(一)蛋白质
1.生理功能
(1)合成和修补机体组织。
蛋白质是构成细胞和组织的重要物质,肌肉、骨骼、皮肤、牙齿、毛发、血液、脏器等,均含有蛋白质,其中尤以肌肉和神经细胞所含蛋白质成分最多。在人体的化学组成中,蛋白质的含量仅次于水,约占成人体重的18%。
人体内蛋白质处在不断合成和分解的过程中,机体内细胞组织的更新、损伤组织的修复,都需要蛋白质的补充,而学前儿童不仅需要蛋白质补充损耗,还要满足其生长发育的需求,故所需蛋白质数量相对较多。
(2)调节生理功能。
人体中许多参与调节机体生理功能的物质,如抗体、激素、酶等都以蛋白质为基本原料。蛋白质还起着维持机体酸碱平衡、维持水分的正常分布、提高机体免疫功能以及参与遗传信息的传递等作用。载体蛋白对维持人体的正常生命活动至关重要,可以在体内运载各种物质,如血红蛋白运输氧气,脂蛋白运送脂肪。
(3)供给热能。
在一般情况下,人体每天所需要的热量有10%~15%来源于蛋白质。虽然蛋白质的主要功能不是供给能量,但当摄入蛋白质过量,或蛋白质的氨基酸组成和比例不符合人体的需要,或食物中的碳水化合物和脂肪供给不足时,蛋白质将会被当作能量来源氧化分解释放出能量,满足人体的能量需要。这样既不经济,也影响蛋白质的利用。
2.蛋白质的营养价值
(1)蛋白质的组成。
氨基酸是构成蛋白质的基本单位。已经发现的氨基酸有20多种,可以分成两类:一类是必需氨基酸,即必须由食物提供,人体自身无法合成的氨基酸;一类是非必需氨基酸,即人体可以合成或可由其他氨基酸转化而来的氨基酸。人体内各种各样的蛋白质就是由氨基酸的不同组合形成的。
成人必需氨基酸有8种,它们是:赖氨酸、色胺酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸。对于婴幼儿来说,组氨酸也是必需氨基酸。必需氨基酸供应不足时,人体不能合成新生和修补机体组织所需的蛋白质,从而导致蛋白质营养不良。
另外,每日膳食中蛋白质所提供的各种氨基酸之间的比例必须符合人体的要求,才能有效地合成机体蛋白质。膳食中蛋白质中必需氨基酸的模式越接近人体蛋白质的组成,蛋白质的利用率就越高,生物学价值也就越高。如果一种蛋白质中某一种必需氨基酸过多或过少,都会影响另一些氨基酸的充分利用。
乳类和蛋类蛋白质的必需氨基酸模式最适合构成人体蛋白质,因而被称为参考蛋白质,其所含各氨基酸配比合理,能完全为身体所利用,合成人体蛋白质,其氨基酸分值达到100,故可将各种蛋白质与之相比。
各种食物蛋白质中的各种氨基酸的含量和组成比例与人体需要相比总有些不足,可以将不同食物互相搭配、混合食用,可取长补短,使食物蛋白质之间相互补偿相对不足的氨基酸,使其比例接近氨基酸组成模式,提高其营养价值,这就是蛋白质的互补作用。例如,面粉与大豆同食,大豆蛋白质中的赖氨酸可补充小麦的不足,而面中的蛋氨酸可补充大豆的不足,使蛋白质氨基酸模式接近参考蛋白质,提高面、豆蛋白质的利用率。
(2)蛋白质的含量。
食物中蛋白质含量的多少,是衡量和评定食物蛋白质营养价值高低的基本因素。不同种类的食物中蛋白质的含量差异很大,一般动物性食物比植物性食物蛋白质含量多,植物中只有豆类蛋白质含量较高,营养价值接近动物性蛋白,其他植物性食物蛋白质大多营养价值较低。
(3)蛋白质消化率。
蛋白质消化率是指蛋白质能够被机体消化酶分解、吸收的程度。蛋白质消化率越高,则被机体吸收利用的蛋白质数量越多,其营养价值就越高。
食物蛋白质消化率受人体和食物两方面因素的影响。人体因素包括消化功能、人的精神状态、饮食习惯和对食物的适应性等主观因素。食物因素包括食物的属性、抗营养因子的存在、加工方式等。如大豆整粒食用,蛋白质消化率仅为60%,加工成豆腐或豆浆后,可提高到90%。
(4)蛋白质利用率。
蛋白质利用率是指食物蛋白质在机体内消化吸收后被利用的程度。
衡量食物蛋白质利用率的常用指标是蛋白质生物学价值,简称生物价。生物价是反映食物蛋白质消化吸收后,被机体利用程度的指标,生物价越高,表明其被机体的利用程度就越高。完全蛋白质的生物价较高,半完全蛋白质和不完全蛋白质的生物价较低(见表5-1)。
计算公式如下:
蛋白质生物价=氮储存量/氮摄入量×100
表5-1 常见食物蛋白质的生物价
(5)蛋白质的种类。
根据氨基酸的种类、数量及比值,蛋白质可分为三类。
①完全蛋白质。含有人体所需的氨基酸,且种类齐全,数量充足,比例合适。完全蛋白质不但能维持人体的生命和健康,还能促进儿童的生长发育。乳类中的乳白蛋白和酪蛋白、蛋类中的卵白蛋白和卵黄磷蛋白、肉类中的肌蛋白和白蛋白、大豆中的大豆蛋白,其成分与人体蛋白相似,都是完全蛋白质。
②半完全蛋白质。含有的必需氨基酸种类齐全,但数量不足,相互之间的比例不适当。当这类蛋白质作为膳食蛋白质的唯一来源时,可以维持机体的生命,不能促进儿童生长发育。属于半完全蛋白质的有大麦、小麦中的麦胶蛋白等。
③不完全蛋白质。含有的必需氨基酸种类不全,当不完全蛋白质作为膳食蛋白质的唯一来源时,既不能维持机体的生命活动,也不能促进生长发育,是一种营养价值很低的蛋白质。动物结缔组织中的胶原蛋白、玉米中的玉米胶蛋白、豌豆中的豆球蛋白都属于不完全蛋白质。
表5-2 几种食物混合食用的生物价
3.蛋白质的来源和供给量
膳食中蛋白质来源包括动物性食物和植物性食物,各种肉类、鱼类、奶类、蛋类是动物性蛋白质的主要来源,豆类、坚果类、谷类是植物性蛋白质的主要来源。
其中以动物性食物的蛋白质与豆类蛋白质所含的必需氨基酸比较齐全而且比例适当,因此又称为优质蛋白。
谷类是中国居民传统膳食中的主食,蛋白质含量约为10%,是膳食蛋白质的主要来源。学前儿童生长发育旺盛,蛋白质供给量相对比成人多。人乳喂养的婴儿,每日每千克体重需要蛋白质2克;牛乳喂养者每日每千克则需要2.5克,这是因为牛乳蛋白质较人乳稍差,利用率稍低;混合喂养者为每日每千克体重4克。
学前儿童由蛋白质所供给的热量占每日总热量的8%~15%。为了满足机体生长的需要,摄取的蛋白质最好有一半是动物性蛋白质和豆类蛋白质。
表5-3 中国营养学会推荐的婴幼儿每日膳食中蛋白质的供应量
(二)脂类
脂类包括脂肪、磷脂、糖脂、脂蛋白及固醇类。脂类的共同物理特性是溶于有机溶剂而不溶于水。
1.生理功能
(1)构成身体组织。细胞膜膜脂由磷脂、糖脂和胆固醇组成,脑髓及神经组织含有磷脂和糖脂,固醇是体内制造固醇类激素的必要物质。成人体内脂肪占体重的10%~20%。
(2)供给能量。平均每克脂肪在体内完全氧化能产生9kcal的热量,比碳水化合物和蛋白质的产热量高1倍多。人体内的脂肪是供给热能的“燃料库”,热能不足时就首先消耗脂肪,热能摄入过多,就变成脂肪储存在体内。
(3)提供必需脂肪酸。必需脂肪酸是人体内不能合成,必须通过食物供给的不饱和脂肪酸,如亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。必需脂肪酸是构成人体组织细胞的重要成分,为儿童生长发育所必需,一旦缺乏便会影响儿童的生长发育,表现为皮肤病变,伤口愈合不良,心肌收缩力降低,免疫功能发生障碍,血小板聚集,生长迟滞等。
(4)促进脂溶性维生素的吸收。脂肪可促进脂溶性维生素的吸收,食物中的维生素A、维生素D、维生素E、维生素K必须溶于脂肪后才能被机体消化吸收。膳食中若长期缺乏脂肪,容易患维生素A、维生素D、维生素E、维生素K的缺乏症。另外,脂溶性维生素使食物更加美味,增加儿童的食欲。
(5)保护机体。脂肪层犹如身体器官和神经组织的保护性隔离层,作为填充衬垫,使机体各器官减少相互间的摩擦,并起固定和保护作用。
此外,脂肪导热性低,皮下脂肪可以起到隔热、保温作用,防止体温快速的散失,保持体温恒定。
2.脂肪的食物来源和供给量
脂肪来源主要是植物脂肪和动物脂肪两大类。
植物性食物以大豆油、花生油、菜籽油、芝麻油等为主,所含的必需脂肪酸较多,易于消化吸收,消化率一般都在98%以上,营养价值较高。坚果类也是脂肪的一大来源。必需脂肪酸的最好来源是植物油类。
动物性食物如乳类、蛋黄、肉类、奶油、鱼类、肝类以及动物油脂如猪油、牛油、羊油等富含饱和脂肪酸和多种维生素,而且脂肪颗粒小,易于被人体吸收利用。
人体储存的脂肪与食物供给有密切的关系。新生儿的脂肪性质与成人不同,不饱和脂肪酸少,喂哺母乳后,逐渐与成人相仿。婴儿每日每千克体重需要脂肪4克,6岁以上儿童每日每千克体重需2.5~3克。以乳类为主食的婴儿,脂肪所供给的热量占每日总热量的35%~50%,随年龄的增长,其比例逐渐下降,占总热量的25%~30%。必需脂肪酸的供应量一般应占总热量的1%~3%。
长期脂肪摄入不足,可导致儿童营养不良、脂溶性维生素缺乏,以及生长迟滞;脂肪摄入过多会导致儿童消化功能差、肥胖,而且会为成年以后的高血压、冠心病、高血脂等疾病埋下隐患。因此,要控制脂肪的摄入,尤其要适当限制胆固醇含量过高的食物的摄入。
(三)糖类
糖类又称碳水化合物,由碳、氢、氧三种元素构成。根据其分子结构,可分为单糖、双糖、多糖三类。单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖等;双糖有乳糖、蔗糖、麦芽糖等;多糖有淀粉、糖原、纤维素和果胶等。此外,碳水化合物还包括糖的衍生物,即糖醇类物质,如山梨糖醇、木糖醇、麦芽糖醇等。其中,单糖可以被人体直接吸收利用,其他糖类必须先经过唾液、胰淀粉酶分解为双糖,再经肠道的消化酶分解为单糖后,才能被人体吸收。
1.生理功能
(1)供给热能。碳水化合物是人体最经济、最主要的热能来源。每克碳水化合物在体内氧化后可产生4kcal热量,在体内释放能量较快,且资源丰富,价格低廉,可以大量食用。在三大产能营养素中,碳水化合物提供机体所需2/3的热能。葡萄糖是神经组织唯一的能量来源,大脑每日消耗100~200克葡萄糖。
(2)构成机体组织。碳水化合物是构成机体的重要物质,并参与细胞的许多生命活动,正常细胞含有2%~10%的碳水化合物。糖蛋白构成结缔组织的胶原蛋白、黏膜组织中的黏蛋白、免疫球蛋白;糖脂是细胞膜与神经组织的构成成分;核糖和脱氧核糖参与核酸的形成,在遗传中起着重要的作用。
(3)抗生酮和解毒作用。当体内缺乏碳水化合物时,脂肪作为主要的供热来源,脂肪代谢产生的酮体氧化不完全。酮体是一种较强的有机酸,在血液中达到一定浓度时就会发生代谢性酸中毒。碳水化合物能增加肝脏内肝糖原的储存量,充足的肝糖原能增强肝脏的解毒能力。如果体内肝糖原不足,对四氯化碳、酒精、砷等有害物质的解毒作用会明显下降。
(4)有益肠道功能。碳水化合物中的膳食纤维是木质素与不能被人体消化道分泌的消化酶所消化的多糖的总称。主要包括纤维素、半纤维素、木质素和果胶等。膳食纤维不能被人体吸收,但能促进结肠功能,预防结肠癌;提高人体的免疫力;降低血糖和血胆固醇;减少热量摄入,控制体重增加。但膳食纤维可能降低某些维生素和矿物质的吸收。
(5)蛋白质的节约作用。碳水化合物对蛋白质在体内的代谢过程也很重要,当蛋白质与碳水化合物一起被摄入时,氮在体内的储留量增加,有利于蛋白质的合成和发挥蛋白质特有的生理功能,这种作用称为节约蛋白质作用。
2.食物来源和供给量
碳水化合物主要来源于植物性食物,谷类、薯类、根茎类食物都是富含碳水化合物的食物,这两类食物中含有大量的淀粉和少量的单糖或双糖;各种食糖如蔗糖和麦芽糖等也富含碳水化合物。蔬菜和水果是纤维素和果胶的主要来源,并含有少量的单糖。
婴儿所需碳水化合物的供给量相对比成人要多。1岁以内婴儿,每日每千克体重约需12克,2岁以上儿童,每日每千克体重约需10克。学前儿童膳食所供碳水化合物的热量占总需热量的50%~60%(成人为60%~70%)。婴儿膳食中碳水化合物的供给量比例不宜太高,应占总热量的50%。
碳水化合物摄入不足会造成B族维生素的缺乏,造成动物脂肪代谢不完全,导致代谢紊乱。学前儿童如果不能摄入充足的碳水化合物,可导致体内能量不足,增加蛋白质的消耗,体重减轻,生长发育缓慢。摄入过量的碳水化合物也不利于人体的健康,许多研究表明,肥胖、糖尿病、血脂异常、龋齿等疾病都与碳水化合物的大量食用有关。
但是,如果婴儿摄入碳水化合物过多,会转变成脂肪,在体内储存起来,使得婴儿最初体重增长迅速,但由于蛋白质供应相对不足,易出现面色苍白,血浆蛋白和免疫球蛋白降低,发生营养不良性水肿。
资料链接
中国居民膳食指南
2008年年初,我国卫生部颁布的《中国居民膳食指南(2007)》密切联系我国居民膳食营养的实际,对各年龄段的居民摄取合理营养,避免由不合理的膳食带来疾病具有普遍的指导意义。该指南由一般人群膳食指南、特定人群膳食指南和平衡膳食宝塔三部分组成。
一般人群膳食指南包括:
1.食物多样,谷类为主,粗细搭配。
2.多吃蔬菜水果和薯类。
3.每天吃奶类、大豆或其制品。
4.常吃适量的鱼、禽、蛋和瘦肉。
5.减少烹调油用量,吃清淡少盐膳食。
6.食不过量,天天运动,保持健康体重。
7.三餐分配要合理,零食要适当。
8.每天足量饮水,合理选择饮料。
9.如饮酒应限量。
10.吃新鲜卫生的食物。
其具体结构即是膳食宝塔。
为了便于记忆,这个膳食宝塔可以简称为4-4-4-3-3制,即400克粮、400克菜、40克豆、300克动物性食物和30克油。