作者：于红霞,蔺新英
出版社：中国轻工业出版社
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高等学校专业教材·饮食营养与健康试读：
前言
饮食是人类生存、健康、长寿的物质基础。人离不开饮食，人们通过饮食获得所需要的各种营养素和能量，维护自身健康。合理的饮食提供充足的营养，能提高人们的健康水平和生活质量，预防多种疾病的发生，延长寿命，提高民族素质。
随着社会经济的发展和生活水平的提高，我国城乡居民的膳食、营养状况有了明显改善，营养不良和营养缺乏的患病率持续下降，但与此同时，我国居民的健康问题不容忽视，特别是与饮食相关的一些慢性非传染性疾病如糖尿病、高血压、冠心病、高脂血症、痛风、癌症等患病率上升迅速。因此，普及、提高营养科学知识，培养科学的生活方式已成为社会共识。《饮食营养与健康》作为在校各专业大学生公共选修课教材，在内容设计上，以满足大学生的知识和能力培养为目的，涵盖了营养学基础知识、专业知识和食品安全知识；在理论知识的基础上，突出了事件思考、案例分析等技能知识，体现了内容的系统性、易读性和实用性。本书除理论知识外，还增加了扩展阅读、小知识及温馨提示等内容，希望给学生提供更多的启发和帮助。
本书第一章由于红霞编写，第二章由王保珍编写，第三章由沈晓丽、李晓红、赵长峰、王保珍编写，第四章、第五章由綦翠华编写，第六章由于红霞编写，第七章由赵妍、丰佃娟编写，第八章、第九章由蔺新英编写，赵莎莎、田晓媛、孙雅文、刘国红、厉玉婷、魏颖、赫英英、高优美也参与了部分编写和校对工作，全书由于红霞统稿。
除本学院老师外，本教材还聘请了兄弟院校老师参与编写。在教材的编写过程中还得到学院领导的大力支持和帮助指导，在此对领导的支持和各位老师的辛勤工作，谨致深切的谢意!
由于时间仓促及我们的水平有限，教材中难免存在某些不足，甚至错误，敬请广大同仁和读者指正。编者2013年9月▶▶第一章绪论
学习重点
了解营养学的研究内容、发展史及食品安全现况、健康概念；熟悉并掌握营养、营养学、营养素、食物及平衡膳食基本概念、膳食营养素参考摄入量的指标及意义等。
饮食是人类生存、健康、长寿的物质基础，饮食与人类健康的关系是人类历史长河中亘古不变的永恒主题。人类不仅需要食物提供能量和各种营养素来满足自身生理和活动的需要，保证身体的健康，还要求食物无毒、无害、卫生，保证食用安全。同样，饮食能给健康带来益处，也能给健康带来害处。因此，普及营养学基础知识，了解饮食、营养与疾病、合理膳食与健康的关系等具有重要意义。第一节 饮食营养与健康一、基本概念
1.食物
严格地说，食物是指未经特殊加工制作的天然原料，如大米、面粉等；而食品往往指经过加工制作后的具体食物，如面条、面包等。按照《中华人民共和国食品安全法》（以下简称“食品安全法”）第九十九条对“食品”的定义:食品（food）指各种供人食用或者饮用的成品和原料以及按照传统既是食品又是药品的物品，但是不包括以治疗为目的的物品。
食品的作用:①为机体提供一定的能量和营养素，满足人体需要，即食品的营养作用。②满足人们的感官要求，满足人体的不同嗜好和要求，如色、香、味、形态、质地等。
2.营养素
营养素（nutrient）是指食物中可以给人体提供能量、机体构成成分和组织修复以及生理调节功能的化学成分。人体需要的营养素有蛋白质（protein）、脂类（lipid）、碳水化合物（carbohydrate）、矿物质（mineral）、维生素（vitamin）、水（water）六大类，约40余种。其中蛋白质、脂类、碳水化合物由于摄入量大并有生热作用，故也称宏量营养素和生热营养素；维生素和矿物质由于需要量较小，称为微量营养素。
3.营养
从字义上讲，“营”为谋求，“养”为养生，营养（nutrition）就是谋求养生的意思。具体说，营养是指机体摄取食物，经过体内消化、吸收和代谢，利用食物中对身体有益的物质作为构建机体组织器官材料、满足生理功能和身体活动需要的过程。营养是一个动态的过程，其中任何一个环节发生异常都将影响营养，从而危害健康。
4.饮食
饮食（diet）又称膳食，是指我们通常所吃的食物和饮料。所有的食物都来自植物和动物，人们通过饮食获得所需要的各种营养素和能量，维持自身健康。只有合理的饮食、充足的营养，才能提高人体的健康水平，预防多种疾病的发生发展，延长寿命，提高民族素质。
5.营养不良
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机体健康异常或疾病状态（包括营养缺乏和营养过剩）。世界卫生组织已经对营养不良的概念进行了重新定义，它不再仅仅指营养缺乏，还包括营养过剩或营养失衡问题，具体表现为体重超标、腰围过粗，及血压、血脂、胆固醇偏高等。二、营养学的定义和发展历史（一）营养学的定义
营养学（nutriology）是研究食品和人体健康关系的一门科学，即研究食物中的营养素及其他生物活性物质对人体健康的生理作用和有益影响。营养学的研究内容主要包括人体营养、食物营养和公共营养三大方面。（1）人体营养 主要阐述营养素与人体之间的相互作用，包括营养素的来源；人体对其消化、吸收、代谢、排泄等过程；营养素的生理作用以及缺乏和过量的危害；人体需要量和膳食参考摄入量等。此外，特殊生理条件和特殊环境条件下人群的营养需求也是人体营养的重要组成部分。（2）食物营养 主要阐述食物的营养价值，包括食物中的营养素组成、特点、功能，贮存、加工、烹调的影响，为保持、改善、弥补食物的营养缺陷所采取的各种措施等。近年来，植物性食品中含有的生物活性成分（即植物化学物）的功能研究已成为食物营养的重要研究内容。另外，食物营养还包括食品强化以及对食物新资源的开发、利用等方面。（3）公共营养 公共营养是指基于人群营养状况，有针对性地提出解决营养问题的措施。它阐述人群或社区的营养问题，以及造成和决定这些营养问题的条件，包括膳食营养素参考摄入量；膳食结构与膳食指南；营养调查与评价；营养监测；营养教育；食物营养规划与营养改善；社区营养；饮食行为与营养；食物安全；食物与营养的政策、法规。（二）营养学的发展历史
营养学的形成和发展与国民经济和科学技术水平紧密相连。我国对于食物营养及其对人体健康影响的认识早在约3000年前就有记载。在古代的西周时期（公元前1046～公元前771），官方医政制度就把医学分为四大类:食医、疾医、疡医、兽医，其中食医排在“四医”之首。食医是专门从事饮食营养的医生。2000 多年前的春秋战国时期编写的中医经典著作《黄帝内经·素问》中就提出了“五谷为养、五果为助、五畜为益、五菜为充”的原则，这就是说，人们必须以谷、肉、果、菜等类食物互相配合以补充营养，增强体质；又提及:“谷肉果菜，食养尽之，勿使过之，伤其正也。”也就是说，谷、肉、果、菜等虽是养生之物，但若过食偏食，非但不能补益，反而有伤正气，于健康不利。这是根据人们的多年实践经验加以总结而形成的古代朴素的营养学说，也是世界上最早提出的膳食平衡理念。
现代营养学起源于18世纪中叶，整个19世纪到21世纪初是发现和研究各种营养素的鼎盛时期。经过漫长的时间，人们逐渐认识到蛋白质、脂肪、碳水化合物及无机盐、维生素、微量元素的生理作用，逐渐形成了营养学的基本概念、理论，明确了一些营养缺乏病（nutritional deficiency）的病因。1934 年，美国营养学会的成立标志着营养学的基本框架已经形成。
近年来，现代营养学的研究内容更加宏观。对基础营养的研究又有许多新的进展，例如膳食纤维的生理作用及其与疾病防治的关系；多不饱和脂肪酸特别是ω-3系列的α-亚麻酸被认为是人体必需的营养素；膳食、营养是一些重要慢性病的重要病因或预防和治疗的重要手段；营养因素与遗传基因的相互作用以及食物中的非营养素生物活性物质对健康的促进作用或对某些慢性病的保护作用等已成为现代营养学研究的新领域。
2005年5月发布的吉森宣言（Giessen Declaration）以及同年9月第十八届国际营养学大会均提出了营养学的新定义:营养学（也称为新营养学，new nutrition science）是一门研究食品体系、食品和饮品及其营养成分与其他组分和它们在生物体系、社会和环境体系之间及之内的相互作用的科学。新营养学特别强调营养学不仅是一门生物学，而且还是一门社会学和环境科学，是三位一体的综合性学科。因此，它的研究内容不仅包括食物与人体健康，还包括社会、政治、经济、文化等以及环境与生态系统的变化对食物供给进而对人类生存、健康的影响。它不仅关注一个地区、一个国家的营养问题，而且更加关注全球的营养问题；不仅关注现代的营养问题，而且更加关注未来营养学持续发展的问题。三、食品安全（一）食品安全的概念
随着现代社会经济的飞速发展和人们生活水平的不断提高，食品安全问题日益突出，已成为国内外共同关心的问题。1996年，WHO公布的《加强国家级食品安全性计划指南》中将食品安全定义为“对食品按其原定用途进行制作和食用时不会使消费者健康受到损害的一种担保”。我国《食品安全法》第十章附则第九十九条中将食品安全定义为:食品安全（food safety），指食品无毒、无害，符合应当有的营养要求，对人体健康不造成任何急性、亚急性或者慢性危害。然而，要求食品绝对安全是不可能的，即食品安全是相对的，是在可以接受的危险度下不会对健康造成损害。因此，食品安全也是一门专门探讨在食品加工、存储、销售等过程中确保食品卫生及食用安全，降低疾病隐患，防范食物中毒的一个跨学科领域。
食品安全问题是关系人民生命和健康的重大问题。按照卫生部提供的统计数字，我国最近几年的食品安全问题呈现出上升趋势。目前，食品安全问题已成为继人口、资源、环境后的第四大全球问题。自20世纪80年代以来，一些国家以及有关国际组织逐步以食品安全的综合立法替代卫生、质量、营养等要素立法。1990年英国颁布了《食品安全法》，2000年欧盟发表了具有指导意义的《食品安全白皮书》，2003 年日本制定了《食品安全基本法》，2009年2月28日十一届全国人大常委会第七次会议上通过了《中华人民共和国食品安全法》。这是一部预防和控制食源性疾病的发生，消除和减少食品有害因素造成的危害，保证食品安全，保障公众生命安全和身体健康的重要法律，从而使我国的食品卫生监督管理工作进入了一个依法行政的新的历史发展时期。
扩展阅读:中华人民共和国食品安全法第十章:附则，第九十九条
本法下列用语的含义:
预包装食品:指预先定量包装或者制作在包装材料和容器中的食品。
食品添加剂:指为改善食品品质和色、香、味以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或者天然物质。
用于食品的包装材料和容器:指包装、盛放食品或者食品添加剂用的纸、竹、木、金属、搪瓷、陶瓷、塑料、橡胶、天然纤维、化学纤维、玻璃等制品和直接接触食品或者食品添加剂的涂料。
用于食品生产经营的工具、设备:指在食品或者食品添加剂生产、流通、使用过程中直接接触食品或者食品添加剂的机械、管道、传送带、容器、用具、餐具等。
用于食品的洗涤剂、消毒剂:指直接用于洗涤或者消毒食品、餐饮具以及直接接触食品的工具、设备或者食品包装材料和容器的物质。
保质期:指预包装食品在标签指明的贮存条件下保持品质的期限。
食源性疾病:指食品中致病因素进入人体引起的感染性、中毒性等疾病。
食物中毒:指食用了被有毒有害物质污染的食品或者食用了含有毒有害物质的食品后出现的急性、亚急性疾病。
食品安全事故:指食物中毒、食源性疾病、食品污染等源于食品，对人体健康有危害或者可能有危害的事故。（二）食品中的不安全因素
食品从原料生产、加工、贮运、销售直到消费的各个环节都可能存在不安全因素。可归纳为以下5类。（1）物理性不安全因素 如在生产过程中带进的沙子、杂草、昆虫等杂质；为了增重掺沙砾、注水等；还有环境中的放射性污染物残留，通过污染土壤、地下水等进入农作物，进而通过食物链进入人体。（2）化学性不安全因素 如农药、兽药残留；工业、采矿、交通、城市排污等产生的环境污染，如二英、多氯联苯等有机物以及汞、铅、镉等重金属。另外，食品生产、加工过程中也可能产生有机污染物或受到污染物的污染，如高温烹饪过程产生的多环芳烃、杂环胺等致癌物；食品贮藏过程中产生的过氧化物、醛化合物等，包装材料中毒性单体迁移等。某些动植物和菌类食品本身含有天然毒素，如马铃薯中的龙葵素等。另外，食品添加剂过量使用，也会对机体造成损害。（3）生物性不安全因素 如细菌和真菌污染食物会导致食品腐败变质或霉变，产生的毒素会引起食物中毒；致病性细菌、病毒及寄生虫通过污染食品可能会导致传染病的流行。（4）假冒伪劣食品 假冒伪劣食品的生产原料和加工过程往往没有严格的质量控制，为了降低成本，以劣充优，以次充好，如以工业酒精冒充饮用酒，其中大量残留的甲醇对人体可造成极大损害。（5）新型食品的安全问题 如有的新资源食品的原料是中草药，如果加工不当或服用剂量不当，都会导致服用后的副作用；还有一些新资源食品的原料用到有毒动物，如蝎子和蛇，加工过程的减毒问题就显得十分突出。
转基因食品作为一类特殊的新型食品也不断推出，如转基因大豆、玉米、番茄、马铃薯等，它们因为高产、富于营养、抗虫等特点具有良好的应用前景。但其安全性问题一直为人们所忧虑，并有待进一步的研究确证。另外，还有辐照食品的安全问题等。第二节 健康新理念
健康（health）是人生第一财富。1953年WHO提出“健康就是金子”的主题口号。这个财富可以分为两个方面，一是可以计算的财富，二是不可以计算的财富。健康对我们每一个人就是一种无形的财富。
有人形象地将二者比喻为1和0的关系。1为健康，0的位数代表物质财富，当失去1的时候，所有的财富就归零了。所以说，健康虽不是一切，但失去了健康就失去了一切。一、健康和亚健康的概念（一）健康
传统的健康观是“无病即健康”。现代人的健康观是整体健康。世界卫生组织（1978年）将健康定义为:健康是生理、心理及社会适应三方面良好的一种状态，而不仅仅是没有疾病、不虚弱。（1）生理健康 也称身体健康，指机体组织器官没有残缺，生理功能良好。 表现为:精力充沛、善于休息、耳聪目明、反应敏捷、体重适当等。（2）心理健康 指能正确评价自己，应对处理生活中的压力，能正常工作，对社会做出自己的贡献。表现为能够以平常心态对人对事，善于调节情绪、化解矛盾、使自己在身体、心境、智力、情绪、业绩等方面都十分协调。（3）社会适应的完好状态 是指通过自我调节保持个人与环境、社会及在人际交往中的均衡与协调。表现为处事乐观，态度积极，适应外界环境的各种变化，使自己与环境（人、事）互相适应、协调一致，发挥自己的作用。
新的健康观更深一层的意义在于它指出不能单单把追求躯体的健康看作生活的最终目的，而应看作是争取使生命更高尚、更丰富所具备的必要的物质条件。可见，健康往往是与学习、工作、贡献、生活幸福等及个人、家庭、国家、民族的命运联系在一起的，健康是社会、经济发展的重要本钱。（二）亚健康
亚健康（sub-healthy）指非病非健康状态，这是一类次等健康状态（亚即次等之意），是介乎健康与疾病之间的状态，故又有“次健康”、“第三状态”、“中间状态”等称谓。世界卫生组织将机体无器质性病变，但是有一些功能改变的状态称为“第三状态”，我国称为“亚健康状态”。流行病学调查统计:人群中真正健康（第一状态）和患病者（第二状态）不足1/3，有2/3以上的人群处在健康和患病之间的过渡状态（第三状态）。“亚健康状态”是一种动态的变化状态，如果及时进行疏导，会走出亚健康阴影，如果任其发展，则会转成疾病，或威胁人的生命。
亚健康原因:①过度疲劳造成的精力、体力透支；②人体的自身老化，表现出体力不足、精力不支、社会适应能力降低；③现代疾病（心脑血管病、肿瘤等）的前期；④人体生物周期中的低潮时期。二、饮食与健康的关系
人体健康取决于多种因素，如遗传、体力活动、心理状态、生活习惯、食物营养、环境状况等，其中最重要、影响最复杂的因素是食物营养。
1.食物、营养与生长发育
食物陪伴人的一生，直到生命终结。食物通过消化、吸收、转运和代谢满足机体需要的各种营养素和能量，以促进机体生长发育，维持机体健康。处于生长发育的个体如果长期能量摄入不足（处于饥饿状态），机体会动用自身的能量储备甚至消耗自身的组织以满足生命活动对能量的需要，从而导致生长发育迟缓、消瘦，严重时可导致死亡。如果能量和蛋白质等营养素同时缺乏，会引起蛋白质-能量营养不良。研究证明，儿童时期蛋白质-能量营养不良，可使智商降低15分，导致成年收入及劳动生产率下降10%。严重的蛋白质-能量营养不良，不仅可导致儿童智力低下，甚至可导致死亡。所以，充足的食物营养对于提高国民体质具有重要意义。
2.食物、营养与衰老
衰老是每个人必须经历的一个生理过程。人体在达到一定年龄后，就会出现种种衰老的迹象，并最终走向死亡。引起人体衰老的因素很多，概括起来主要有自身和环境两个方面。自身的因素包括细胞凋亡失常、自由基大量产生、代谢废物堆积、基因损伤；环境因素则以饮食和营养最为重要。研究证实，在满足机体对各种营养素需要量的前提下，适当限制能量摄入，能明显延缓衰老的速度，延长实验动物的寿命。碳水化合物摄入过多，不仅会增加热量的摄入，使机体衰老的速度加快，而且多余的糖还会转化成脂肪，造成肥胖，进而导致高血压、糖尿病等各种疾病。适当地补充维生素可延缓衰老。如维生素E通过增加脑组织抗氧化酶活力，减轻脂质过氧化，对氧化应激所引起的衰老和脑神经退行性疾病具有保护作用。
3.食物、营养与慢性病
随着生活水平的提高，全球疾病负担的流行模式已从传染性疾病向非传染性疾病转变，慢性非传染性疾病（慢性病）已成为主要的公共卫生问题。2002 年全国居民营养与健康状况调查结果表明，膳食高能量、高脂肪和少体力活动与超重、肥胖、糖尿病和血脂异常的发生密切相关；高盐饮食与高血压的患病风险密切相关；饮酒与高血压和血脂异常的患病风险密切相关。特别应该指出的是，脂肪摄入多体力活动少的人，患上述各种慢性病的机会最多。
在饮食与癌症方面，大量流行病学证据表明食物中有些因素会增加癌症的风险。如食盐和腌制食品很可能会促进胃癌的发生。世界癌症研究基金会（world cancer research fund，WCRF）的权威报告提出，含大量各式各样蔬菜和水果的膳食可以减少20%或更多的癌症发生。
4.食物、营养与心理、行为
心理学家及营养学家经过近几十年研究发现，人的心理和情绪状态颇受食物因素的影响，且两者之间存在相互影响的作用。即食物中的营养素会影响人的情绪和行为；人的情绪反过来也会影响人的饮食行为。
一位美国科学家发现，含糖量高的食物对忧郁、紧张和易怒行为有缓解作用，这可能是因为食物中碳水化合物与蛋白质的含量会影响脑神经递质5-羟色胺的合成和活性，而5羟色胺对多种行为具有调节作用，包括情绪、睡眠、具有冲动性及侵略性的行为。反过来，在不同的心理状态下，人的饮食行为也会发生某些改变。如有研究报告，在愤怒期间人们可能增加冲动性进食，在高兴期间则增加享乐性的进食；在压力状态下，有的人食欲会降低，但也有的人则会吃更多的食物，以“吃”来缓冲或转移自己的压力。通过饮食可以调节人的情绪，从而对心理健康产生影响。三、保障健康的措施
1.把好“病从口入”关
关于“病从口入”一词的含义，过去指的主要是摄入不洁食物，如含有细菌、病毒等有害物质或受污染食物，而引发疾病的现象。现在，随着人们生活水平的提高，现代人与吃有关的健康问题越来越明显，如饮食失衡（不懂该吃什么）；垃圾食品（不懂不该吃什么）；营养不良（不懂身体需要什么）；滥用药物（不懂药物的长期危害）。结果导致亚健康和疾病比例直线上升。目前很多疾病都与吃有关，例如糖尿病、高血压、冠心病、脑血栓、癌症、脂肪肝、肥胖症等。因此，病从口入不仅是传统意义上的有毒物质由口而入，同时也包含因为不懂得平衡膳食和营养知识，而在日复一日不恰当的饮食过程中“吃”出来的疾病，更多的是慢性非传染性疾病。因此，从营养和卫生两方面把好“病从口入”关是保障健康的第一关。
2.健康的四大基石
世界卫生组织指出:健康长寿的影响指数中，遗传占15%、社会占10%、医疗占8%、气候占7%、自我保健占60%。由此可见，人们自身的生活意识和保健行为对自己的健康是很重要的。
针对严重影响人们健康的不良行为与生活方式，世界卫生组织提出了健康四大基石的概念，即“合理膳食、适量运动、戒烟限酒、心理平衡”16个字，并指出，做到这四点，便可解决70%的健康行为问题，使平均寿命延长10年以上。第三节 膳食营养素参考摄入量
营养素的摄入量是指通过食物所摄入的各种营养素的量。为保证人民健康，各国都规定了营养素摄入量，称为推荐摄入量，我国的推荐摄入量是在需要量的基础上参考国外经验制定的，称为膳食营养素参考摄入量（dietary reference intakes，DRIs），我国现行的DRIs是中国营养学会于2000年修订的。一、膳食营养素参考摄入量的指标
DRIs是在RDA的基础上发展起来的一组每日平均膳食营养素摄入量的参考值，包括四个内容指标。
1.平均需要量（estimated average requirements，EAR）
平均需要量是根据个体需要量的研究资料制定的，是根据某些指标判断可以满足某一特定性别、年龄及生理状况群体中50%个体需要量的摄入水平。营养素摄入量达到EAR的水平时可以满足人群中50%的个体对该营养素的需要，但不能满足另外50%个体的需要。EAR用于制定推荐摄入量。
2.推荐摄入量（recommanded nutrient intakes，RNI）
推荐摄入量指满足某一特定性别、年龄及生理状况群体中97% ～98%个体需要量的摄入水平。长期摄入RNI水平，可以满足身体对该营养素的需要，保持健康和维持组织中有适当的储备。RNI的主要用途是作为个体每日摄入该营养素的目标值。当某个体的日常摄入量达到或超过RNI水平，则可以认为该个体没有摄入不足的危险，但当个体的营养素摄入量低于RNI时，并不一定表明该个体未达到适宜营养状态。
3.适宜摄入量（adequate intakes，AI）
适宜摄入量指通过观察或实验获得的健康人群对某种营养素的摄入量。在个体需要量的研究资料不足而不能计算EAR，因而不能求得RNI时，可设定AI来代替RNI。AI和RNI的相似之处是两者都能用作目标人群中个体摄入营养素的目标。当某群体的营养素平均摄入量达到或超过AI水平时，则该群体中摄入不足者的比例很低；当某个体的日常摄入量达到或超过AI水平时，则可以认为该个体摄入不足的几率很小。同时也用作限制过多摄入的标准。如果长期摄入超过AI值，则可能产生毒副作用。
4.可耐受最高摄入量（tolerable upper intake levels，UL）
可耐受最高摄入量指某一生理阶段和性别人群，几乎对所有个体健康都无任何副作用和危险的平均每日营养素最高摄入量，是平均每日摄入营养素的最高限量。这个量对一般人群中的几乎所有个体不致于引起不利健康的作用。当摄入量超过UL进一步增加时，损害健康的危险性随之增大。
UL并不是一个建议的摄入水平。主要用途是针对营养素强化食品和膳食补充剂的日渐发展，指导安全消费。二、营养素摄入不足或过多的危险性
人体长期摄入某种营养素不足就有发生该营养素缺乏症的危险。当一个人群的平均摄入量达到EAR水平时，人群中有半数个体的需要量可以得到满足；当摄入量达到RNI水平时，几乎所有个体都没有发生缺乏症的危险；RNI～UL为安全摄入范围；摄入量超过UL水平再继续增加，则产生毒副作用的可能性就随之增加（图1-1）。
图1-1 DRIs几个指标的关系
扩展阅读
膳食营养素供给量（recommended dietary allowance，RDA）:在食物中各种已知的必需营养素的摄取水平，足够维持不同性别和年龄绝大部分人（98%）的健康。RDA是在生理需要量的基础上考虑了人群的安全率而制定的膳食中必须含有的能量和各种营养素的数量。
安全率包括人群中的个体差异、饮食习惯、应激状况下需要量的波动、食物生产、食物的消化率、烹调损失、各种食物因素和营养素之间的相互影响等，并兼顾社会条件和经济条件等实际问题。膳食营养素供给量略高于营养生理需要量。
营养生理需要量（nutritional requirement）: 是机体为维持“适宜营养状况”，并处于继续保持其良好的健康状态，在一定时期内必须平均每天吸收该营养素的最低量，有时也称为“生理需要量”。
小知识
我国最早的平衡饮食观点:
五谷为养:五谷泛指各种主食食粮，一般统称为粮食作物，或者称为“五谷杂粮”，包括谷类（如水稻、小麦、玉米等），豆类（如大豆、蚕豆、豌豆、红豆等），薯类（如红薯、马铃薯）以及其他杂粮。古人强调“五谷为养”的基本原则，也就是说粮食是摄取营养素的主体和根本。古人把豆类归入五谷是符合现代营养学观点的，因为谷类蛋白质缺乏赖氨酸，豆类蛋白质缺少蛋氨酸，谷类、豆类一起食用，能起到蛋白质相互补益的作用。
五畜为益:五畜是指畜、禽、鱼、蛋、乳之类的动物性食物，益是增补之意，是指动物性食物能增补五谷主食营养之不足。一个“益”字，说明了其补养作用，但不能成为主要成分。
五菜为充:五菜是指各类菜蔬，即根、茎、叶、花、瓜、果类。各种蔬菜均含有多种微量元素、维生素、纤维素等营养物质，有增食欲、充饥腹、助消化、补营养、防便秘、降血脂、降血糖、防肠癌等作用，故对人体的健康十分有益。
五果为助:五果指枣、李、杏、栗、桃等果品，实际上是水果和干果的统称。水果富含维生素、纤维素、糖类和有机酸等物质，是平衡饮食中不可缺少的辅助食品，还能帮助消化。因可生吃，可获得更多的营养成分。它们辅助“五谷”、“五畜”，使人体获得更全面的营养。
思考题
1.什么是合理膳食? 我国古代平衡膳食的理念是什么?
2.什么是健康? 简述饮食营养与健康的关系。
3.简述膳食营养素参考摄入量的概念、指标及意义。▶▶第二章食物的消化与吸收
学习重点
了解人体消化系统和消化过程；熟悉蛋白质、脂肪、碳水化合物消化的主要方式、吸收部位。
人体摄取食物的过程也就是获取食物中营养成分的过程，同时为机体提供构成自身组织的原材料和供给机体维持生命活动所需要的能量。这些营养成分在体内发挥作用的过程，是一个复杂的大分子转化为小分子、再转化为大分子或更小分子的过程。食物中的大分子营养素如蛋白质、脂肪、碳水化合物等，先经消化系统吸收后进入体内，再由血液循环运送到全身各处，并在体内发生分解、合成或转化等代谢过程，从而发挥其生理作用。可以说，营养素在体内的消化、吸收与代谢的过程就是其完成生理功能的过程，它与人体各器官、系统的正常功能密切相关。因此，了解食物在体内的消化、吸收和代谢转运过程有助于理解营养素的生理功能。本章主要介绍食物的消化与吸收。第一节 人体的消化系统一、消化作用
消化是指摄入的食物经过机械性加工和各种消化酶的作用，把蛋白质、碳水化合物及脂肪等大分子物质变为小分子物质的生物学过程。消化有3种方式。
1.机械性消化
机械性消化又称为物理消化，是指通过牙齿的咀嚼和胃肠蠕动，磨碎、混合和转运食物的过程。食物由大块变成小块，可大大增加食物与消化液的接触面积，有利于化学性消化的进行。参与机械性消化的组织和器官有牙齿、舌、胃和小肠。食物在口腔中通过牙齿的咀嚼，由大块变为小块，进入胃后，在胃蠕动的作用下，进一步变小，再进入小肠，小肠的节律性分节运动和摆动使食物最终变成适合消化液消化的小块物质。
2.化学性消化
化学性消化是在消化酶的作用下，把大分子变成小分子的过程。通常，食物的机械性消化与化学性消化是同时进行的。食物的化学性消化从口腔就开始了（唾液淀粉酶对淀粉的消化），但对食物的化学性消化主要在小肠进行。
3.微生物消化
微生物消化是指消化道内共生的微生物对食物中的营养物质进行分解的过程。微生物消化主要发生在人体的大肠部位。二、消化系统
消化系统由消化道、消化腺和消化附属器官组成，如图2-1所示。
图2-1 人体消化系统
从解剖学的角度来说，人的消化道是从口腔开始、一直延续到肛门的一条长而盘曲的与外界相通的肌性管道，是消化食物的场所，由口腔、咽、食管、胃、小肠（十二指肠、空肠和回肠）、大肠（盲肠、结肠和直肠）和肛门组成。
消化腺是分泌消化液的器官，如唾液腺、胃腺、肝脏和小肠腺等。消化附属器官有牙齿、舌等。三、消化过程
1.口腔（mouth）
口腔位于消化道的最前端，是食物进入消化道的门户，消化过程是从口腔开始的。口腔内参与消化的器官有牙齿、舌和唾液腺。
唾液由唾液腺（salivary gland）分泌。人的口腔内有3对大的唾液腺:腮腺（parotid gland）、舌下腺（sublingual gland）、颌下腺（submandibular gland）（解剖图见图2-2）。口腔内还有无数散在的小唾液腺。腮腺分泌的浆液较稀，含有唾液淀粉酶；舌下腺分泌的浆液较稠，含有黏蛋白；颌下腺分泌的浆液黏度介于两者之间。唾液就是由这些唾液腺分泌的混合液，分泌量为 1000 ～1500 mL/d。其主要作用为:湿润与溶解食物并刺激味蕾引起味觉；清洁和保护口腔；唾液淀粉酶可使淀粉水解成麦芽糖，对食物进行化学性消化。
图2-2 口腔三大腺体
口腔对食物的消化作用是接受食物并进行15～20 s的咀嚼。咀嚼将食物研磨、撕碎并与唾液充分混合。然后在舌的帮助下将食物送到咽后壁，经咽与食管进入胃。食物在口腔内不只进行机械性消化，还伴随少量的化学性消化，并且反射性地引起胃、肠、胰、肝、胆囊等器官的活动，为以后的消化作准备。
2.咽与食管（pharynx and esophagus）
咽位于鼻腔、口腔和喉的后方，其下端通过喉与气管和食管相连，是食物与空气的共同通道。咽的主要功能是完成吞咽这一复杂的反射动作。
食管是一条长形的肌性管道，全长20～25 cm。它有3个狭窄部，这3个狭窄部易滞留异物，也是食管癌的好发部位。食管的主要功能是运送食物入胃，还可防止呼吸时空气进入食管及阻止胃内容物逆流入食管。食团进入食管后，在食团的机械刺激下，位于食团上端的平滑肌收缩，推动食团向下移动，而位于食团下方的平滑肌舒张，这一过程往复，便于食团的通过。
3.胃（stomach）
胃的总容量为1000～3000mL，位于左上腹，是消化道最膨大的部分，上端通过贲门与食管相连，下端通过幽门与十二指肠相连（解剖结构见图2-3）。胃的肌肉由纵状肌肉和环状肌肉组成，内衬黏膜层，黏膜中含有大量腺体，可以分泌胃液。
图2-3 胃的解剖图
胃液为透明、淡黄色的酸性液体，pH1. 5～2. 0，主要成分如下。（1）HCl 由胃腺壁细胞分泌，主要作用为维持酸性环境，利于蛋2+2+白质水解并有助于小肠对Fe、Ca的吸收；活化胃蛋白酶原酶和激素，少量水解蛋白质。（2）胃蛋白酶原 由主细胞分泌，经盐酸激活后初步水解蛋白质；主要水解由苯丙氨酸或酪氨酸组成的肽键，对亮氨酸或谷氨酸组成的肽键也有一定水解作用。（3）黏液 由胃黏膜表面的上皮细胞和胃腺中的黏液细胞分泌。 主要成分是糖蛋白，其次为黏多糖等大分子。在正常情况下胃黏膜表面常覆盖一层黏液，弱碱性，可中和HCl和减弱胃蛋白酶的消化作用，故可保护胃黏膜，使其免受HCl和蛋白酶的消化作用。同时，黏液还有润滑作用，可减少胃内容物对胃壁的机械损伤，对胃有保护作用。（4）胃凝乳酶 凝结乳中蛋白，延长消化时间（成人胃液中缺少凝乳酶）。（5）内因子（糖蛋白）由壁细胞分泌的一种相对分子质量为53000 的一种糖蛋白，可以和维生素B结合成复合体，保护维生素12B在被运送到回肠的过程中不被破坏，还有促进回肠上皮细胞吸收12维生素B的作用，缺乏时发生恶性贫血。12（6）胃脂肪酶 暂时无活力，进入小肠后发挥作用。
胃液的主要作用是消化食物、杀灭食物中的细菌、保护胃黏膜及润滑食物、使食物在胃内易于通过。
胃的主要功能是容纳和消化食物。膳食中蛋白质的消化从胃开始，其中胃酸使蛋白质变性，蛋白质空间结构被破坏，更有利于酶的作用，被胃酸激活的胃蛋白酶也开始水解蛋白质。食物通过胃的速度主要取决于饮食的营养成分。各种食物通过胃的速度不同，碳水化合物通过胃的速度要比蛋白质或脂肪快些，而脂肪速度最慢，水可以直接通过胃到达小肠，从而使食物具有不同的饱腹感。正常成人食物通过胃的速度为4～6h。由食管进入胃内的食团，经胃内机械性消化和化学性消化后形成食糜，食糜借助胃的运动逐次被排入十二指肠。
4.胰脏（pancreas）
胰脏是一个大的小叶状腺体，位于小肠的十二指肠处（解剖图见图2-4）。胰脏所分泌的胰液进入胰管，经胰管与胆管合并成的总胆管进入小肠。胰液是无色无臭的碱性液体，pH7. 8～8. 4。人每日分++2+2+泌的胰液量为1～2L，含有多种无机物（Na、K、Ca、Mg等阳离子和等阴离子）和有机物。无机物中主要为碳酸氢盐（最高浓度可达140mmol/L），可中和进入十二指肠的胃酸，使肠黏膜免受强酸的侵蚀，同时也为小肠内多种消化酶的活动提供最适pH环境（pH7～8）。胰液中的有机物主要为蛋白质，由腺细胞分泌的多种消化酶组成:（1）胰淀粉酶 此酶为α-淀粉酶，对生的或熟的淀粉的水解效率都很高，消化产物为糊精、麦芽糖和麦芽寡糖。胰淀粉酶作用的最适pH为6. 7～7. 0。（2）胰脂肪酶类 胰液中消化脂类的酶有胰脂肪酶、磷脂酶 A、2胆固醇酯酶和辅脂酶。胰脂肪酶主要消化脂肪，可将甘油三酯分解为脂肪酸、甘油一酯和甘油，最适pH为7 . 5 ～8. 5，其活力须辅脂酶的存在才能较好发挥。胰脂肪酶与辅脂酶在三酰甘油的表面形成一种高亲和度的复合物，牢固地附着在脂肪颗粒表面，防止胆盐把脂肪酶从脂肪表面置换下来。胆固醇酯酶和磷脂酶A分别水解胆固醇和卵磷2脂。（3）胰蛋白酶和糜蛋白酶 胰腺细胞最初分泌的这两种蛋白酶都是以无活力的酶原形式存在的。肠液中的肠致活酶可以激活胰蛋白酶原，使之变为具有活力的胰蛋白酶。胰蛋白酶本身以及组织液也能使胰蛋白酶原活化。糜蛋白酶原是在胰蛋白酶作用下转化为具有活力的糜蛋白酶。这两种蛋白酶的作用极其相似，能将蛋白质分解成大分子多肽，如两者同时作用于蛋白质时，则将蛋白质消化为小分子的多肽和氨基酸。
除上述酶类之外，胰液中还含有羧基肽酶（A和B）、核糖核酸酶和脱氧核糖核酸酶等水解酶。羧基肽酶作用于多肽末端的肽键，释放出具有自由羧基的氨基酸，后两种酶则可使相应的核酸部分水解为单核苷酸。
5.肝与胆（liver and gallbladder）
肝区包括肝脏、胆囊和胆管（图2-4）。肝脏的主要消化功能之一是分泌胆汁（800～1000mL/d）。肝胆汁由肝管转入胆囊管而贮存于胆囊，当需要对食物进行消化时，再由胆囊排出进入十二指肠，排出量与食物成分相关（蛋白质高，脂肪中，糖低）。贮存于胆囊内的肝胆汁，经过胆囊壁吸收其中的一部分水分和其他一些成分，并分泌黏液进入胆汁，使胆汁呈暗褐色或棕绿色，称为胆囊胆汁。
图2-4 肝、胆、胰脏解剖图
胆汁的成分比较复杂，其中水分占97 . 6%，固体成分只占2. 4%。固体成分主要有钠、钾、钙、镁、氯及碳酸氢盐等无机成分，此外，还含有胆盐（胆汁酸与甘氨酸或牛磺酸结合形成的钠盐或钾盐）、胆汁酸、胆色素、脂肪酸、胆固醇、卵磷脂和少量蛋白质（黏蛋白、浆蛋白）等有机成分。由于胆汁中碳酸氢钠被大量重吸收，所以胆囊胆汁呈弱碱性，pH平均为7. 4。胆汁内因含有胆汁酸盐而具有苦味，含黏蛋白而带黏稠性。一般认为，胆汁中不含有消化酶，胆盐是胆汁参与消化、吸收的主要成分。
胆汁的作用:（1）胆盐可激活胰脂肪酶，使后者催化脂肪分解的作用加速。（2）胆汁中的胆盐、胆固醇和卵磷脂都可作为乳化剂，减少脂肪的表面张力，使脂肪裂解成直径为3～10μm 的脂肪微滴，增加胰脂肪酶的作用面积，使其对脂肪的分解作用大大加速。（3）胆盐达到一定浓度后，可聚合成微胶粒，脂肪的分解产物——脂肪酸、单酰甘油等可渗入其中，形成水溶性复合物（混合微胶粒），使原本不溶于水的脂肪分解产物可以通过肠上皮表面静水层达到肠黏膜表面，从而促进脂肪的吸收。（4）通过促进脂肪的吸收，间接促进脂溶性维生素A、维生素D、维生素E、维生素K的吸收。人体缺乏维生素A、维生素D，容易导致骨质疏松（儿童:佝偻病），维生素K缺乏会使体内凝血功能异常。胆汁还能促进肠道吸收钙和铁，防止胆汁缺乏性贫血的发生。（5）有助于胆固醇保持溶解状态 胆盐由胆汁酸和钠或钾结合而成，它的作用是使胆固醇能溶解在胆汁里。胆色素是胆汁中主要的色素。卵磷脂和胆盐共同使胆固醇在胆汁里保持溶解状态，如果两者的比例发生变化，就会使胆固醇或胆色素从溶解状态变为不溶解状态，沉淀出来形成结石。（6）将某些代谢产物从肝脏排出 肝脏是人体内一个非常重要的解毒器官。 体内的一些激素如性激素、甲状腺素、肾上腺素等，被肝脏代谢后，可随胆汁排入肠道而排出体外。（7）最有效的利胆剂 通常情况下，胆汁中大部分脂溶性成分都具有肠内循环的特性。即胆盐进入肠道后，能够通过肠道的再吸收进入血液再回到肝脏。吸收的胆盐能够刺激肝细胞制造新的胆盐，促进胆汁的分泌，这样有利于节省制造胆盐的原料。
肝脏消化吸收的作用还有:贮藏和释放葡萄糖（肝糖原的合成与分解），贮存维生素A、维生素D、维生素E、维生素K及维生素B，12以及对已经消化吸收的营养素进行化学转化。
除此之外，肝脏还有许多其他的生理功能，如对有害化合物的解毒作用、产能营养素的代谢、血浆蛋白的形成、尿素的形成、多肽激素的钝化等。
6.小肠（small intestine）
小肠与胃的幽门末端相连，长5～7m，分为十二指肠、空肠和回肠3部分。小肠黏膜不仅具有环状皱褶，还有大量绒毛及微绒毛，绒毛为小肠黏膜的突出结构，扩大了小肠有效的吸收面积（200～2400m），使食物停留时间较长。这些微绒毛形成的粗糙界面上面含有高浓度的消化酶。肠内有两种腺体，十二指肠腺和小肠腺。十二指肠腺又称勃氏腺，分布在十二指肠的黏膜下中层，主要分泌含黏蛋白很高的碱性液体，对十二指肠起保护作用。小肠腺又称李氏腺，分布于全部小肠的黏膜层内，小肠液的主要成分都来源于小肠腺。在小肠，食物受胰液、胆汁及小肠液的化学性消化。
小肠液是一种弱碱性液体，pH约为7. 6，渗透压与血浆相等。分泌量为1～3L/d。小肠液中含有的消化酶主要有肠激酶、肠肽酶、肠淀粉酶、肠脂肪酶、蔗糖酶、麦芽糖酶、乳糖酶等，无机物主要为碳酸氢盐。此外，小肠液中还含有肠致活酶，可激活胰蛋白酶原。
小肠液分泌后很快被绒毛重吸收，这种液体的交流为小肠内营养物质的吸收提供了媒介。小肠液中还常混有脱落的肠上皮细胞、白细胞以及由肠上皮细胞分泌的免疫球蛋白。
近年来人们认为，虽然小肠上皮细胞内含有多种消化酶，但真正由小肠腺分泌的酶只有肠致活酶一种。小肠液中的其他酶只是随脱落的肠上皮细胞进入肠腔内，它们对小肠内的消化并不起作用。小肠细胞本身对营养物质的消化是在小肠上皮细胞的纹状缘和上皮细胞内进行的，是一种特殊的消化方式。
小肠是消化和吸收食物的主要场所。蛋白质在小肠中进一步被由胰腺分泌的胰蛋白酶、糜蛋白酶分解为氨基酸和部分短肽。脂肪被来自胆囊的胆汁乳化后再被脂肪酶水解成游离脂肪酸和甘油单酯等。碳水化合物被胰淀粉酶、麦芽糖酶、蔗糖酶和乳糖酶分别水解成双糖和单糖。
有些人存在不同程度的因乳糖的分解能力弱或无而产生的乳糖不耐受问题。乳糖未经分解吸收而进入大肠，继而在大肠细菌作用下产酸、产气，引起胃肠不适、胀气，甚至痉挛和腹泻。可能的原因为:成年人随年龄增加乳糖酶分泌量减少、先天性乳糖酶分泌障碍、药物使用或肠道疾病阻碍乳糖酶分泌。
各种营养物质在小肠内的吸收位置不同，一般地，糖类、蛋白质及脂肪的消化产物大部分在十二指肠和空肠内吸收，到达回肠时基本已吸收完毕，只有胆盐和维生素B在回肠部分吸收。食物中的纤维12素在胃肠内不被消化吸收，它只能作为食物废料被输送大肠，所以，进食富含纤维素的食物可以增加粪便量，这对于产生便意、正常排便是十分有利的。
7.大肠（large intestine）
大肠长约1. 5m，包括盲肠、结肠、直肠以及肛管。食物从胃到小肠末端的移动需30 ～90min，而通过大肠则需1～7d。食物残渣一般在结肠内贮存，进入直肠后会造成直肠的物理扩张引起排便感，因此一般直肠内没有食物残渣。
结肠有3种类型的运动:（1）收缩 结肠袋的收缩运动为食物提供了一种混合作用，因此可促进人体从物质中吸收水分。（2）蠕动 蠕动由一些稳定向前的收缩波组成。 收缩波前方的肌肉舒张，后方的肌肉收缩，使这段肠关闭合并排空。蠕动作用慢而强，推进食物从结肠中通过。（3）排便 当有力的蠕动使粪便物质进入直肠时，产生一种排便反射。
大肠液由大肠腺和黏膜杯状细胞分泌，呈碱性，pH为8. 3～8. 4，其主要成分是黏液，具有保护肠黏膜、润滑粪便的作用。
大肠液含酶很少，没有明显的消化作用，大肠中物质的分解多是细菌（大肠杆菌为主）作用的结果。细菌所含的酶能使食物残渣与植物纤维素分解，对糖类和脂肪进行发酵式分解，对蛋白质进行腐败式分解。正常情况下，机体一方面通过肝脏对这些毒物进行解毒，另一方面通过大肠将这些毒物排出体外。大肠内的细菌还能合成少量维生素K和某些B族维生素。其中一部分可被人体吸收，对机体的营养和凝血具有一定的生理意义。第二节 各类食物的消化一、碳水化合物的消化
碳水化合物只有被消化成单糖才能被吸收。消化的过程就是水解的过程（图2-5）。消化从口腔开始，唾液中的唾液淀粉酶能水解α-1 ，4糖苷键，产生糊精、麦芽糖和麦芽低聚糖。虽然口腔内的唾液淀粉酶能水解淀粉，但食物在口腔内停留时间短，所以淀粉在口腔内的消化很少，胃中由于是酸性环境，几乎不消化。因此，淀粉的消化主要在小肠中进行。
小肠胰液中的α-淀粉酶可以打开淀粉分子内部的α-1 ，4 糖苷键，将其水解为麦芽糖、麦芽三糖及含有分支的异麦芽糖和α-临界糊精。小肠黏膜的刷状缘含有α-葡萄糖苷酶（包括麦芽糖酶）和α-临界糊精酶（包括异麦芽糖酶）。α-葡萄糖苷酶可把麦芽糖和麦芽三糖水解为葡萄糖，而α-临界糊精酶能把异麦芽糖和α-临界糊精水解成葡萄糖。此外，小肠黏膜细胞内还存在β-葡萄糖苷酶，可水解蔗糖和乳糖。
图2-5 淀粉的消化示意图
胃内没有消化淀粉的酶，但唾液淀粉酶的最适pH为6. 6～6. 8，在食糜没有被胃酸中和之前，能持续作用一段时间，使淀粉和低聚糖能再消化一部分。小肠内有来自胰液的α-淀粉酶，其作用与唾液淀粉酶相同。
此外，研究发现，淀粉中有抗性淀粉存在，仅部分在小肠内被消化吸收，其余则在结肠内经微生物分解，产生氢气、甲烷、二氧化碳和短链脂肪酸等后才能被吸收。这一分解产气的过程称为发酵，发酵也是消化的一种方式，所产生的气体经体循环转运，经呼气和直肠排出体外，其他产物如短链脂肪酸则被肠壁吸收并被机体利用。
大豆及豆类制品中含有的棉籽糖和水苏糖（胀气因子），因没有分解的酶类，可在大肠微生物的作用下发酵产气。二、脂肪的消化
脂类消化的主要场所在小肠上段。食物中的脂类在小肠腔内由于肠蠕动所起的搅拌作用和胆汁的掺入，分散成细小的乳胶体，同时，在胰脂肪酶和肠脂肪酶作用下，甘油三酯、磷脂和胆固醇水解。
甘油三酯由胰脂肪酶特异性地催化甘油三酯的α-酯键（即第1位、第3位酯键）而水解，产生β-甘油一酯并释放出2分子游离脂肪酸。
胆固醇的分解是胆固醇酯酶作用于胆固醇酯，使胆固醇酯水解为游离胆固醇和脂肪酸。
磷脂由磷脂酶A催化磷脂的第2位酯键而水解，生成溶血磷脂和21分子脂肪酸。三、蛋白质的消化
蛋白质的消化自胃开始，但由于胃蛋白酶的消化作用较弱，所以蛋白质在胃中的消化很不完全，食物蛋白质的消化主要在小肠中进行。食糜自胃进入小肠后，蛋白质的不完全水解产物在胰蛋白酶的作用下被分解为游离氨基酸和寡肽，其中1/3为游离氨基酸，2/3为寡肽。寡肽在小肠黏膜细胞的氨基肽酶作用下再被分解为二肽，二肽再经二肽酶的作用被分解成游离氨基酸。
蛋白质的消化示意图如图2-6所示。
图2-6 蛋白质的消化示意图四、维生素与矿物质的消化
人体消化道内没有分解维生素的酶。维生素和矿物质从食物中释放出来之后可以直接被吸收利用。但胃液的酸性、肠液的碱性等环境条件、其他食物成分以及氧的存在都可能对不同维生素产生影响。某些脂溶性维生素，如维生素A，在消化过程中可能被分解破坏。摄入足量的抗氧化剂，如维生素E，能减少维生素在消化过程中的氧化分解。
矿物质在食品中有些是呈离子状态存在的，如钠、钾、钙；有些是与有机成分结合存在，如乳酪蛋白中的钙结合在磷酸根上，铁大多存在于血红蛋白、肌红蛋白之中，许多微量元素存在于特定的酶中。人的胃肠道对它们的利用程度，很大程度上取决于食品的性质及成分之间的相互作用。第三节 食物的吸收
食物经过消化后，将大分子物质变成小分子物质，如多糖分解成单糖等。维生素与矿物质则在消化过程中从食物的细胞中释放出来，通过小肠黏膜进入血液循环，这一过程称为吸收。一、吸收途径（1）跨细胞途径 即通过绒毛上皮细胞的腔面膜进入细胞内，再通过细胞底侧膜进入血液或淋巴。（2）旁细胞途径 即物质或水通过细胞间的紧密连接进入细胞间隙，然后再转入血液或淋巴（图2-7）。
图2-7 小肠黏膜吸收水和小分子物质的途径二、吸收方式
吸收主要有以下4种方式:单纯扩散、易化扩散、主动转运、入胞式转运。
1.单纯扩散
单纯扩散是指脂溶性的小分子物质或离子从膜的高浓度一侧移向低浓度一侧的现象。特点是不消耗能量，也不需要蛋白质的帮助。扩散的速度主要取决于膜两侧的浓度差，以及由分子大小、脂溶性高低和带电状况决定的通透性。转运的物质是脂溶性的小分子物质，如二氧化碳、氧气、氮气、一氧化碳等。
由于细胞膜的基质是类脂双分子层，脂溶性物质更易进入细胞。物质进入细胞的速度决定于它在脂质中的溶解度和分子大小，溶解度越大，透过越快；如果在脂质中的溶解度相等，则较小的分子透过较快。
2.易化扩散
易化扩散是指非脂溶性物质或亲水性物质（如葡萄糖）或离子（如钠离子、钾离子等不能透过细胞膜的脂质双层）需在膜蛋白或载体（carrier）的帮助下从膜的高浓度一侧移向低浓度一侧。这种方式也不需要消耗能量。以葡萄糖为例，由于血糖和细胞外液中的糖浓度经常保持在相对恒定的水平，而细胞内部的代谢活动不断消耗葡萄糖而使其胞质浓度低于细胞外液，于是依靠膜上葡萄糖载体蛋白的活动，使葡萄糖不断进入细胞，且其进入通量可同细胞消耗葡萄糖的速度相一致，不同物质通过易化扩散进出细胞膜，都需要膜具有特殊的载体蛋白。（1）以载体为中介的易化扩散 与该扩散有关的膜内转运系统和它们所转运的物质之间具有高度的结构特异性，即每一种蛋白质只能转运具有某种特定化学结构的物质；易化扩散的另一个特点是所谓的饱和现象，即扩散通量一般与浓度梯度的大小成正比，当浓度梯度增加到一定限度时，扩散通量就不再增加；还有一个特点就是竞争性抑制，即如果某一载体对结构类似的A、B两种物质都有转运能力，那么在环境中加入B物质将会减弱它对A物质的转运能力，这是因为有一定数量的载体或其结合位点竞争性地被B所占据的结果。+（2）由通道介导的易化扩散 它们常与一些带电的离子如Na、K+2+-、Ca、Cl等由膜的高浓度一侧向膜的低浓度一侧的快速移动有关。对于不同离子的转运，膜上都有结构特异的通道蛋白质参与，可分别++2+称为Na通道、K通道、Ca通道等；甚至对于同一种离子，在不同细胞或同一细胞可存在结构和功能上不同的通道蛋白质，如体内至少2++已发现有3种以上的Ca通道和7种以上的K通道，这种情况与细胞在功能活动和调控方面的复杂化和精密化相一致。通道蛋白质有别于载体的重要特点之一，是它们的结构和功能状态可以因细胞内外各种理化因素的影响而迅速改变:当它们处于开放状态时，有关的离子可以快速地由膜的高浓度一侧移向低浓度一侧；其离子移动的速度是如此之大，因而在关于通道蛋白的分子结构还知之甚少时，就推测是在这种蛋白质的内部出现了一条贯通膜内外的水相孔道使离子能够顺着浓度差（可能还存在着电场力的作用）通过这一孔道，因而其速度远非载体蛋白质的运作速度所能比拟。这是称为通道（channel）的原因。通道对离子的选择性，决定于通道开放时它的水相孔道的几何大小和孔道壁的带电情况，因而对离子的选择性没有载体蛋白那样严格。大多数通道的开放时间都十分短促，一般以数个或数十个毫秒计算，然后进入失活或关闭状态。于是又推测在通道蛋白质结构中可能存在着类似闸门（gate）一类的基团，由它决定通道的功能状态。许多离子通道蛋白质已经用分子生物学的技术被克隆，对其结构的研究已证实了上述推测。
通道的开放造成了带电离子的跨膜移动，这固然是一种物质转运形式；但通道的开放是有条件的、短暂的，离子本身并不像葡萄糖等是一些代谢物，从生理意义上看，载体和通道活动的功能不尽相同。+2+当通道的开放引起带电离子跨膜移动时（如Na、Ca进入膜内或K+移出膜外），移动本身形成跨膜电流（即离子电流）；而移位的带电离子在不导电的脂质双分子层（具有电容器的性质）两侧的集聚，将会造成膜两侧电位即跨膜电位的改变，而跨膜电位的改变以及进入膜2+内的离子特别是Ca，将会引起该通道所在细胞一系列的功能改变。由此可见，通道的开放并不是起转运代谢的作用，而离子的进出细胞，只是把引起通道开放的那些外来信号转换成为通道所在细胞自身跨膜电位的变化或其他变化，因而是细胞环境因素影响细胞功能活动的一种方式。
3.主动转运
主动转运是最重要的物质转运方式，指通过细胞本身的耗能将物质从细胞膜的低浓度一侧向高浓度一侧的转运，也称为原发性主动转运。营养物质的主动转运需要有细胞上载体的协助。所谓载体，是一种运输营养物质进出细胞膜的脂蛋白。
营养物质转运时，先在细胞膜同载体结合成复合物，复合物通过细胞膜转运入上皮细胞时，营养物质与载体分离而释放入细胞中，而载体又转回到细胞膜的外表面。
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