人体必需的营养素分析

人类每天获取各种各样的食物并利用食物的过程称为营养（Nutrition）。食物中能够维持生命活动的物质称为营养素（Nutrients）。人体所必需的营养素有蛋白质、脂类、碳水化合物、维生素、矿物质和水六大类。已知人体必需的营养素有40余种。

（一）蛋白质（Protein）

蛋白质是维持生命不可缺少的物质。人体组织、器官由细胞构成，细胞结构的主要成分为蛋白质。蛋白质分子是生物大分子，其基本单位是氨基酸。在构成人体蛋白质的20余种氨基酸中，有一部分可以由机体内其它氨基酸转变而来，如果膳食中不含这些氨基酸，不会影响健康和生长，它们被称为非必需氨基酸（Nonessential Amino Acid）；有9种氨基酸不能在机体内合成或合成速度不能满足机体的需要，必须由膳食提供，这些氨基酸称为必需氨基酸（Essential Amino Acid），它们分别为赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸和组氨酸。

食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸相对含量较低，导致其它必需氨基酸在体内不能被充分利用而浪费，造成蛋白质营养价值降低，这些含量相对较低的必需氨基酸称为限制氨基酸（Limited Amino Acid）。将多种食物混合食用，使必需氨基酸互相补充，使其模式更接近人体需要，以提高蛋白质的营养价值，称为蛋白质的互补作用。如谷类蛋白质相对缺少赖氨酸和色氨酸，大豆蛋白质相对缺少蛋氨酸，将大豆和谷类混合使用时，两者会有较好的互补作用。另外，在调配膳食时，应遵循三个原则。第一，食物的生物学种属越远越好，如动物性和植物性食物之间的混合比单纯植物性食物之间的混合要好。第二，搭配的种类越多越好。第三，食用时间越近越好，同时食用最好，因为单个氨基酸在血液中停留时间约4h，然后到达组织器官，再合成组织器官的蛋白质，合成组织器官蛋白质的氨基酸必须同时到达才能实现互补作用。

（二）脂类（Lipids）

脂类是指用非极性溶剂自组织中提取的物质，是脂肪（Fats）和类脂（Lipoids）以及它们的衍生物的总称。脂肪又称甘油三酯，类脂主要包括磷脂和固醇类。脂肪酸是构成脂肪、磷脂及糖脂的基本物质。在天然脂肪中，脂肪酸的种类很多。其中，人体不可缺少而自身又不能合成，必须通过食物供给的脂肪酸，称为必需脂肪酸（Essential Fatty Acids），包括n-6系列中的亚油酸和n-3系列中的α-亚麻酸。必需脂肪酸是细胞膜磷脂的重要成分，是合成前列腺素的重要前体物质，参与胆固醇代谢。缺乏必需脂肪酸可引起生长迟缓、生殖障碍、皮肤损伤以及肾脏、肝脏、神经和视觉方面的多种疾病。过多地摄入多不饱和脂肪酸，也可使体内有害的氧化物、过氧化物等增加，同样对身体产生多种危害。

（三）碳水化合物（Carbohydrate）

碳水化合物也称糖类，是自然界存在最多、分布最广的一类有机化合物，可分为单糖、寡糖和多糖。葡萄糖是最常见最重要的单糖，也是碳水化合物中唯一的必需营养素。它在水果、蜂蜜以及多种植物液中常以游离形式存在，是构成多种寡糖和多糖的基本单位，并作为原料和前体参与多种活性物质的生物合成。

碳水化合物具有重要的生理功能。首先，机体需要的能量主要由碳水化合物提供。当膳食中碳水化合物供应不足时，机体为了满足自身对葡萄糖的需要，通过氨基酸等物质的糖原异生作用产生葡萄糖，因此摄入足够量的碳水化合物，能保证不过多地动用蛋白质供能，这也是碳水化合物的节约蛋白质作用。碳水化合物供应充足时，体内有足够的三磷酸腺苷产生，也有利于氨基酸的主动转运。另外，脂肪在体内分解代谢也需要葡萄糖的协同作用。其次，碳水化合物是构成机体组织的重要物质，并参与细胞组成和多种活动。经糖醛酸途径生成的葡萄糖醛酸是体内一种重要的结合解毒剂，在肝脏中能与许多有害物质如细菌毒素、酒精和砷等结合，以消除或减轻这些物质的毒性或生物活性，从而起到解毒作用。非淀粉多糖类如纤维素、果胶、抗性淀粉和功能性低聚糖等抗消化的碳水化合物，是膳食纤维的主要成分，它们对促进肠道健康有重要作用。

（四）维生素（Vitamin）(www.xing528.com)

维生素是一类维持机体正常生理功能及细胞内特异代谢反应所必需的低分子质量有机化合物，是六种必需营养素中最晚发现的一种。维生素种类很多，其化学结构及性质也各不相同。在营养学上，一般按其溶解性将维生素分为脂溶性维生素和水溶性维生素。脂溶性维生素包括维生素A、维生素D、维生素E、维生素K，其共同特点是化学组成仅含碳、氢、氧；不溶于水而溶于脂肪及有机溶剂（如苯、乙醚及氯仿）；在食物中常与脂类共存，吸收过程需要脂肪的参与；主要在肝和脂肪中贮存；摄入过多可引起中毒；摄入量过少使其相应的缺乏症状出现缓慢；不能用尿负荷实验进行营养状况评价。水溶性维生素包括B族维生素和维生素C，与脂溶性维生素不同的是，其化学组成除了含有碳、氢、氧外，有的还含有其它元素（如氮、钴、硫等）；溶于水却不溶于脂肪和有机溶剂；在体内有少量贮存，其原形物或代谢物可经尿排出体外；一般无毒性，但摄入量极大也会中毒；如摄入量过少出现缺乏症状较快。

虽然机体对维生素的需求量很小，但是维生素对于维持机体生长、代谢等基本功能是必不可少的。近年来，维生素的生理功能有不少新的发现，并与一些慢性退化性疾病有关。摄入维生素不只是为了预防典型的维生素缺乏病，还可预防某些慢性退化性疾病的发生。如维生素E、维生素C、维生素A及β-胡萝卜素，因具有抗氧化性能，亦称为抗氧化维生素，它们与动脉粥样硬化、癌症等慢性病的发生与发展有密切的关系。

（五）矿物质（Minerals）

除碳、氢、氧和氮主要以有机化合物形式存在外，其余的在人体内存在的元素统称为矿物质（无机盐、灰分）。矿物质不能在体内生成，必须通过膳食补充，且除非被排出体外，不能在体内消失。已经发现有20多种元素是构成人体组织、维持生理功能及生化代谢所必需。其中，含量大于体重的0.01%的矿物质，称为常量元素（Macroelements）。常量元素有7种，为钙、磷、钠、钾、氯、镁与硫。人体内含量小于体重0.01%的矿物质，称为微量元素（Micro-elements），又称痕量元素（Trace-elements）。目前，铁、铜、锌、硒、碘、钴、铬和钼被认为是必需微量元素；锰、硅、镍、硼、钒为可能必需微量元素；氟、铅、镉、汞、砷、铝、锡和锂为低剂量可能具有功能，同时具有潜在毒性的微量元素。

我国人群比较容易缺乏的微量元素有钙、铁、锌等，在特殊地理环境或其它特殊条件下，也可能有碘、硒及其它元素的缺乏问题。

（六）水

水是机体中含量最多的组成成分，占人体组成的50%～80%。水参与人体内新陈代谢，维持体液正常渗透压及电解质平衡，调节体温，还具有润滑作用。

成人每日进出水量为 1900～2500mL，其中从食物中获得 500～1000mL、饮水或饮料1100mL、体内物质代谢产生300～400mL；从尿液排出900～1300mL、肺呼出300～500mL、非显性出汗500mL、粪便排出200mL。