十一·營養有關疾病防制·2 熱能和生熱營養素

維持人十體正常生理功能所需營養素的數量稱為營養素生理需要量（nutritional requirement）這個量使人十體能夠保持健康狀態、達到應有發育水平和充分發揮效率以完成各項生活和勞動的人十體所需要的熱能和營養素的必要量，低於這個量將對機體健康產生不利影響。制定營養素生理需要量的原則依據，有許多不同主張，各營養素之間也各有不同的考慮，但不外通過人群調查難和實驗研究兩大方面，二者結合起來則較為全面。膳食營養素供給量（recommended dietary allowance,RDA），是在生理需要量的基礎上，考慮瞭人群的安全率（人群的個體差異、應激等特殊情況下需要量的波動、食物的消化率、烹調損失及各種食物因素和營養素間的相互影響等）、社會條件與經濟條件等實際問題而提出的膳食中實際應該含有的熱能和各種營養素的數量。因此，膳食營養素供給量自然要略高於營養素生理需要量。所以用供給量評價某個群體的膳食質量時，如果攝取的營養素平均值低於供給量，僅表示這個群體中的一些個體可能有營養素攝入不足，相差愈多則攝入不足人數年的比例愈大；對於個人而言，由於供給量已保證瞭絕大多數人的營養需要，故極少可能發生個人的需要量超出供給量標準。中國營養學會1988年制訂“推薦的每日膳食中營養素供給量”見表11-1。

一、熱能

（一）熱能來源、功能與供給量

熱能（energy）不是營養素，而是一切生物體包括人類維持生命和一切活動所必需的能量。這種能量隻能來自蛋白質、脂肪和碳水化合物三大生熱營養等，這些產熱物質是人們每日膳食的主要部分。它們進入機體後，通過生物氧化，將其內在的化學潛能變成熱能並釋放出來。供人類食用的植物十性十食物中熱能從太十陽十中得來，而動物十性十食物中的熱能則又從植物中取得，二者均為人類所利用。

食物中的營養素在人十體內不能被完全消化利用，一般在體內的供熱量可按每g蛋白質16.8kJ(4kcal)、脂肪37.8kJ(9kcal)、碳水化合物16.8kJ(4kcal)計算，這個數值稱為熱能系數（caloric quotient）。

人類從食物中所取得的熱能，用於生命活動的各種過程，其中包括內臟器官的化學和物理學活動、肌肉活動、體十溫十維持及生長發育等。不同十性十別、年齡、職業、勞動強度的人其熱能需要量各不相同（表11-1）。

各國的飲食十習十慣不同，熱能來源不同，西方國傢人民十習十慣以動物十性十食物為主，其熱能主要來自蛋白質和脂肪，這種膳食結構既不經濟又會因為攝入過多的動物脂肪而不利於健康。我國人民長期以來以糧食為主，動物十性十食物為輔，三大生熱營養素占總熱能的比例為：蛋白質10%～15%、脂肪20%～25%、碳水化物60%～70%。這是典型的東方人膳食，既經濟實惠又有利於健康。

表11－1　推薦的每日膳食中營養素供給量（中國營養學公1988年修訂）

脂肪熱能總熱能的百分比,成年20%～25%,兒童少年25%～30%,嬰兒30%～45%,(不分十性十別)。

（二）影響人十體熱能需要量的因素

人十體熱能需要量取決於：基礎代謝、勞動和食物特別動力作用所消耗的能量，其中以勞動消耗的熱能最大。

1．基礎代謝基礎代謝能量是處於清醒、空腹、安靜的狀態下維持體十溫十和臟器活動最基本生命活動所需的最低能量。在實際工作中，可根據身高、體重求出體表面積，然後再按照體表面積計算基礎代謝能量。

體表面積（m2）=0.0061×身高（cm）+0.0128×體重（kg）-0.1529

成年男子每m2體表面積每小時基礎代謝平均為40kcal、女十性十比男十性十約低5%。

2．勞動 從事勞動所消耗的能量占人十體總需要量的大部分，勞動所消耗的熱能與勞動強度、持續時間及熟練程度有關。

3．食物特別動力作用（specific dynamic action）是機體由於攝取食物而引起體內能量消耗增加的現象。三種生熱營養素在攝取過程中所消耗的能量各不相同，蛋白質約為它所供能量的30%，碳水化合物為5%～6%，脂肪為4%～5%。混合膳食的特別動力作用為人十體每日基礎代謝的10%。

正常情況下，人十體熱能的需要與食欲相適應。食欲得到滿足，體重又維持在正常水平，即說明所攝入的熱能是恰當的。

（三）表示熱能的單位

過去十習十慣上用千卡（kcal），作為熱能的表示單位。近年來統一用“千焦耳”（kJ）來表示，“千焦耳”的上千倍為“兆焦耳”（megajoule，簡稱MJ）。這兩種表示單位可以互換：

1kcal =4.184kJ(簡化為4.2kJ)；1kJ=0.239kcal。

（四）食餌十性十肥胖

當熱能攝入過多時，久之可以發生食餌十性十肥胖。人十體肥胖是一種常見的營養失調現象，在經濟發達國傢裡，肥胖的患病率很高，如美國大約有30%的人肥胖，超重的人更多，原聯邦德國的成年人中55%的婦女和47%的男子患有肥胖癥。肥胖的發生與熱能過量有關，攝入過量的蛋白質、脂肪和碳水化物，機體將多餘的熱能轉化為脂肪儲存於體內，導致肥胖。肥胖多見於中年人，尤以婦女為多。近年來，兒童肥胖癥患者增多，應引起足夠的重視。肥胖是當今發達國傢和經濟發達地區一種重要的疾病，由此引起許多嚴重的後果，例如誘發高血壓、冠心病、糖尿病、關節炎、肝膽疾患及癌癥等，也是加速衰老的原因之一。目前我國肥胖兒已相當多見，預防成十人病，應當從兒童時期就開始。

一般可用下列兩個指標來判斷肥胖：

1.標準身高體重法

此值大於20%者為肥胖（20%～30%為輕度，30%～50%為中度，50%以上為重度）。

2.體重質量指數

體重質量指數= 體重（kg）／身高2（m2）

WHO規定：該指數大於24者為肥胖。

二、蛋白質

（一）生理功能

蛋白質（protein）是生命的物質基礎，沒有蛋白質就沒有生命。因此，它是與生命及與各種形式的生命活動緊密聯系在一起的物質。機體中的每一個細胞和所有重要組成部分都有蛋白質參與。蛋白質占人十體重量的16.3%，即一個60kg重的成年人其體內約有蛋白質9.8kg。人十體內蛋白質的種類很多，十性十質、功能各異，但都是由20多種氨基酸按不同比例組合而成的，並在體內不斷進行代謝與更新。被食入的蛋白質在體內經過消化分解成氨基酸，吸收後在體內主要用於重新按一定比例組合成十人十體蛋白質，同時新的蛋白質又在不斷代謝與分解，時刻處於動十態平衡中。因此，食物蛋白質的質和量、各種氨基酸的比例，關系到人十體蛋白質合成的量，尤其是青少年的生長發育、孕產婦的優生優育、老年人的健康長壽，都與膳食中蛋白質的量有著密切的關系。

當膳食蛋白質來源適宜時，機體蛋白質代謝處於平衡狀態，氮的攝入量與氮的排十出量相等稱為氮平衡（nitrogen balance）、應當供給兒童青少年較多的蛋白質，使體內有較多的儲留氮，以保證生長發育。即要求氮的攝入量大於氮的排十出量，達到正氮平衡。

一般將蛋白質重要生理功能歸納為：

1.組成十人十體的重要成分之一。

2.人十體必需氮元素的唯一來源。

3.維持機體組織更新、生長、修復的重要物質。

4.遺傳信息的傳遞以及許多重要物質的運轉都與蛋白質有關。

5.許多具有調節生理功能的物質如催化代謝反應的酶、調節體內代謝過程的激素、具有免疫功能的抗體、承擔運輸氧的血紅蛋白、進行肌肉收縮的肌纖凝蛋白等其本身就是蛋白質。

6.還能為機體提供熱能。

（二）食物蛋白質的營養價值

食物蛋白質的營養價值評價指標如下：

1．食物中蛋白質的含量 這是評價食物蛋白質營養價值的基礎，隻有蛋白質含量高，其他指標也較好，才能滿足機體的需要。食物中蛋白質含量一般用凱氏定氮法測定，將測得的含氮量乘以6.25即得到食物中蛋白質的含量。

各種食物中蛋白質含量以大豆類最高（30%～40%），肉類次之（12%～20%），糧谷類較低（＜10%）。

2．蛋白質消化率 是指蛋白質被消化酶分解的程度。消化率高說明該蛋白質被消化利用的可能十性十大，其營養價值也高。

動物蛋白質消化率一般高於植物蛋白質，如蛋白類為98%，十乳十類97%～98%，饅頭79%。另外，不同加工方法的食品消化率也不同，如大豆為60%，加工成豆腐其消化率提高到90%。

3．蛋白質生物學價值（biological value）指蛋白質經消化吸收後，進入機體可以儲留和利用的部分（表11-2）。

表11-2 常用食物蛋白質的生物學價值

吸收氮=攝入氮-（糞氮-糞內源氮）。

儲留氮=吸收氮-（尿氮-尿內源氮）。

食物蛋白質的生物學價值高低主要取決於食物中必需氨基酸的含量和比值。

氨基酸是構成蛋白質的基本單位，蛋白質中含有20餘種氨基酸，其中有一部分氨基酸體內能夠合成，但有8種氨基酸人十體內不能合成或合成速度不能滿足機體的需要，必須由食物中攝取，因而稱之為必需氨基酸（essential amino acid ,EAA）：即纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、賴氨酸、色氨酸、蘇氨酸。對於嬰幼兒來說，除這8種氨基酸外，組氨酸也是必需氨基酸。蛋白質的營養過程實際上是通過氨基酸來實現的。不同食物蛋白質所含氨基酸的種類和數量都不盡相同，而人十體蛋白質對所需氨基酸的種類、數量及相互間怕比例均有一定的要求，此即為人十體必需氨基酸的模十式，進入人十體蛋白質必需氨基酸符合這個模十式的則能充分被利用，否則必然造成某種或某些必需氨基酸的十浪十費（表11-3）。

表11-3 人十體每日必需氨基酸需要量（mg/kg）及比值

表11-4 幾種食物蛋白質中必需氨基酸含量（%）及相互間的比值

常見食物中蛋白質必需氨酸的含量及相互間的比值見表11-4。

食物蛋白質必需氨基酸比值愈接近人十體必需氨基酸需要量比值，則該食物蛋白質的生物學價值就愈高。但由於各種食物蛋白質中必需氨基酸組成及含量比值不同，人們往往將富含某種氨基酸和缺乏該種氨基酸的食物混合食用，互相取長補短，以提高基生物學價值，此即稱為蛋白質“互補作用”（complementaryaction）。混合膳食一直是我國人民的傳統膳食，應當充分予以發揚。

4．蛋白質凈利用率（net protein utilization）表示攝入蛋白質在體內的利用情況。

（三）蛋白質缺乏癥

蛋白質-熱能營養不十良(protein-energy malnutrition,PEM)是一種因缺乏能量和（或）蛋白質而引起的營養缺乏病，這是目前發展中國傢較為嚴重的一種營養缺乏病。本病主要發生在嬰幼兒，在經濟落後、衛生條件差的地區尤為多見，是危害小兒健康、導致死亡的主要原因。據世界糧農組織報道，全世界70%的人口不同程度地存在饑餓問題，約有4億兒童患有某種程度的蛋白質-熱能營養不十良癥。

根據臨十床十表現可分為兩型：

1．營養消瘦癥（nutritional marasmus）也稱消瘦型PEM。是一種多見於嬰幼兒的極度消瘦癥，是由於長期攝食過少引起的。由於長期進食太少，機體處於饑餓和半饑餓狀態，尤其是能量不足，隻能靠消耗自身組織來供給能量，以維持最低生命活動的需要。該型營養不十良多見於母十乳十不足、喂養不當、饑餓、疾病及先天十性十營養不十良等。表現為生長發育緩慢或停止，明顯消瘦，體重減輕（重者隻為同齡兒童平均體重的60%），皮下脂肪減少或消失，肌肉萎十縮，皮膚幹燥，十毛十發細黃無光澤，常用腹瀉、脫水、全身抵抗力低下，易發生感染，但無浮腫。

2．惡必營養不十良（kwashiorkor），也稱水腫型PEM。這是因蛋白質嚴重缺乏而能量供應可以維持最低需要水平的極度營養不十良癥，多見於斷十乳十期的嬰幼兒。臨十床十表現為十精十神萎十靡十、反應冷淡、哭聲低弱無力、食欲減退、體重不增或減輕、下肢呈凹陷十性十浮腫、皮膚幹燥、色素沉著、十毛十發稀少無光澤、肝脾腫大等。

（四）蛋白質來源

人十體所需蛋白質來自動、植物十性十食物。按蛋白質的營養價值可將其分為完全蛋白質（優質蛋白質）和不完全蛋白質。完全蛋白質含有人十體全部必需氨基酸，而且含量比值和人十體蛋白質必需氨基酸的比值接近，故營養價值高。優質蛋白質主要存在於動物十性十食品和大豆及其制品中。如瘦肉含16%～20%，魚含10%～12%，蛋類含12%，牛十奶十含3.4%，大豆含30%～40%。大多數植物十性十食品如大米、玉米、小麥、高梁、雜豆類等所含蛋白質數量少，必需氨基酸的種類不全或某種必需氨基酸的比值過低，長期食用某種單一植物十性十食品對健康不利。

我國人民蛋白質主要來自糧谷類，近年來隨著國民經濟的發展，人民生活水平的不斷提高，動物十性十食品的攝入量比過去有所增加。在這裡值得指出的是大豆及其制品蛋白質量中質優，應大力提倡多吃大豆制品。

（五）供給量

我國推薦的每日膳食中蛋白質供給量成年極輕體力勞動者男70g、女65g，並隨勞動強度增加而增加。孕婦和十乳十母分別增加15g和25g，兒童與少年按年齡分組供給35～90g，1歲以內嬰兒以公斤體重計，2～4g/kg（以母十乳十喂養者供給2g/kg，以牛十乳十喂養者為3.5g/kg，混合喂養者為3g/kg）。

蛋白質的供給量按能量計算，占總能量的11%～14%，其中兒童青少年為13%～14%，以保證膳食中有充足的蛋白質供給生長發育的需要；成年人為11%～12%，可以確保維持正常的生理功能。

三、脂肪

（一）生理功能

脂肪（fat）是人十體重要的組成部分，包括中十性十脂肪和脂類。其主要的生理功能為：

1.提供熱能。脂肪進入人十體後通過脫氫氧化可釋放出大量熱能，是人十體熱能的重要來源。

2.構成組織細胞。磷脂必膽固醇是構成十人十體細胞的重要成分。

3.供給必需脂肪酸（essential fatty acid ,EFA）。中十性十脂肪是一分子甘油和三分子脂肪酸組成的酯，脂肪酸又有飽和脂肪酸（saturated fatty acid）、單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸（polyunsaturatedfatty acid）之分，其中亞油酸（18碳2稀酸）在人十體內不能合成，每日必須由食物中供給，故稱為必需脂肪酸，是維持人十體正常生長發育和健康的必需的。

4.脂肪是脂溶十性十維生素A、D、E、K的有機溶劑，有利於這些維生素的吸收和利用。

5.體內貯存脂肪有隔熱和保十溫十作用，臟器間的脂肪能使其免受震動損傷。

6.食物脂肪可增加食物的美味，提高人的食欲和維持飽腹感。

（二）與脂肪有關疾病

當攝入脂肪不足時，可出現皮膚幹燥、脫發、影響機體的正常生長發育；但脂肪攝入過多，又可使機體過於肥胖，導致心血管等疾病的發生。

（三）食物來源

動物十性十脂肪來自肉、魚肝油、骨髓、蛋黃等食物，以肥豬肉中脂肪含量最高（90.8%）。動物十性十食物主要提供飽和脂肪酸，但魚類例外，內含多不飽和脂肪酸，故老年人應多吃些魚。植物十性十食物以油料作物如大豆、花生、油菜籽、葵花籽、核桃仁等含油量豐富，且以不飽和脂肪酸為主。

（四）供給量

我國人民脂肪的推薦供給量以脂肪能量占總能量的百分比計，半歲以內為45%，7～12個月為30%～40%，兒童與青少年為25%～30%，成年及中老年人皆為20%～25%。另餐，多不飽和脂肪酸的攝入量也不是越多越好，一般認為不飽和脂肪酸/飽和脂肪酸≥1即可。

四、碳水化物

由碳、氫、氧三種元素組成，其中氫和氧之比為2:1，與水相同，故有此稱。營養學上所稱的碳水化物（carbohydrate）包括食物中的單糖、雙糖、多糖和膳食纖維（dietary fiber）。

（一）生理功能

1.供給熱能。碳水化物是人類從膳食中取得熱能最經濟和最主要的來源。我國人民膳食中60%～70%的熱能由碳水化物提供。

2.是構成機體組織成分的重要物質，如糖脂參與細胞膜的強構，粘蛋白參與結十締十組十織的構成，核糖與脫氧糖是核酸的重要組成部分，肝糖原與肌糖原具有重要的生理功能。

3.是維持心臟和神經系統正常活動不可缺少的物質，血糖低下可導致昏迷，嚴重者甚至可休克、死亡；

4.保肝解毒作用。當肝糖原貯存充足時，肝臟對毒物有很強的解毒作用。

5.當碳水化物攝入充足時，有抗生酮作用，可防止酸中毒的發生。

6.節約蛋白質作用。由於有充足碳水化物存在，可免於過多的動用蛋白質作為機體的熱能來源而消耗，有利於充分發揮蛋白質特有的生理功能。

7.纖維素、果膠等能刺激腸蠕十動，有利於消化、吸收與排便。

（二）碳水化合物與疾病

當碳水化物攝入不足，則表現出熱能缺乏，出現消瘦、生長緩慢、低血糖、頭暈、無力、甚至休克；當碳水化物攝入過量，長期如此，可導致肥胖、血脂升高。

（三）食物來源

多糖類主要來自谷類、薯類、根十莖十類食物，單糖與雙糖類除部分來自天然食物外，大部分以制成品的形式（如葡萄糖與蔗糖）直接攝取。

（四）供給量

我國膳食推薦供給量表中對碳水化合物未做明確規定，一般認為在總熱能攝入量中占60%～70%為宜。