第一节 人体需要的各种营养素和热能

营养素是食物中能被人体消化、吸收和利用的有机和无机物质的总称,包括蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质和水六大类。热能由蛋白质、脂肪、碳水化合物三大产热营养素提供。

一、蛋白质

蛋白质(protein)一词源于希腊文的proteios,是“头等重要”的意思。意为蛋白质是构成人体组织、器官的主要物质,也是生命活动不可或缺的物质。人体所含蛋白质总量约占体重的16%,接近人体总物质重量的一半。

蛋白质的基本构成单位是氨基酸。构成人体蛋白质的氨基酸有二十几种。其中,有十几种氨基酸人体都可以自身合成,或由别的氨基酸转化而来。但是,有八九种氨基酸人体不能自行合成或合成的速度不能满足机体需求,必须从食物中直接摄取,这些氨基酸就被称为必需氨基酸。对成人而言,有八种必需氨基酸:异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸和缬氨酸;对儿童而言,还多一种组氨酸,共有九种必需氨基酸。

(一)蛋白质的分类与食物来源

根据食物蛋白质中所含有的必需氨基酸的种类、数量、比例,把食物蛋白质分为完全蛋白质、半完全蛋白质和不完全蛋白质。

1.完全蛋白质

完全蛋白质又称为优质蛋白质。其含有的必需氨基酸种类齐全、含量丰富,且比例接近人体蛋白质。这类蛋白质不仅能够满足成人生活、工作等生命活动的需要,还能够满足儿童生长发育的需要。

主要食物来源:禽蛋、乳类,鱼、牛、兔、猪等动物红色肉(瘦肉)、动物血,大豆(黄豆)、芝麻、花生等。

2.半完全蛋白质

半完全蛋白质中虽含必需氨基酸种类齐全,但其结构或数量的相对比例与人体蛋白质有较大的差异,生物利用率较低。若长期将其作为人体蛋白质的唯一来源,只可满足成人生命活动的需要,不能满足儿童生长发育的需求。

主要食物来源:米、小麦、大麦、杂豆和干果等。

3.不完全蛋白质

这类蛋白质中缺少一种或几种人体的必需氨基酸,难以满足人体生理需要。若长期以其作为单一膳食蛋白质来源,不仅不能满足儿童生长发育需要,而且难以满足成人生命活动的需要。

主要食物来源:豆类(豌豆、蚕豆)、蹄筋、肉皮、玉米等。

(二)蛋白质的生物价和互补作用

蛋白质中氨基酸的构成越接近人体蛋白质,其生物利用率越高、营养效能也就越高。

1.蛋白质的生物价

生物价是指蛋白质消化吸收后,被机体吸收利用的程度(蛋白质的生物价=氮在体内的储留量/氮在体内的吸收量×100%)。蛋白质生物价愈高,营养价值也愈高,反之则低。

蛋白质生物价主要受食物蛋白质所含必需氨基酸种类和数量的影响。一般来说,动物蛋白质的生物价较高,利用率达70%~90%,植物蛋白质的生物价较低,利用率只达60%~65%(见表4-1)。

表4-1 几种常见食物蛋白质的生物价(%)

2.蛋白质的互补作用

蛋白质的互补作用是指两种或两种以上的食物蛋白质混合食用时,其所含的氨基酸之间取长补短,相互补充,从而提高食物蛋白质营养价值的作用(见表4-2)。如玉米蛋白质含赖氨酸、蛋氨酸及色氨酸相对较低,而黄豆中的赖氨酸的含量较高。将黄豆粉加入玉米粉或面粉中混合食用,其蛋白质的生物利用率也就随之增高。食物搭配时应遵循以下原则。

表4-2 不同食物成分蛋白质生物利用率

(1)搭配食品种类越丰富越好。但要注意食物间的相克作用。

(2)混合食品的生物属性愈远愈好。动、植物性食品间的属性比植物性食品间的属性远,故荤、素搭配可取长补短。

(3)食用时间越近越好。单个氨基酸吸收到体内,在血液中的停留时间约4小时,然后达到各组织器官,再合成机体蛋白质。只有合成机体蛋白质所需的各种氨基酸同时到达,才能更好地发挥其互补优势。

(三)蛋白质的生理功能

1.合成和修补人体组织

蛋白质是构成细胞的原材料。人体中所有的细胞中都含有蛋白质。若不计水分,蛋白质占细胞重的45%,而肌肉组织中的蛋白质更高,占细胞重的80%。蛋白质有修补被破坏组织和恢复细胞的功能,从而不断增加学前儿童的新细胞、新组织。一旦蛋白质供给不足,学前儿童身高、体重就会增长缓慢,甚至停止。

2.调节生理功能

蛋白质是构成人体酶、激素和抗体的基本原料,这些物质都能调节人体的生理功能。人体内的各种化学反应几乎都是在生物催化剂——酶的参与下进行的。生长激素、甲状腺素等激素通过腺体释放到血液中,促进酶的产生,从而发挥调节机体代谢的作用,促进学前儿童身体发育。抗体通过识别外来物质并及时地与外来物质结合以免受细菌和病毒的侵害,提高机体抵抗力。

3.提供热能

蛋白质是产热营养素,每克蛋白质在体内氧化分解可释放4千卡(1千卡=4.184千焦)的热量,即约16.74KJ热量。人体每天所需热量有10%~15%来源于蛋白质,当机体热能供应缺乏时,蛋白质将会被当作能量来源氧化分解释放出能量,满足人体的能量需求。

(四)蛋白质的缺乏和过量

1.蛋白质缺乏

膳食中蛋白质和热能摄入不足所导致的营养缺乏症被称为“蛋白质—能量营养不良”(Protein Energy Malnutrition,PEM)。根据WHO估计,目前世界上大约有500万儿童患蛋白质—能量营养不良症。PEM有两种:一种是能量摄入基本满足而蛋白质严重不足的儿童营养性疾病。主要表现为:腹腿部水肿、虚弱、表情淡漠、生长停滞、头发变色、变脆和易脱落、易感染其他疾病。另一种是蛋白质和能量摄入均严重不足的儿童营养性疾病(恶性营养不良)。患儿主要表现为消瘦无力,抵抗力低下,易感染疾病,严重时可致死亡。

2.蛋白质过量

当蛋白质摄入量长期超过该年龄儿童推荐摄入量时,将可能发生以下情况。

(1)肝肾功能异常。

(2)易致血液高渗性和继发的高张力性脱水。

(3)被动性钙丢失,易产生骨质疏松。

(4)蛋白质的超量摄入常常伴有高能量的摄入,并由此发展成营养性单纯性肥胖症。

(五)蛋白质的供给量

根据喂养食物不同,婴幼儿的蛋白质推荐摄入量(RNI)为:0~0.5岁,蛋白质适宜摄入量为9克/天;0.5~1岁,推荐摄入量为20克/天;1~2岁,推荐摄入量为25克/天;3~6岁,推荐摄入量为30克/天;6~7岁,推荐摄入量为35克/天(详见《中国居民膳食营养素参考摄入量》,2013版)

二、脂肪

脂肪(fat)由碳、氢、氧组成,是人体重要组成部分。脂肪又称脂类或脂质,是中性脂肪和类脂的总称。中性脂肪也称甘油三酯,由甘油和三分子脂肪酸组成,包括油和脂。常温下呈固态者称脂,呈液态者称油,如猪油、菜油、豆油等。类脂包括磷脂、糖脂、固醇等化合物。如卵磷脂、脑磷脂、胆固醇和各类脂蛋白等。类脂属较稳定脂肪,称为定脂,很少因膳食脂肪的摄入多少而变动。另一类称为动脂,它易受摄入脂肪的影响而变动。

脂肪由脂肪酸构成,脂肪酸根据其饱和程度可分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。在不饱和脂肪酸中,有些是人体必不可少且不能自行合成,必须从食物中摄取的脂肪酸称为必需脂肪酸,如亚油酸、亚麻酸。

(一)脂肪的营养价值

脂肪的营养价值取决于脂肪酸的消化率、饱和程度和维生素的含量等。

1.脂肪的消化率

脂肪的消化率与营养价值成正比。食用脂肪的消化率与其熔点有密切关系。熔点越高,消化率越低。一般脂肪的熔点在50摄氏度以上,则不易被消化吸收;熔点接近或低于体温者则消化率高。

2.脂肪酸的饱和程度

脂肪酸的饱和程度越低,其营养价值越高。必需脂肪酸都是不饱和脂肪酸。目前已经肯定的必需脂肪酸是亚麻酸。植物油中亚油酸和亚麻酸含量较高,其营养价值一般高于动物脂肪(椰子油除外)。

3.脂溶性维生素含量

脂溶性维生素含量越高,其营养价值越高。动物贮存脂肪中几乎不含维生素,一般动物器官中所含维生素也不多,但肝脏及乳、蛋脂肪中维生素A、D含量丰富。植物油中含有丰富的维生素E。

(二)脂肪的生理功能

1.组成人体细胞的重要成分

细胞膜具有由磷脂、糖脂和胆固醇组成的类脂层;脑和外周神经组织都含有磷脂和糖脂;胆固醇是体内合成固醇类激素的重要物质。同时,脂肪还构成体内的贮存脂肪,当机体需要时,可随时用于机体代谢。

2.贮存能量、供给能量的重要物质

每克脂肪在体内氧化可产生9千卡的热量,是每克蛋白质产生热量的2.25倍,是人体供热的“燃料库”。因脂肪的产热量大,所占空间小,可在皮下、腹腔等处贮存。

3.保护和保暖

脂肪分布于人体的皮下、肠系膜及心、肾、肾上腺等器官的周围,如同软垫,对器官进行保护和固定,使其免受撞击和减少振动。脂肪不易导热,具有保护体温的作用。

4.促进脂溶性维生素的吸收

维生素A、D、E、K不溶于水,只能溶于脂肪,脂溶性维生素在肠道被消化吸收时,必须先借助脂肪将其溶解,机体才能更好地吸收利用。

5.增加食物感官性状,引起食欲,产生饱腹感

在烹调食物时,添加脂肪类食物,可增加食物的色香味,引起幼儿食欲。脂肪在胃内停留时间较长,能延迟胃的排空,使胃保持饱胀感,不易感到饥饿。

(三)脂肪的缺乏和过量

若脂肪供应量太少,学前儿童体重下降,皮肤干燥,并可能发生脂溶性维生素缺乏症。若脂肪供给太多,会使学前儿童胃排空时间延长,消化过程缓慢,引起消化功能紊乱,甚至导致肥胖症、心血管疾病等病症的发病率升高。

(四)脂肪的食物来源

脂肪按其来源分为动物性脂肪和植物性脂肪。如猪油、牛油、羊油、鸡油、奶油、肥肉、乳类、蛋类等动物性食物和豆类、花生、菜籽、玉米、橄榄、葵花籽等部分植物性食物。

(五)脂肪的参考供给量

脂肪摄入须适量。儿童每日脂肪供给量,一般占每日热能总量的25%~30%。

三、碳水化合物

碳水化合物(carbohydrates)也称为糖类,是自然界存在最多、分布最广的一类有机化合物,也是最主要、最经济、最易获得的能量来源。

(一)碳水化合物的分类

碳水化合物是由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物。因其分子式中氢和氧的比例恰好与水相同而得名。按化学结构可分为单糖、双糖和多糖。碳水化合物最终以单糖的形式被机体所吸收利用。

1.单糖

是不能被水解的最简单的碳水化合物。具有甜味,易溶于水,无须分解直接被机体吸收利用。常见的单糖有葡萄糖、果糖和半乳糖。自然界中的单糖主要存在于水果和蜂蜜中。

2.双糖

由两个分子的单糖经缩合而成。具有甜味、易溶于水,需经过消化酶的作用分解为单糖后才能被吸收利用。常见的有蔗糖、麦芽糖和乳糖。双糖主要存在于甘蔗、甜菜、米饭、馒头等食物中。

3.多糖

由数百乃至千个葡萄糖分子组合而成。无甜味,不易溶于水。能被机体消化吸收的多糖需经消化酶的作用分解为双糖,再分解为单糖后才能被人体吸收利用,主要有淀粉、糊精、糖原;还有一部分多糖(纤维素和果胶)不能被机体吸收利用。多糖在自然界中常见于谷类、豆类、坚果类、薯类以及蔬菜的根、茎、叶、花、果等中。

(二)碳水化合物的生理功能

1.构成机体组织

碳水化合物是组成糖脂、黏蛋白、核糖和脱氧核糖不可缺少的部分。其中,糖脂是细胞膜的结构成分,也是神经组织的成分,黏蛋白是结缔组织的成分,核糖和脱氧核糖则参与核酸的形成。

2.提供热能

碳水化合物能迅速释放并供给热能,满足肌肉、心脏、神经系统活动的需要。1克糖类在体内氧化可分解产生4千卡的热量,人体内50%~70%的热量来自糖类。

3.促进消化与排泄

碳水化合物中的纤维素和果胶尽管不能被人体吸收,但它可吸收、保留水分,使粪便质软,利于消化和排便通畅,减少肠道对脂肪、胆固醇等物质的吸收以及代谢废物在肠道内的停留时间,抑制肠内细菌繁殖,增加大便量,冲淡肠内毒素,起到预防直肠癌、结肠癌的作用。

4.保肝、解毒

摄入充足的碳水化合物,可增加肝脏内肝糖原的贮存量,进而增强肝脏功能。葡萄糖醛酸直接参与肝脏的解毒作用,使有害物质变成无害物质而排出体外。

(三)碳水化合物的缺乏和过量

碳水化合物摄入不足将导致幼儿生长发育减慢,体重下降,人体消瘦无力,且会因大脑供能不足致使脑功能下降(注意力、记忆力减退),严重者还会引发低血糖。若摄入过多,多余的碳水化合物转化为脂肪导致肥胖,且蔗糖摄入过多还会引起龋齿。

(四)碳水化合物的食物来源

面粉、大米、玉米、土豆、红薯等食物富含碳水化合物。粮谷类一般含碳水化合物60%~80%,薯类含量为15%~29%,豆类为40%~60%。全谷类、蔬菜水果等富含膳食纤维(包括纤维素和果胶等),一般含量在3%以上。

(五)碳水化合物的参考供给量

《中国居民膳食营养素参考摄入量》(2013版)规定:我国婴幼儿对总碳水化合物的平均需要量(EAR)为:0~0.5岁,平均需要量为60克/天;0.5~1岁,平均需要量为85克/天;1~7岁,平均需要量则为120克/天。根据我国膳食碳水化合物的实际摄入量,参考国外对碳水化合物的推荐量,建议2岁以上儿童碳水化合物的供给量约占总能量的55%~65%,1~2岁儿童供给量为56%~63%,1岁以内约占其总能量的50%。

四、热能

热能(thermal energy)也称热量,是维持机体各种生理功能和生命活动的重要因素。营养学中惯用的能量单位是千卡。1千卡是1千克水由15℃升高1℃所需要的能量。

(一)热能来源

膳食中能够产热的营养素包括蛋白质、脂肪和碳水化合物。它们经过氧化产生二氧化碳(CO2)和水(H2O)并释放出热量供机体利用。肥肉、油炸食品、高糖食品含脂肪、蛋白质、碳水化合物较多,为高热能食物。大多数蔬菜、水果等为低热能食物。

(二)热能消耗

人体的热能消耗主要用于基础代谢、生长发育消耗、食物的特殊动力作用及体力活动消耗等方面。

1.基础代谢

基础代谢是指人体在18℃~25℃的环境中,空腹、静卧和清醒状态下,维持基本生命活动(如维持体温、肌肉张力、呼吸、循环、肠蠕动等)所必须消耗的能量。基础代谢所消耗能量的多少与身高、体重、性别、年龄等因素有关。对于儿童而言,年龄越小,每日每千克体重需要满足其基础代谢的热量就越多。1岁以下约为每日每千克体重55千卡,7岁约为44千卡,到12岁左右降为25~30千卡。

2.生长发育消耗

生长发育需要增加热能消耗,主要包括机体形成新的组织所需的热能及新生成的组织进行新陈代谢所需的热能。这部分热能所需与生长速度成正比。通常在1岁以内生长速度最快,生长所需的热能约占总热能的25%~30%。一般来说,每日每千克体重约需满足生长所需的热能,在出生后前几个月为每日每千克体重15~20千卡,1岁末为5~15千卡。以后逐渐减低,到青春期又有所增高。

3.食物的特殊动力作用

机体由于摄取食物而引起体内热能消耗增加的现象,称为食物的特殊动力作用,又称食物热效应。此种热能消耗的高低与食物的种类相关。蛋白质的特殊动力作用占自身产热的30%~40%;碳水化合物占5%~6%,脂肪占4%~5%。

4.体力活动消耗

是指用于肌肉活动所消耗的热能。热能消耗的多少主要取决于活动的强度、持续时间及熟练程度。活动的强度越大,持续时间越长,动作越不熟练,消耗的热能越多,反之则相对较低。好哭易动的婴幼儿热能消耗高达同龄安静孩子3至4倍。1岁以内的婴儿运动所需热能约为每日每千克体重15~20千卡。随年龄的增长,活动所需热能逐渐增加,到12岁时约为每日每千克体重30千卡。

(三)热能的缺乏和过量

如果膳食热能供给不足,可使学前儿童生长发育迟缓,甚至停止,体重减轻。热能供给过多,又将导致学前儿童肥胖症的发生。

(四)热能参考供给量

儿童对热能的需求随年龄、性别状况而有个体间的差异。一般而言,学前儿童平均每日每千克需要418千焦(100千卡)热能,所需热能由三种营养素提供。这三种营养素的适宜比例为:蛋白质占10%~15%,脂肪占25%~35%,碳水化合物占50%~60%(详见附录3,《中国居民膳食营养素参考摄入量》,2013版)。

五、维生素

维生素(vitamin)又名维他命,是维持人体正常生命活动(生长、发育和生殖等)所必需的多种有机化合物的总称。维生素在生理上既不是构成各种组织的主要原料,也不是体内的热能来源,但它却在机体物质交换和能量代谢过程中起着重要作用。

维生素按其溶解性质,可分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。脂溶性维生素包括维生素A、D、E、K,其不溶于水,溶于脂肪,在食物中,它们常和脂类共同存在。吸收后的脂溶性维生素在肝脏内储存,若过量摄入,在体内大量蓄积,会引起中毒;水溶性维生素包括B族和维生素C,其溶于水,不溶于脂肪,不能在体内储存,几乎没有毒性。学前儿童较易缺乏的维生素有以下几种。

(一)维生素A(视黄醇)

维生素A包括A1和A2两种。A1存在于动物肝脏、血液和眼球的视网膜中,又称为视黄醇。A2主要存在于淡水鱼的肝脏中。

1.维生素A的生理功能

(1)维持正常视觉功能。维生素A参与视网膜内视紫质的形成,视紫质是视网膜感受较弱光线不可缺少的物质。因此,缺乏维生素A会产生夜盲症。

(2)保持上皮组织细胞健康。缺乏维生素A致使上皮细胞分化发生障碍,导致皮肤、黏膜上皮细胞抵抗力下降,易感染。严重缺乏维生素A是发生皮肤癌变的原因之一。

(3)增强机体免疫功能。维生素A通过对有关免疫基因的调控,从而参与免疫功能的调节。

(4)提高缺铁性贫血的疗效。缺铁性贫血幼儿往往伴有维生素A的缺乏,故单纯以铁剂治疗缺铁性贫血,其效果不如添加维生素A联合治疗好。

2.维生素A缺乏和过量

摄入维生素A需适量,若摄入不足,则会引起眼干燥症、角膜溃疡、夜盲、皮肤干燥、脱屑、毛发枯干和呼吸道感染等症状;若摄入过多,则表现为食欲减退、厌食、烦躁、呕吐、前囟隆起、过度兴奋、四肢疼痛和头发稀疏等。

3.维生素A的食物来源

维生素A主要来源于动物性食品,如各种动物的肝脏、蛋黄、乳类等。在植物性食品中只有胡萝卜素(也称维生素A原)被人体吸收后转化为维生素A。深绿色、红色、黄色的蔬菜、水果中含有较多的胡萝卜素,如西兰花、胡萝卜、菠菜、红心甜薯、油菜、柑橘、枇杷、杏等。

4.维生素A的参考供给量

根据中国营养学会的建议,婴幼儿每日膳食中维生素A的推荐摄入量(RNI)为:0~0.5岁,适宜摄入量为300微克/天;0.5~1岁,适宜摄入量为350微克/天;1~4岁,推荐摄入量为310微克/天;4~7岁,推荐摄入量则为360微克/天(详见《中国居民膳食营养素参考摄入量》,2013版)。

(二)维生素B1(硫胺素)

维生素B1又称硫胺素,为水溶性维生素,维生素B1在常温、酸性环境中表现稳定,碱性溶液中易被破坏。所以,煮粥时加食用碱是造成维生素B1损失的重要原因。因谷类维生素B1多存在于外胚层(糠、麸)中,长期食用过分碾磨、搓洗、浸泡的米、面,又缺乏杂粮、副食品的补充,会导致维生素B1摄入不足。

1.维生素B1生理功能

(1)维生素B1参与部分氨基酸和脂肪酸的代谢过程,并以辅酶的形式参与糖类代谢,是机体物质代谢中的重要物质。

(2)参与脑的组成,调节神经组织和心脏功能,维持神经正常活动。

(3)促进学前儿童生长发育,增进其食欲。

2.维生素B1缺乏和过量

维生素B1缺乏可引起脚气性心脏病(简称脚气病),发病初期表现为食欲减退、呕吐、兴奋和心跳加快,呼吸急促和困难;晚期有发绀、水肿、心脏扩大、心力衰竭和强制性**;也会导致消化系统、神经系统和心血管系统方面的病症,表现为食而无味、疲乏、腿脚无力;病情进一步发展,可出现肢体麻木、水肿、肌肉萎缩、感觉迟钝,严重缺乏时可因心力衰竭而死亡。

维生素B1一般不会引起过量中毒,只有短时间服用超过RNI100倍以上的剂量时,才可能出现头痛、惊厥和心律失常等。

3.维生素B1的食物来源

粮谷类、全麦、燕麦、豆类、干果、酵母、硬果壳类,尤其在粮谷类的表皮部分维生素B1含量更高,动物内脏、蛋类及绿叶菜中维生素B1含量较高,芹菜叶、莴笋叶中的含量也较丰富。

4.维生素B1参考供给量

中国营养学会(2000年)推荐,我国学前儿童每日维生素B1的推荐摄入量是:0~0.5岁为0.1毫克/天;0.5~1岁为0.3毫克/天;1~4岁则为0.6毫克/天;4~7岁则为0.8毫克/天(详见《中国居民膳食营养素参考摄入量》,2013版)。

(三)维生素B2(核黄素)

维生素B2又称核黄素,溶于水。在中性或酸性溶液中稳定,但极易被日光或碱液破坏。维生素B2在体内储存有限。因此,每日的膳食都应提供维生素B2。

1.维生素B2的生理功能

(1)维生素B2是机体具有重要功能的黄酶(参与组织呼吸过程)的辅酶组成成分。

(2)参与蛋白质、碳水化合物及脂肪代谢。

(3)参与维生素B6、烟酸及某些药物代谢。

(4)促进细胞氧化,保持健康,促进生长发育。

2.维生素B2的缺乏与过量

维生素B2缺乏常因摄入不足、疾病及代谢失调引起。体内维生素B2缺乏表现为:角膜充血、口唇干裂、口角炎、舌**增大、阴囊或**部炎症和生长发育迟缓等症。

一般来说,维生素B2不会因摄入过量引起中毒。若过量摄入维生素B2后,很少在体内储存。绝大部分自尿液排出,少量可自汗液排出。

3.维生素B2的食物来源

维生素B2主要来源于动物性食物,如肝脏、肉类、蛋类及乳类等,豆类和绿叶蔬菜中含量较高。

4.维生素B2参考供给量

学前儿童每日维生素B2的参考摄入量如下:0~1岁为0.4~0.5mg;1~3岁为0.6mg;4~6岁为0.7mg(详见《中国居民膳食营养素参考摄入量》,2013版)。

(四)维生素C(抗坏血酸)

维生素C溶于水,极易氧化,易被碱、铜、热破坏,大部分在烹调中损失,在酸性环境中对热相对稳定,是所有维生素中最不稳定的维生素。

1.维生素C的生理功能

(1)促成胶原蛋白的正常合成。当体内维生素C不足,影响胶原蛋白的正常合成,微血管易破裂,皮肤表面产生瘀血、紫癍,严重者可引发坏血病。

(2)参与胆固醇代谢。降低血液中胆固醇的含量,防止胆固醇在动脉内壁沉积,也可使沉积的粥样斑块溶解,对防治心血管疾病有作用。

(3)激活酶、还原铁。维生素C可激活叶酸,对防治巨幼细胞性贫血有辅助作用。也可使难以吸收利用的三价铁还原,增进肠道对铁的消化吸收。

(4)增强免疫力。维生素C可增强中性粒细胞的趋化性和变形能力,提高杀菌能力,因而提高人体的免疫力。

2.维生素C缺乏和过量

学前儿童若维生素C摄入不足,可引起坏血病。表现为学前儿童嗜睡、疲乏,皮下出血,骨发育障碍,肢体肿痛,假性瘫痪等症;若供给过量,则会出现多尿、下痢、皮肤发疹、草酸及尿酸结石等状况。若一次性摄入维生素C2500mg~5000mg以上,可能会导致红细胞大量破裂,出现溶血等危重现象。

3.维生素C的食物来源

维生素C主要食物来源为新鲜蔬菜与水果。如柿子椒、菠菜、油菜、韭菜等深色蔬菜,以及柑橘、鲜枣、柚子、山楂等水果含量均较高。野生的苋菜、苜蓿、刺梨、沙棘、猕猴桃、酸枣等含量尤其丰富。

4.维生素C的参考供给量

维生素C在机体内不能合成,也不能被大量储存,因此人体每天必须从食物中摄入维生素C来满足机体的需要。考虑到我国饮食习惯中蔬菜经过炒、炖、煮后,维生素C损失较多,我国推荐膳食供给量中适当提高了维生素C的推荐摄入量,即0~4岁为40毫克/天;4~7岁为50毫克/天(详见《中国居民膳食营养素参考摄入量》,2013版)。

(五)维生素D

维生素D为固醇类衍生物,具有抗佝偻病作用,又称抗佝偻病维生素。维生素D不溶于水,但可溶于脂肪及脂肪溶剂,耐热和光,不易被氧化。人体可从两个途径获得维生素D。一种方法是经食物、制剂等从口摄入;另一种则通过阳光(紫外线)照射,皮肤中的7-脱氢胆固醇由于光化学反应转化而成。

1.维生素D的生理功能

(1)维生素D可促使骨与软骨骨化正常生长。同时,又能维持血钙的正常水平。所以,维生素D是骨及牙齿正常发育所必需的,不仅能提高骨强度,还可以防止蛀牙。

(2)维生素D可调节钙、磷代谢。促进小肠黏膜对钙、磷的吸收和转运,同时也促进肾小管对钙和磷的双重吸收。

(3)维生素D具有免疫调节功能,可增强机体抗感染能力。

2.维生素D的缺乏和过量

若维生素D供给量不足,则会出现骨头和关节疼痛、肌肉萎缩、失眠、紧张以及痢疾腹泻等状况;若供给过多,则可能引起食欲减退、体重减轻、恶心、呕吐、腹泻、头痛、多尿、烦渴、发热等症状。

3.维生素D的食物来源

动物性食品中维生素D含量相对较多,如含脂肪量高的海鱼和鱼卵、动物肝脏、鱼肝油、蛋黄、奶油和奶酪,而瘦肉、奶、坚果中只含微量维生素D。

4.维生素D参考供给量

人体的维生素D供给量,国际上皆定为400国际单位,相当于10μg。0~7岁儿童每日维生素D推荐摄入量为10μg。

(六)维生素E

维生素E又称生育酚,最主要的抗氧化剂之一。溶于脂肪和乙醇等有机溶剂,不溶于水。对热、酸稳定,对碱不稳定。食物中的维生素E在一般烹调中损失不大,但油炸时维生素E活性明显降低。

1.维生素E生理功能

(1)抗氧化、延缓衰老过程。

(2)调节血小板的黏附力和聚集作用。

(3)维持机体正常免疫功能。

(4)促进细胞呼吸、促进细胞膜的代谢以及参与血红蛋白的合成。

2.维生素E的缺乏与过量

维生素E缺乏较为少见。但低体重早产儿及脂肪吸收障碍者可能出现维生素E缺乏,易发生红细胞膜性溶血性贫血。

在脂溶性维生素中,维生素E的毒性相对较小。大量服用维生素E(每人每天摄入800mg~3200mg)有可能出现中毒症状,表现为全身无力、视觉模糊、复视、恶心、腹泻以及维生素K的吸收和利用障碍。

3.维生素E的食物来源

植物油和谷物是人体获得维生素E的主要来源。绿叶蔬菜、豆类含量较多,奶、蛋、肉、鱼中也有。

4.维生素E参考供给量

根据中国营养学会编著的《中国居民膳食指南》中指出:学前儿童每日摄入量(mgα—TE)为:0~0.5岁,适宜摄入量为3毫克;0.5~1岁为4毫克;1~4岁为6毫克;4~7岁为7毫克。儿童可耐受最高摄入量为每千克体重10mgα—TE。(α—TE为α—生育酚当量)

六、矿物质

矿物质(mineral)又称无机盐,是构成人体组织和维持正常生理功能必需的各种无机物的总称。人体所需的矿物元素共有二十多种。其中,人体含量较多的被称为“常量元素”或“宏量元素”,主要包括钙、镁、钾、钠、硫、磷、氮七种;人体含量很少的被称为“微量元素”,主要包括铁、磷、氟、锰、铬、铜、锌、镁、硒、钴、钼和镍等14种。其中,钙、铁、锌、碘等是学前儿童容易缺乏的矿物质。

(一)钙

钙(calcium)是人体内含量最多的一种无机盐。人体内钙的含量一般为1200g~1400g,约占人体重量的1.5%~2.0%,其中99%存在于骨骼和牙齿之中,另外1%的钙大多数呈离子状态存在于软组织、细胞外液和血液中,与骨钙保持着动态平衡。

1.钙的生理功能

(1)钙是构成骨骼和牙齿的重要组成部分。人体内约有99%的钙在骨骼和牙齿中,1%的钙在体液及各软组织中。

(2)钙为各种生物膜的组成部分,维持细胞内胶质的完整性。

(3)维持神经、肌肉活动。钙与钠、钾、镁等保持一定比例,可参与完成神经冲动传导,心肌、骨骼肌及平滑肌的收缩及舒张活动,维持细胞膜的通透性。

(4)调节机体酶的活性。钙离子可对一些酶有激活作用,如脂肪酶、蛋白质分解酶等。

(5)参与机体凝血过程。钙离子为重要的凝血因子。

2.钙的缺乏和过量

学前儿童如果缺钙,容易产生偏食厌食、不易入睡、易惊醒感冒、头发稀疏、智力发育迟缓、肌肉肌腱松弛、骨质软化和学步、出牙晚或出牙不整齐等现象,甚至导致佝偻病;若补钙过多,可使婴儿囟门过早闭合,头颅不能随着脑的发育而充分增大,还会造成低血压,并使其日后有罹患心脏病的危险,甚至会增加肾结石的风险,抑制体内铁的吸收,降低锌的利用率。

3.钙的食物来源

食物中钙的最佳来源是奶及奶制品(奶酪、酸奶等),其钙含量高,易吸收。海产品中,虾皮、小鱼干、紫菜、海带等均是富含钙的食物。豆类及豆制品也是膳食中钙的主要来源,如黄豆、黑豆、豆腐、豆腐干等。绿叶蔬菜,小白菜等含钙量也较高。但蔬菜和豆类易受草酸、植酸等的影响,吸收率不如奶及奶制品。

4.钙的参考供给量

根据中国营养学会的建议,婴幼儿每日钙的推荐摄入量为:0~0.5岁为200毫克/天;0.5~1岁为250毫克/天;1~4岁为600毫克/天;4~7岁为800毫克/天。

(二)铁

铁(iron)是人体必需微量元素中含量最多的一种元素,人体内铁的总量约4g~5g,机体全身均需要它,其中三分之二的铁以血红蛋白和肌红蛋白的形式存在,为功能铁。余下三分之一的铁则在心脏、肝、脾等器官中储存起来,为储存铁。

1.铁的生理功能

(1)铁大部分存在于红细胞中,是合成血红蛋白的重要原料。可维持正常的造血功能;参与体内氧的运送及组织的呼吸过程。血红蛋白可在血液中携带氧,将氧由肺送到各个组织,带出二氧化碳。

(2)铁结合各类酶可分解过氧化物,解毒抑菌,并且参与三羧酸循环,释放能量。

(3)铁可以提高机体的免疫力,增加中性白细胞和吞噬细胞的吞噬功能,同时也增强机体的抗感染能力。

2.铁的缺乏和过量

若铁摄入不足,易出现缺铁性贫血,表现为面色苍白、舌痛、疲劳、无精打采、缺乏食欲、恶心、怕冷等症状;过量的铁是有毒的,可引起呕吐、腹泻和肠损害,甚至累及肝脏,引发心脏病、肝硬化、肝细胞瘤等疾病。

含铁比较丰富的食物有动物血、肝脏、牛肾、羊肉、鱼肉、大豆、黑木耳、芝麻酱、海带等。相对于植物性食物,动物性食品中的铁更易被人体吸收。

4.铁的参考供给量

铁在体内可被反复利用,排出体外的铁数量很少。中国营养学会推荐,婴幼儿于0~0.5岁时,铁的适宜摄入量为0.3毫克/天;0.5~7岁,推荐摄入量约为10毫克/天。

(三)锌

锌(zinc)是人体必需的微量元素,其体内含量仅次于铁(锌与铁的比例为1.8∶5)。

1.锌的生理功能

(1)锌是维持多种酶活性所必需的微量元素,是金属酶的组成部分或酶的激活剂。体内有多种含锌酶,这些酶在参与组织呼吸、能量代谢及氧化过程中发挥着重要作用。

(2)促进生长发育。锌参与细胞内核酸、蛋白质及多种酶的合成,是维持机体正常代谢,促进生长发育的重要元素。

(3)增强机体免疫力。锌可增强垂体激素活性,促使淋巴细胞增殖与增强抵抗力。

(4)锌参与人体内胶原蛋白和角蛋白的合成,维持上皮和黏膜组织的正常功能。

(5)锌与唾液蛋白结合成味觉素,可使学前儿童能保持正常味觉;也可维持头发、皮肤的健康。

2.锌的缺乏和过量

如果学前儿童锌摄入不足,会致使厌食、偏食,皮肤变糙,抵抗力下降,易患感染性疾病(口腔溃疡等),受损伤口不易愈合;重者可影响生长发育,表现为身材矮小、体重不增、智能发育缓慢。若摄入量过多(多于2g),会导致胃肠不适、呕吐、腹泻;重者可见血压升高、气促、瞳孔散大、休克、抽搐,甚至死亡。

3.锌的食物来源

贝壳类、动物内脏、红色肉类、奶类及蛋类食物是锌的较好来源。而蔬菜和水果一般含锌较低,每公斤大约在10mg以下。

4.锌的参考供给量

参考WHO(1997年)推荐的锌供给量标准,中国营养学会推荐学前儿童每日锌的摄入量为:0~0.5岁为2毫克/天;0.5~1岁为3.5毫克/天;1~4岁为4毫克/天;4~7岁则为5.5毫克/天。

(四)碘

碘(iodine)是人体含量极少的微量元素,人体内的碘70%~80%集中在甲状腺。

1.碘的生理功能

碘在体内主要参与甲状腺素的合成,其生理功能主要通过甲状腺素显示出来,迄今尚未发现碘有除甲状腺素以外的其他独立生理作用。甲状腺素是人体重要的激素,该激素的生理功能主要有以下几个方面。

(1)促进蛋白质分解,调节机体的新陈代谢。

(2)促进骨骼的发育和蛋白质合成,维护中枢神经系统的正常结构,促进机体的生长发育。

(3)加速糖的吸收利用,促进糖原和脂肪分解氧化,调节血清胆固醇和磷脂浓度。

2.碘的缺乏和过量

人体缺碘,可致甲状腺激素分泌减少,使甲状腺肿大,生长发育停滞,智力低下,痴呆等;严重者可患上克汀病(呆小症),其表现为聋、哑、矮、傻。缺碘是世界上目前已知的导致人类智力损害的最主要原因。当然,盲目补碘也会给人体带来伤害,碘过量会使甲状腺功能亢进,甲状腺机能减退,甚至导致甲状腺肿瘤。

3.碘的食物来源

机体所需的碘,可以从水、食物和食盐中获得。补碘的最佳食品是海产品,如海鱼、海带、紫菜、海蜇等。内陆地区土壤和水中含碘量低,因而生产的粮、菜、肉、蛋中含碘很少,为预防缺碘,我国政府决定从1995年起全国食盐全部加碘,实行全民吃碘盐。

4.碘的参考供给量

婴幼儿碘的推荐摄入量为:0~0.5岁为85微克/天;0.5~1岁为115微克/天;1~7岁为90微克/天。

七、水

一切生命活动都起源于水(water)。人体内的水分,大约占到体重的65%。其中,脑髓含水75%,血液含水83%,肌肉含水76%,骨骼含水22%。若机体丢失20%的水则不能维持生命,因此人体需不断补充水分。

(一)水的生理功能

1.参与代谢。人体内代谢产生的各种物质,通过水运送到相关部位进一步代谢转化,或通过大小便、汗液及呼吸等途径排出体外。

2.稀释排毒。水有重要的稀释功能,肾脏排泄水的同时可将体内代谢废物、毒物及食入的多余药物等一并排出,减少肠道对毒素的吸收,防止有害物质在体内慢性蓄积而引发中毒。

3.溶解消化。水的溶解、电离能力,可使水溶性物质以溶解状态和电解质离子状态存在,甚至一些脂肪和蛋白质也能在适当条件下溶解于水中,利于机体消化。

4.调节体温。因水的比热容大,可以通过皮肤蒸发或出汗调节体温。

5.运送营养。摄入体内的各种营养物质,必须通过水运送到机体各部分进行代谢。

6.润滑组织。水对器官、关节、肌肉、组织能起到缓冲、润滑、保护的功效。

(二)水的缺乏和过量

如果学前儿童水分摄入不足,容易引发机体脱水、肥胖、中暑等症状。据相关资料显示脱水达到体重的2%时,有明显的口渴,尿少;脱水达到体重的10%时,前囟下陷、眼球内陷、皮肤失去弹性,肌肉无力,对环境淡漠,精神烦躁或萎靡;脱水达到20%或以上时,可致人死亡。若水分摄入太多,将致使水在体内储留,引起血液渗透压下降和循环血量增多,即“水中毒”。

(三)水的食物来源

水的食物来源主要是饮用水(白开水、矿泉水、有色饮料等)和食物中的水。饮用水是膳食外摄取水分的主要来源,在各饮用水中,应首选白开水;食物中的水分是儿童摄入水的另一重要来源,但不像饮用水那样看得见,各种日常食物含有不同量的水。

水的需求量个体差异大,学前儿童体内水的比例随着年龄增长而减少,新生儿约占80%,婴儿约占70%,幼儿约占65%。年龄越小,肾浓缩功能差,尿液排出多,代谢旺盛,机体对水的需求量也越大。通常情况下,学前儿童对水的需求量为:0~1岁,需水量为120~160毫升/每千克体重;2~3岁时,100~140毫升/每千克体重;4~6岁时,90~110毫升/每千克体重(详见《中国居民膳食营养素参考摄入量》,2013版)。