.6 nmol/L（0.98μg/L），由于钴在体内的生物半衰期较短，因此测定尿中钴的含量可以了解短期内钴进入体内的状况。
目前尚无钴缺乏症的病例，从膳食中可能每天摄入钻5～20μg。经常注射钴或暴露于过量的钴环境中，可引起钴中毒。儿童对钴的毒性敏感，应避免使用每千克体重超过1mg的剂量。在缺乏维生素B12和蛋白质以及摄入酒精时，毒性会增加，这在酣酒者中常见。
3.生理功能
钴是维生素B组成成分。反刍动物可以在肠道内将摄入的钴合12成为维生素B，而人类与单胃动物不能将钴在体内合成维生12。现12在还不能确定钴的其他的功能，但体内的钴仅有约10%是维生素的形式。已观察到无机钴对刺激红细胞生成有重要的作用。有种贫血用叶酸、铁、维生素B素B治疗皆无效，有人用大剂量（通常为20～1230mg）的二氯化钴可治疗这类贫血。然而，这么大剂量钴反复应用可引起中毒。钴对红细胞生成作用的机制是影响肾释放促红细胞生成素，或者通过刺激胍循环（形成环形GMP）。还观察到供给钴后可使血管扩张和脸色发红，这是由于肾释放舒缓激肽，钴对甲状腺的功能可能有作用，动物实验结果显示，甲状腺素的合成可能需要钴，钴能拮抗碘缺乏产生的影响。
4.供给量与食物来源
2000年中国营养学会根据国外资料初步制订了中国居民膳食钴参考摄入量，成年人AI为60μg/d，UL为350μg/d。
食物中钴含量较高者（20μg/100g）有甜菜、卷心菜、洋葱、萝卜、菠菜、西红柿、无花果、荞麦和谷类等，蘑菇含量可达61μg/100g。第七节 膳食纤维
膳食纤维是指无法为被人体消化酶所分解消化的植物细胞残余物，包括纤维素、半纤维素、木质素、果胶、树胶、豆胶和海藻多糖等。膳食纤维中绝大部分为碳水化合物，所以又称为“不可吸收的多糖”或“不可利用的多糖”。膳食纤维对人体健康的意义是20世纪营养学最重要的发现之一。
一、膳食纤维的分类
膳食纤维包括上万种不同碳水化合物组成的多糖或其他纤维成分，大致可分为非溶性膳食纤维和可溶性膳食纤维两大类。
非水溶性膳食纤维包括纤维素、半纤维素和木质素。它们是植物细胞壁的组成成分。来源于禾谷和豆类种籽的外皮以及植物的茎和叶。
可溶性膳食纤维包括果胶、藻胶、豆胶以及树胶、黏质等，它们主要存在于细胞间质。如果胶来源于水果，藻胶取自海藻，豆胶是某些豆类植物储存于种籽作为本身能源的多糖，树胶、黏质是植物受伤部位流出的黏性物质，其生化及物理性质与果胶和某些半纤维素相近似，所以也列入膳食纤维一类。
二、膳食纤维的特性
纤维素一般称粗纤维，是植物组织的支持组织，化学结构与淀粉相似，是由近三千个葡萄糖单位聚合而成的多糖，但不能被淀粉酶所分解。有弹性，能吸水膨胀，形成网状基质，在肠内捕捉电解质和有机酸。
半纤维素往往与纤维素共存，是由戊糖和己糖组成的杂聚糖。部分可被结肠细菌分解为单糖。多数为非溶性的，但也有一些是水溶性的，它们在肠道内吸收水分，并能与阳离子结合。
木质素是苯丙烷的衍生物，结构上不具备碳水化合物的特点，人和动物都不能消化。它能与胆盐和其他有机物质相结合，可延缓和减少小肠对某些营养素的吸收。木质素存在于植物的细胞壁，与植物的纤维物质关系密切，随着植物成熟，木质素不断增多，使食物变得粗糙难以下咽，所以过度成熟的食物吃起来有很多“渣”。
果胶类包括果胶原、果胶酸和果胶，果胶是被甲酯化的半乳糖醛酸，果胶酸是未经甲酯化的半乳糖醛酸，它们在结肠中几乎全部（近95%）被消化。藻胶是甘露糖醛酸与古洛糖醛酸的聚合物。豆胶是半乳糖甘露糖聚合物。豆胶与阴离子结合作用不强，但在小肠中可与胆汁酸及其他有机物质相结合。这些植物胶有很强的吸水性和离子交换能力。具有形成胶冻的重要性能，在食品工业中常用作胶凝剂和增稠剂。如果汁冻、果酱、杏仁豆腐、洋粉冻等都含有这些植物胶。
食物纤维在人体肠内相对地不溶解，但结肠中的细菌酶可使之分解。其中一部分分解为短链脂肪酸、水、二氧化碳、氢气和甲烷。一般有50%～90%的食物纤维可被降解。但个体差异很大，且与食物来源有关。草食动物的肠道内有分解纤维素的酶。
煮熟的食物纤维可能呈比较粗糙的纤维状，也可能形成并不粗糙的胶体，对胃液分泌的刺激较小，吸水性因食物种类而异（如藻胶冻含水99%，而麦麸吸水率仅为40%）。
三、膳食纤维的生理功能
膳食纤维不能被人体消化、吸收和利用，通常直接进入大肠，在通过消化道的过程中吸水膨胀，刺激和促进肠蠕动，连同消化道中其他废物形成柔软的粪便，易于排出，对身体健康和某些疾病的预防有着非常重要的意义。
四、膳食纤维与保健的关系
流行病学研究资料表明，缺乏食物纤维的西方膳食结构，是许多疾病（如结肠癌、憩室性疾病、高胆固醇血症、缺血性心脏病、糖尿病以及便秘、痔疮等）的直接或间接病因之一。（一）预防肠癌
据联合国卫生组织的广泛性国际研究，证明食物纤维的摄入量与肠癌的患病率呈负相关。膳食过分精细、脂肪及肉类摄取过多，是导致肠癌的重要原因之一。高脂肪膳食刺激消化系统，肉类可使肠内厌氧菌大量繁殖，使中性或酸性类固醇特别是胆酸、胆固醇及其代谢物降解。粪便中增多的胆酸代谢物可能是致癌的辅助物质即促癌物质。
食物纤维影响大肠细菌活动，抑制厌氧细菌的活动，促进嗜氧细菌的生长，使大肠内的胆酸生成量减少。另一方面借其充盈作用，稀释肠内有毒物质，使粪便变软，通过肠道的时间缩短，减少促癌物质与易感的肠黏膜长时间接触，从而防止可能产生的癌变。（二）改善憩室性疾病症状
憩室病常见于乙状结肠，症状较重。西方40岁以上的成人中约有10%的患此病。老年人群中的患者更多。而进食纤维多者很少患便秘或憩室病。因膳食纤维少者肠内容物通过肠道时间延长，肠内压力增高，导致憩室病。若给予患者15～30克麦麸，可降低乙状结肠内压，从而改善憩室病症状。降低大肠内压力，还可以有效预防便秘、痔疮、肛裂、结肠息肉和肠激惹综合征。（三）预防胆石形成，降低血脂水平
大部分胆石是由于胆汁内胆固醇过度饱和所致。当胆汁酸与胆固醇失去平衡，就会析出胆固醇结晶形成结石，食物纤维可部分阻断胆汁和血清中胆固醇的肠肝循环，增加鹅脱氧胆酸的合成和粪便中胆盐、胆固醇的排出，从而降低胆汁和血清中胆固醇的浓度。胆汁中胆固醇的饱和度降低，胆石的患病率亦随之减少。试验证明，在胆石症患者的饮食中每日加入50克的麦麸，连服1个月可使患者胆汁中胆固醇值恢复正常，结晶消失。
对高胆固醇血症的儿童，给予多纤维膳食要比控制胆固醇摄入量降低血脂的效果更好。并不是所有的食物纤维都具有降脂作用，只有某些可溶性纤维如果胶、豆胶的降脂作用较为明显，而非溶性食物纤维如麦麸、蔗渣、合成纤维素等无类似作用。
此外，食物纤维尚能降低锌/铜比值，发挥其对心血管系统的保护作用。（四）影响血糖水平，减少糖尿病患者对胰岛素和药物的依赖作用
经常食用多纤维膳食者，空腹血糖水平或口服葡萄糖耐量曲线都低于少吃食物纤维者。糖尿病患者服用果胶或豆胶，可观察到餐后血糖上升幅度有所降低。当采用粗杂粮、麦麸、豆类及蔬菜等含纤维素和碳水化合物都多的膳食，可使糖尿病患者的尿糖量及需要胰岛素的剂量减少，甚至有的胰岛素依赖型糖尿病患者会出现低血糖反应。
糖耐量与食物纤维的种类、用量和物理性质有关，其作用机制尚不十分清楚。有人认为它能抑制淀粉酶的作用，延缓碳水化合物的吸收；或影响胃肠激素的分泌，刺激胰岛素的释放，降低空腹和餐后血糖、减少尿糖和对胰岛素或降糖剂的需要，对防治糖尿病无疑是有积极意义的。（五）防止热量摄入超量，控制肥胖
多纤维膳食饮食可延缓胃排空时间，增加饱满感，使摄入食物量和热量有所减少，有利于减轻体重和控制肥胖。
五、膳食纤维的供给量与食物来源
正常膳食的食物纤维供给量为12～24g。若有习惯性便秘的人应适当增加。适量选用粗杂粮和菜蔬水果，不吃过分精制的食物，不偏食，则食物纤维的供给量不难满足生理需要。
膳食中食物纤维的供给量取决于食物种类品种及加工方法。多用粗杂粮、蔬菜水果，食物纤维的供给量相对高些。谷类中食物中的麦麸、米糠含量最高，糙粉中食物纤维含量约为白面粉的2倍；菜蔬中鲜豆荚、嫩玉米的含量高于瓜果类；水果中草霉、菠萝含纤维较多，香蕉、苹果含量较低；坚果中花生、核桃、香榧等含量较高。
膳食纤维品种老嫩不同、不同部位的纤维含量不同，菜帮和菜心、果皮和果肉悬殊很大。用嫩菜叶、水果去皮，或煮烂作成菜泥、果汁，可使纤维软化，这种作法还可降低食物纤维的供给量。蔬菜消毒后生食既可增加膳食中食物纤维的供给量又可避免无机盐和维生素的烹调损失。
不过，长期摄入高膳食纤维的膳食，会影响矿物质和维生素的吸收，以致发生缺铁、缺锌和缺钙等营养问题。因为进食大量食物纤维可引起胀气，增加粪便中甲烷和脂肪的排出量，降低钙、镁、锌、磷的吸收率，也可影响血清铁和叶酸的含量，应予以注意。第八节 水
水对人类赖以生存的重要性仅次于氧气。人在无食物摄入时，机体可消耗自身的组织维持生命可达1周或更长时间，然而没有水任何生物都不能生存。
一个绝食的人在失去体内全部脂肪以及半数蛋白质，还能勉强维持生命。但如果失去其体内含水量的20%，就很快会死亡。
常见的饮用水有以下几种：
1.普通饮用水
自然界可以饮用的水为“淡水”，即河流、湖泊、泉水或地下水。日常饮用的水均来自这些水源，经过过滤、消毒后通过管道输送到用户。海水中含有高浓度的钠和氯，所以不能饮用。
2.蒸馏水
把普通饮用水变成蒸气，再冷却而获得。它比普通饮用水含更少的细菌和矿物质，饮用较安全。但长期饮用可能损失某些矿物质。
3.矿泉水
矿泉水是经过地层过滤的地下水。其中，溶有较多的各种矿物质，能为人体提供需要的一些宏量和微量元素。但地壳岩石或土层中既有人体需要的元素，也有对人体在害的元素。因此，饮用矿泉水必须符合国家标准。
此外，使天然地下水流经人为的矿石层，或加入元素级的矿物质，使之达到天然矿泉水的饮用标准，被称为人工矿化水或人工矿泉水。
4.纯净水
在普通饮用水的基础上，经多层反复过滤，进一步去掉细菌或一些大分子物质，使之饮用更为安全。但经反复过滤后，水中的矿物质也会减少。
5.去离子水
普通饮用水通过阳离子交换树脂和阴离子交换树脂，去掉了其中所有的矿物质（阴离子和阳离子），即谓去离子水。通常，去离子水只用于科学研究，可防止精密分析时干扰物质介入，但不适宜日常饮用。
6.活性水
活性水又称为负离子水，是通过现代科技手段，重新排列水的氢氧分子，使水的活性提高，即渗透力和溶解力增强，含氧量提高，以致更容易被机体利用。但其作用和作用机制还有待于深入研究。
7.氟化水
我国的一些地区的普通饮用水中含氟量较低，若在水中加入微量的氟化物（0.5～1.0 ppm），即有利于预防龋齿。但如果水中的含氟量较高，长期饮用有可能引起氟中毒。
一、人体内水的含量与分布
水分占成人体重的50%～70%。一般女子体内的含水量多于男子；年龄愈小，体内含水比例愈高。人体内的水与蛋白质、碳水化合物或脂肪相结合，形成胶体状态。
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