1.蛋白质-能量营养不良

null营养与疾病 Nutrition and Disease营养与疾病 Nutrition and Disease课程负责人：朱文丽 北京大学医学部 公共卫生学院 营养与食品卫生学系 公共卫生学院412 E-mail：zhuwenli@bjmu.edu.cn Tel(O)：82801575-612011.2.23营养学（Nutriology）营养学（Nutriology）研究人体营养规律及其改善措施的科学，包括营养学基础、食物营养、特殊人群营养、营养与疾病、社区营养等 西周时期：食医、疾医、疡医、兽医 《黄帝内经·素问》：“五谷为养、五果为助、五畜为益、五菜为充”《营养与疾病》课程安排《营养与疾病》课程安排课程考核/PASS课程考核/PASS形式——自选目的综述或调查报告 主题——课程安排中的九大主题及其子题（单一病种、特殊人群等）；其它营养相关疾病 字数——不限 格式——参考核心期刊已发综述或论文（照猫画虎） 时限——2011年4月20日，最后一次课时交齐，必须参考文献要求与格式参考文献要求与格式在正文引用处末尾、标点符号前，以上标形式标出 研究表明，中国成人的超重/肥胖率高达33%[3]。 宜：专业论文，严谨的科学研究结果和结论 忌：科普类、道听途说类 期刊论文： 朱文丽，王春蕾，董辛欣，等。海洋胶原肽对糖尿病大鼠脂代谢和抗氧化水平的影响。现代预防医学，2010,37(8):1431-1434. 书籍： 杨月欣主编。中国食物成分表2004。第1版。北京：北京大学医学出版社，2005:156-192.电子资源的利用电子资源的利用北医主页——图书馆——电子期刊 中文全文 CNKI《中国期刊全文专题数据库》 万方数据资源系统 英文全文 ScienceDirect OnSite 《Elsevier电子期刊全文数据库》 1998 ProQuest《保健、医学与药学电子期刊全文数据库》1986- Kluwer Online 600种电子期刊 MEDLINE http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?db=pubmed公 邮公 邮nutritiond@163.com 密码：nutrition 发布课件；提出问题；相互交流基本概念基本概念营养（nutrition） 人体吸收、利用食物中营养素和其他活性物质，从而满足机体生理需要的生物学过程，包括摄取、消化、吸收和利用等 营养素（nutrient） 为维持机体正常的生理功能和新陈代谢，满足劳动及工作的需要，人体从外界环境中及各种食物组成的膳食中获得所需要的各种营养物质，称为～，是保证人体健康的物质基础基本概念基本概念宏量营养素（macronutrients） 蛋白质、脂肪、碳水化合物 微量营养素（micronutrients） 维生素、矿物质 常量元素（macroelements） Ca、P、Na、K、Cl、Mg、S 微量元素（microelements） Cu、Co、Cr、Fe、F、I、Mn、Mo、Se、Zn、硅、镍、硼、钒等 营养不良营养不良营养不良 malnutrition 营养低下 under-nutrition 营养过剩 over-nutrition 营养缺乏病 nutritional deficiency 长期缺乏一种或多种营养素可造成营养低下，严重的营养低下并出现各种相应的临床表现或病症 PEM；特定的营养素缺乏（nutrient deficiency） 地甲肿；坏血病；干眼病；缺铁性贫血 亚临床营养缺乏状态按人群分类按人群分类儿童营养缺乏病 Z < -2 年龄别体重（低体重）；年龄别身高（生长迟缓）；身高别体重（消瘦） 青少年营养缺乏病 年龄别身高（发育不良） 成人营养缺乏病 BMI<18.5 老年人营养缺乏病 BMI<18.5；膝高、臂围按发生原因分类按发生原因分类原发性营养缺乏病 单纯由营养素摄入减少而引起的一系列临床表现，每一种临床表现都涉及一种或多种营养素的缺乏 严重的营养缺乏病；轻微的营养失调 饥饿、贫穷、追求饮食时尚、饮食禁忌、厌食症、贪食、肥胖恐惧症、低营养密度饮食 继发性营养缺乏病 其他原因导致的营养不良 药物、情绪低落、手术创伤；放化疗、内外科并发症、院内感染；恶性肿瘤和其他疾病按营养素缺乏分类按营养素缺乏分类蛋白质－能量营养不良（PEM） 维生素缺乏 维生素A缺乏、脚气病、核黄素缺乏、癞皮病、坏血病、恶性贫血 矿物质缺乏 甲状腺肿、克汀病、缺铁性贫血、软骨病、克山病、锌缺乏病营养缺乏的原因营养缺乏的原因食物供给不足 社会、政治和经济因素 人口增长、资金缺乏 食物中营养素缺乏 天然食物中营养物质缺乏 不科学的饮食方式 营养素吸收不良营养素利用减少 营养素消耗和排泄增加 营养素需要量增加 营养素破坏增加null中国统计年鉴，2008营养缺乏病的发生过程 与评价营养缺乏病的发生过程 与评价膳食营养供给不足 组织中营养素的缺乏 生物化学的变化 功能的改变 形态的改变膳食史 人体测量 生理生化 临床表现 试验性治疗体格测量的评价体格测量的评价平均值法 中位数百分比法（GOMEZ） 标准差法 体重不足（WAZ）；发育迟缓（HAZ）；消瘦（WHZ） Z评分＝(测量数据－参考标准中位数)／参考标准标准差 百分位数法 体质指数（BMI） 腰臀比 综合评价法流行病学流行病学低体重儿童、发育不良（生长迟缓）、消瘦 亚洲 > 非洲 > 拉丁美洲 我国 逐年下降；中西部 > 东部；农村 > 城市 低出生体重率为3.6% 5岁以下儿童生长迟缓率为14.3%，比1992年下降55% 儿童低体重率为7.8%，比1992年下降57% 贫血患病率平均为15.2% 3-12岁儿童维生素A缺乏率为9.3%；边缘缺乏率为45.1% 钙摄入量391毫克，相当于推荐摄入量的41%2002null刘爱东，赵丽云，于冬梅，等。中国5岁以下儿童营养不良现状及其变化趋势的研究。卫生研究，2008，37：324-326Lesson 1 蛋白质—能量营养不良 Protein Energy Malnutrition, PEMLesson 1 蛋白质—能量营养不良 Protein Energy Malnutrition, PEM大头娃娃大头娃娃从2003年开始，在安徽阜阳的农村，100多名婴儿陆续患上了一种怪病。本来健康出生的孩子，在喂养期间，开始变得四肢短小，身体瘦弱，尤其是婴儿的脑袋显得偏大结石娃娃结石娃娃2008年6月28日，位于兰州市的解放军第一医院收治了首例患“肾结石”病症的婴幼儿，孩子从出生起就一直食用河北石家庄三鹿集团所产的三鹿婴幼儿奶粉 三聚氰胺是一种重要的有机化工中间产品，主要用来制作三聚氰胺树脂，可用于装饰板的制作，用于氨基塑料、粘合剂、涂料、币纸增强剂、纺织助剂等 长期摄入三聚氰胺会造成生殖、泌尿系统的损害，膀胱、肾部结石，并可进一步诱发膀胱癌蛋白质概述蛋白质概述Eiweiss stofe（德），proteios（希腊） 1742年，Beccari分离出麦麸（谷蛋白），称为动物样物质 1806年，Vauquelin发现大豆富含“动物样物质” 1811年，Gag-Lussac建立了C、H、O的定量分析方法，发现动物组织中N含量很高 1841年，Liegig以含氮量确定蛋白质营养价值 1883年，John Kjeldahl建立凯氏定氮法 1902年，E. Fischer测定了氨基酸的化学结构 1878年，Engers指出“生命是蛋白质的存在形式”蛋白质概述蛋白质是一切生命的物质基础，没有蛋白质就没有生命 正常人体内约有16%～ 19%是蛋白质，每天约有3%被更新 蛋白质含碳（50％～55％），氢（6.7％～7.3％），氧（19％～24％），氮（13％～19％）及硫（0％～4％）分解 合成更新修复蛋白质概述蛋白质的功能蛋白质的功能人体组织的构成成分蛋白质指趾甲、毛发肌肉、心脏、肝脏、肾脏骨骼、牙齿细胞（细胞膜、细胞器）蛋白质的功能蛋白质的功能构成体内各种重要物质 酶—催化体内一切物质的合成和分解 激素—维持内环境稳定 抗体—参与机体免疫过程 细胞膜和血液中的载体蛋白—运输和交换 体液中的蛋白质—维持渗透压和酸碱度 凝血、视觉形成过程中的蛋白质 …… 供给能量 蛋白质中含有碳、氢、氧元素 1g蛋白质可产生16.7kJ（4.0kcal）能量蛋白质的分类蛋白质的分类化学组成 单纯蛋白质 清蛋白与球蛋白，谷蛋白与醇溶谷蛋白，鱼精蛋白和组蛋白，硬蛋白 结合蛋白质 核蛋白，糖蛋白，脂蛋白，磷蛋白，色蛋白 形状 纤维状蛋白，球状蛋白 营养价值 完全蛋白质，半完全蛋白质，不完全蛋白质氨基酸和必需氨基酸 amino acid氨基酸和必需氨基酸 amino acid氨基酸是蛋白质的基本构成单位 构成蛋白质的氨基酸之间通过肽键连结 构成人体蛋白质的氨基酸有20种 蛋白质被分解的产物是肽null蛋白质 分解多肽（polypeptide） （含11个以上氨基酸）寡肽（oligopeptide） （含4～ 10个氨基酸）二肽（dipeptide） （2个氨基酸）三肽（tripeptide） （3个氨基酸）nullCCOHHNHHOAmino groupSide group variesAcid groupHCOHOCHHCHHHCHH丙氨酸苯丙氨酸甘氨酸天门冬氨酸null丙氨酸苯丙氨酸二肽肽键+氨基酸分类氨基酸分类必需氨基酸（ essential amino acid，EAA） 不能在体内合成或合成量很少 必须由食物蛋白质供给 包括缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、赖氨酸共8种氨基酸 组氨酸为婴儿必需氨基酸氨基酸分类氨基酸分类非必需氨基酸（nonessential amino acid） 丙氨酸、精氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、 甘氨酸、丝氨酸、脯氨酸、天门冬氨酸、天门冬酰胺 条件必需氨基酸（conditionally essential amino acid） 半胱氨酸、酪氨酸氨基酸模式 amino acid pattern氨基酸模式 amino acid pattern是反映人体蛋白质及食物蛋白质中必需氨基酸的种类和含量差异的一个营养学指标 计算方法：将色氨酸含量定为1，分别计算出其他必需氨基酸的相应比值，即氨基酸模式几种食物和人体蛋白质的 氨基酸模式几种食物和人体蛋白质的 氨基酸模式概 念概 念优质蛋白质（good protein) 食物蛋白质氨基酸模式与人体越接近，必需氨基酸的利用程度越高，如动物蛋白质、大豆蛋白质 参考蛋白质（reference protein） 鸡蛋蛋白质的氨基酸模式与人体最接近，常常被作为参考蛋白 限制氨基酸（limiting amino acid） 食物中一种或几种必需氨基酸相对含量较低，导致其他的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，则这些氨基酸称为～ 第一限制氨基酸，第二限制氨基酸……蛋白质互补作用 complementary action蛋白质互补作用 complementary action为提高蛋白质的营养价值，将两种或多种食物混合食用，提高膳食蛋白质的营养价值，以相互补充其必需氨基酸不足的作用 如：大豆蛋白中蛋氨酸不足，米面蛋白中赖氨酸不足，两种食物混合食用可以起到互补作用蛋白质互补作用蛋白质互补作用蛋白质的消化、吸收和代谢蛋白质的消化、吸收和代谢蛋白质的消化从胃开始，消化过程中需要胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、肽酶参与 蛋白质经过消化过程最终被分解为氨基酸，在小肠粘膜被吸收，通过门静脉进入肝脏，然后运送到全身各组织器官被利用 氨基酸通过小肠粘膜细胞是主动运输的过程，分三种系统分别转运中性、酸性和碱性氨基酸 氨基酸吸收过程中存在竞争机制，肠道按食物中氨基酸的含量比例进行吸收蛋白质的消化、吸收和代谢蛋白质的消化、吸收和代谢在肠道吸收的蛋白质包括食物中来源的和肠道内源性蛋白质两部分 肠道内源性蛋白质是指脱落的肠粘膜细胞和肠道分泌的消化液，每天约70g 人体各组织、器官和体液中的游离氨基酸统称为氨基酸池（amino acid pool）蛋白质的消化、吸收和代谢蛋白质的消化、吸收和代谢必要的氮损失（obligatory nitrogen losses） 指机体每天由于皮肤、毛发、和粘膜脱落，妇女月经期失血以及肠道菌体死亡排出而造成的不可避免的氮损失，在20g以上 氮平衡（nitrogen balance） 机体摄入氮和排出氮的关系，分为零氮平衡（zero nitrogen balance）、正氮平衡（positive nitrogen balance）和负氮平衡 （negative nitrogen balance）null蛋白质胃胃蛋白酶胃酸小肠胰蛋白酶糜蛋白酶氨基酸、二肽、三肽胰腺小肠粘膜 肽酶氨基酸肝门静脉肝脏和其它组织器官null氨基酸池食物消化吸收机体蛋白质 分解蛋白质合成更新、修复未被利用的氨基酸尿素、氨、尿酸、肌酐排出体外脂 肪 、 糖 原null消 化 道氨基酸池机体蛋白质肌肉器官体液其它30%50%20%少量摄入蛋白质90g粪便10g尿75g其它5g肠道内源性蛋白质70g消化、吸收蛋白质150g食物蛋白质营养学评价 （一）蛋白质的含量食物蛋白质营养学评价 （一）蛋白质的含量微量凯氏定氮法测定食物中的含氮量 食物中蛋白质含氮量16% 蛋白质含量 = 氮含量×6.25null（二）蛋白质消化率 digestibility（二）蛋白质消化率 digestibility反映蛋白质在消化道内被分解的程度以及消化后的氨基酸和肽被吸收的程度 表观消化率（apparent digestibility） 食物氮－ 粪氮 ——————— × 100% 食物氮（二）蛋白质消化率 digestibility（二）蛋白质消化率 digestibility真消化率（true digestibility） 食物氮－ （粪氮－粪代谢氮） ————————————— × 100% 食物氮 粪代谢氮：指肠道内源性氮，即试验对象完全不摄入蛋白质时，粪中的含氮量。成人24小时内粪代谢氮一般为0.9～1.2g（三）蛋白质利用率（三）蛋白质利用率反映蛋白质被机体利用的程度 生物价（biological value, BV） 反映食物蛋白质消化吸收后，被机体利用的程度，最大值为100，计算公式如下： 储留氮 生物价= ————  100 吸收氮 吸收氮 = 食物氮 － （粪氮－粪代谢氮） 储留氮 = 吸收氮 － （尿氮－尿内源性氮）（三）蛋白质利用率（三）蛋白质利用率蛋白质净利用率（net protein utilization,NPU） 反映食物中蛋白质被利用的程度，包括了消化和吸收两个方面，计算公式如下 蛋白质净利用率（%）= 消化率  生物价 储留氮 = ————  100 食物氮（三）蛋白质利用率（三）蛋白质利用率蛋白质功效比值（protein efficiency ratio, PER） 处于生长阶段的幼年动物在实验期内，体重增加和摄入蛋白质的量的比值，反映蛋白质供生长需要的情况，常用于评价婴幼儿食品中的蛋白质，计算公式如下 动物体重增加（g） 蛋白质功效比值（%）= —————————— 摄入食物蛋白质（g） **** 实际应用中，由于实验条件存在差异，在实验时应设立标化酪蛋白对照组，规定其功效比值为2.5，计算时用实验组功效比值除以对照组功效比值再乘以2.5，即得到被测蛋白质的功效比值（三）蛋白质利用率（三）蛋白质利用率氨基酸评分（amino acid score, AAS） 亦称为蛋白质化学评分（chemical score） 用被测食物蛋白质的必需氨基酸评分模式（ amino acid scoring pattern）和推荐的理想模式或参考蛋白的模式进行比较，是反映蛋白质构成和利用率关系的指标，计算时用食物蛋白质中的必需氨基酸和参考蛋白或理想模式中相应的必须氨基酸的比值。公式： 被测蛋白质每克氮（或蛋白质）中氨基酸量（mg） 氨基酸评分= ———————————————————————— 理想模式或参考蛋白质每克氮或蛋白质中氨基酸量（mg） 氨基酸评分模式氨基酸评分模式参考蛋白质氨基酸评分模式参考蛋白质氨基酸评分模式null经消化率修正的氨基酸评分（protein digestibility corrected amino acid score, PDCAAS）：AAS的方法比较简单，但缺点是没有考虑食物蛋白质的消化率，因此用消化率校正后的值更为合理，其公式为 PDCAAS = AAS  真消化率 相对蛋白质价值（relative protein value, RPV）：生长速度与蛋白质剂量作回归，求斜率按下式计算 待测蛋白质回归斜率 相对蛋白质价值（%）= ——————————  100 乳白蛋白回归斜率null净蛋白比值（net protein ratio, NPR）：受试动物摄入1g蛋白质增加体重加上对照动物失重与蛋白质消耗量的比值，公式如下： 实验动物增重（g）+对照动物失重（g） 净蛋白比值= —————————————————— 实验动物蛋白质消耗量（g） 氮平衡指数（nitrogen balance index, NBI）：用不同水平的蛋白质给人或动物做氮平衡实验，做直线回归，其在Y轴上的截距即为氮平衡指数蛋白质营养不良 （一）蛋白质缺乏蛋白质营养不良 （一）蛋白质缺乏通常与能量缺乏同时发生，称为蛋白质—能量营养不良（protein-energy malnutrition，PEM），多数是因贫穷饥饿引起的，主要分布在非洲、南美洲及亚洲地区 多见于3岁以下的婴幼儿，表现为体重下降，皮下脂肪减少，水肿，常伴有各器官功能的紊乱 分为以能量供应不足为主的消瘦型；以蛋白质供应不足为主的浮肿型；介于两者之间的消瘦-浮肿型PEM病因PEM病因长期摄入不足 母乳不足，代乳品选择不恰当；骤然断奶；辅食添加不及时，不恰当；不良的饮食习惯 消化吸收障碍 消化系统解剖异常：如唇裂、腭裂、幽门梗阻、肠旋转不良等 消化系统功能异常：如迁延性腹泻、过敏性肠炎、肠吸收不良综合征等 需要量增多 生长发育快速阶段；急、慢性传染病的恢复期（如伤寒、麻疹、肝炎等）；双胎、早产儿 消耗量过大：某些疾病，如糖尿病、甲状腺功能亢进症、恶性肿瘤等均可使营养素的消耗增多PEM分型PEM分型夸希奥科病（Kwashiorker）：5岁以下儿童多见，主要表现为腹部、腿部水肿，虚弱、表情淡漠、生长迟滞、头发变色易脱落、易感染，肝脏脂肪变性 消瘦病（Marasmus）：婴幼儿多见，主要表现为消瘦乏力、肌肉萎缩、皮下脂肪消失、头发稀疏脱落、表情淡漠PEM病理生理过程PEM病理生理过程神经系统精神抑制，表情淡漠，反应迟钝，记忆力减退 免疫系统免疫功能低下，并发各种感染PEM临床表现PEM临床表现体重不增（最早出现的症状）至体重减轻 皮下脂肪减少，近消失 顺序：腹部 躯干 臀部 四肢 面部 各器官功能紊乱的表现 并发症 营养性小细胞性贫血：最常见 各种维生素缺乏：最常见的维生素A缺乏，另外还有维生素D、C、E缺乏等 感染：如上呼吸道感染、泌尿系统感染等 自发性低血糖3岁以下小儿营养不良（消瘦型）特点3岁以下小儿营养不良（消瘦型）特点3岁以上小儿营养不良（消瘦型）特点3岁以上小儿营养不良（消瘦型）特点 null消瘦型营养不良（重度）浮肿型营养不良nullnullnullnullPEM预防PEM预防加强保健工作 包括产前访视以及宣传育儿方法、疾病预防、营养指导等宣传教育工作 合理喂养 提倡母乳喂养；选择合适的代乳品；培养良好的不偏食、不挑食的饮食习惯 防治疾病 按时作预防接种以防传染病的发生；及时诊治疾病，矫正先天畸形 生长发育监测 包括身高、体重、皮下脂肪等的监测PEM治疗PEM治疗去除病因：改善喂养，治疗疾病 调整饮食 中、重度营养不良患儿各器官系统功能不同程度受到影响，对食物的耐受性不好，饮食调整应根据患儿的实际消化能力和病情逐步增加，不能操之过急，并按实际体重计算能量 轻度：60～80kcal/kg•d 120～180 kcal/kg•d 中、重度：40～55 kcal/kg•d 120～180 kcal/kg•d 蛋白质供应：1.5～2.0g/kg•d 3.0～4.5 g/kg•d 食物选择：乳制品，豆浆、蛋类、肝泥、肉末、鲜鱼粉等 食物供给方式：尽量口服，若不能口服者，可予以鼻饲、静脉营养等PEM治疗促进消化：如补充消化酶，注射胰岛素，供给锌制剂以及中医治疗（如中药参苓白术散，针灸，推拿等） 治疗合并症：如肺炎、尿路感染、中耳炎等PEM治疗蛋白质过量蛋白质过量引起动物脂肪和胆固醇摄入过多 肥胖、高血脂、糖尿病、高血压等慢性疾病 增加肝脏、肾脏负荷：过多的蛋白质在肝脏脱氨分解后的氮由尿中排出体外 过多摄入含硫氨基酸，加速骨骼中钙的丢失，引发骨质疏松机体蛋白质营养状况评价机体蛋白质营养状况评价（一）膳食蛋白质摄入水平：背景资料 （二）身体测量指标：是评价机体蛋白质营养状况的重要依据，包括身高、体重、胸围、上臂围等指标和一些营养评价指数，如BMI、标准身高体重等 （三）生化指标：血液蛋白质含量测定和尿中蛋白质代谢产物的测定，包括：机体蛋白质营养状况评价机体蛋白质营养状况评价血清白蛋白（serum albumin） 血清运铁蛋白（serum transferrin） 甲状腺素结合蛋白（thyroxine-binding protein） 视黄醇结合蛋白（retinol-binding protein） 血清氨基酸含量 尿肌酐（creatinine） 尿三甲基组氨酸（3-methylhistidine） 尿羟脯氨酸（hydroxy proline） （四）氮平衡试验 （五）临床表现蛋白质供给量蛋白质供给量食物提供的蛋白质应满足维持机体零氮平衡 成人每公斤体重每天摄入0.8g蛋白质较好 我国推荐的供给量为1.0 ～1.2g/kg体重 蛋白质供能比例10～15%，儿童青少年为12～14%中国居民蛋白质参考摄入量 （RNI，g/d）中国居民蛋白质参考摄入量 （RNI，g/d）蛋白质的食物来源蛋白质的食物来源广泛存在于各种动物性和植物性食物中 动物性蛋白质和大豆蛋白质属优质蛋白质，植物性蛋白质利用率低 动物性食物中脂肪和胆固醇含量高 因此提倡多食用大豆制品，并注意蛋白质的互补作用，进行合理搭配食物null