三大产能营养素的代谢—从《现代营养学》中获得的成果

碳水化合物、脂肪、蛋白质是三大产能营养素，在氧化生成水和二氧化碳的过程中，释放能量，供机体利用。

1.1.2.1　碳水化合物

碳水化合物（又称糖类）是人体重要的供能物质。从我国的国民膳食结构来看，日常饮食中，55%～65%的能量由碳水化合物提供。自然界中存在各种各样的碳水化合物，分类体系复杂（具体内容见本篇第4章）。从能量供应、储存与消耗的角度来看，葡萄糖是人体最直接的供能物质。

日常饮食中，最主要的可消化吸收的碳水化合物包括淀粉、蔗糖、乳糖、葡萄糖、果糖、半乳糖。其中，淀粉在小肠内的淀粉酶作用下，分解产物为葡萄糖；蔗糖在相应酶的作用下，转化为葡萄糖和果糖；乳糖的分解产物为半乳糖。葡萄糖、果糖、半乳糖等单糖分子则直接经肠壁细胞吸收入血。我们通常所说的血糖含量其实就是静脉血清中的葡萄糖含量。进入血液中的葡萄糖，除了直接供能被组织细胞利用外，其余以糖原形式储存在肝脏、肌肉组织中。在机体需要的时候，肝糖原重新分解入血，从而达到血液中葡萄糖水平的相对稳定。胰岛素是调节血糖水平的重要激素。果糖则不受胰岛素的分泌调节。

1 g碳水化合物在体外弹式能量计中充分燃烧，彻底氧化成水和二氧化碳时，产生17.15 kJ（4.1 kcal）能量。碳水化合物的消化吸收率约为98%，因此碳水化合物的生理效价为：17.15 kJ×98%=16.74 kJ（4.0 kcal）。也就是说，碳水化合物在人体内供能为16.74 kJ（4.0 kcal）/g。

1.1.2.2　脂类

人体内的脂类分为组织脂质和贮存脂质两部分。组织脂质主要包括胆固醇、磷脂等，它们是组织、细胞的结构组成部分，在人体饥饿时，不参加氧化供能。贮存脂质中98%为三酰甘油（中性脂肪），主要分布在人体皮下、内脏器官周围、肌肉组织间隙等部位，是人体最重要的能量储存形式。其中一部分来自食物的外源性脂肪；另一部分为体内碳水化合物和氨基酸转化而成的内源性脂肪。(www.xing528.com)

贮存的脂肪在需要时可迅速分解为甘油和脂肪酸，经血液循环到达各组织、器官，进行氧化供能。当机体摄入的能量物质多于消耗时，体内脂肪贮存增多，体重随之增加；反之，能源物质供给不足，而消耗过多时，体内贮存脂肪减少，体重随之减轻。通常情况下，人体供能的40%～50%来自于脂肪，其中部分由食物直接提供，部分则由食物中碳水化合物转化而来。短期饥饿状态下，机体以分解体内脂肪供能。

1g脂肪在体外弹式能量计中充分燃烧，彻底氧化成水和二氧化碳时，产生39.54 kJ（9.45 kcal）能量。脂肪的消化吸收率约为95%，因此脂肪的生理效价为：39.54kJ×95%=37.66kJ（9.0kcal）。也就是说，脂肪在人体内供能为37.66 kJ（9.0 kcal）/g。

1.1.2.3　蛋白质

蛋白质的基本组成单位是氨基酸。人体氨基酸可分为食物来源和内源性氨基酸两部分。食物蛋白质在肠道消化酶的作用下分解为氨基酸，吸收入血；在机体新陈代谢过程中，组织、细胞蛋白质分解也可产生一部分氨基酸。这两部分氨基酸主要用于合成蛋白质，这些蛋白质是细胞的结构成分或酶、激素等生物活性物质。虽然蛋白质也属于能源物质，但氧化供能不是蛋白质的主要功能。

蛋白质的分解产物氨基酸在体内经脱氨基作用或氨基转换作用，分解为非氮成分（α-酮酸）和氨基。α-酮酸可氧化供能，但不是机体主要的供能物质，只有在某些特殊情况下，如长期不能进食或消耗量过大时，机体糖原和贮存脂肪大量消耗，所需能源物质供应不足，且只能依靠组织蛋白质分解产生氨基酸来获得能量，以维持必要的生理功能。

1 g氨基酸在体外弹式能量计中充分燃烧，生成二氧化碳、水、氨和氮等，产生23.64 kJ（5.65 kcal）能量。但在体内氧化时，最终产物为二氧化碳、水、尿素、肌酐及其他含氮有机物，不如体外燃烧完全，因而氨基酸体内代谢产能为18.2 kJ（4.35 kcal）。人体蛋白质的吸收率约为92%，因此蛋白质的生理效价为：18.2 kJ×92%=16.74 kJ（4.0 kcal）。也就是说，氨基酸在人体内供能为16.74 kJ（4.0 kcal）/g。