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什么是营养,什么是营养素,什么是宏量和微量营养素?

谷禾健康

人体需要必需的成分来维持其生命活动和身体的发育。缺乏可能导致营养不良慢性健康问题甚至死亡

良好的营养对于儿童快速合成新组织器官发育身心成长是必要的。在营养学上,需要两种不同的关键成分,即宏量营养素微量营养素

我们体内需要大量的常量营养素,也称为宏量营养素,以提供能量和预防健康疾病

我们体内需要少量的微量营养素促进生理发育维持健康益处

营养过剩营养缺乏都会对人类生活产生健康影响。

影响食物和营养的因素(个体)

影响个体食物选择营养需求的因素包括:

-遗传

-营养习惯

-成长/发展

-食品质量

-食物数量

-经验

-消化系统效率

-个人偏好

-生化可用性

-教育

-疾病

-家庭

-女性地位

-营养缺乏

-人员的活动水平

-成瘾习惯

什么是营养?

安托万·拉瓦锡(Antoine Lavoisier)—被称为化学和营养学之父,发现了营养学。营养学是研究生物体和食物之间相互作用的学科。

根据词典的解释,营养的意思是”将食物摄入体内并吸收这些食物中营养素的过程”。

食物中的营养素被称为营养供身体使用。此外,它是消耗、吸收和利用食物中营养素的过程。

在饮食中适当维持天然食物的营养有助于保持你的生活健康和运作

如果人们不摄入适当的饮食,那么可能会导致许多疾病,如心脏病,癌症,抑郁症,胃痛,认知能力下降等。

什么是营养素?

★食物中存在的有机和无机复合物称为营养物质

营养素在我们身体的功能中起着至关重要的作用。食物为我们的身体提供超过50种不同的营养物质,每种营养素都有其特定的作用和功能

食物中的营养成分主要分类是:

宏量营养素(产生能量)

-碳水化合物

-蛋白质

-脂肪

-水

微量营养素(保护性)

-矿物质

-维生素

 什么是宏量营养素?

宏量营养素(Macronutrients)中“Macro”这个词的意思是大,人类需要大量的宏量营养素。

每种宏量营养素都有其特定的途径和功能,它们为我们的身体提供能量

正常人宏量营养素的总能量摄入大约是碳水化合物(60-80%)、脂肪(10-30%)和蛋白质(7-15%)。

它们还有助于身体软组织、细胞膜、激素的结构成分以及递质分子受体炎症介质等的信号传导和发育。

Part 01
什么是碳水化合物?

碳水化合物是最丰富的有机物质,主要由含有(C)、(H)和(O)原子的分子组成,并且具有通式C6H12O6

能量的来源是碳原子。它可以氧化脂肪合成非必需氨基酸

碳水化合物是水果和蔬菜的组成部分,在光合作用过程中由绿色植物或植物性食物形成,它是一种能源。例如水果、蔬菜、牛奶、坚果、谷物、种子、豆类等。

▸ 碳水化合物主要可分为四类,它们是:

单糖:果糖、葡萄糖、阿拉伯糖、木糖;

二糖:蔗糖、乳糖、麦芽糖;

低聚糖:三糖、棉子糖、四糖水苏糖;

多糖:淀粉,糖原,纤维素,半纤维素

水化合物的详细分类(碳水化合物的类型)

来源:microbenotes

1

单糖

最简单的碳水化合物组,通常称为单糖,因为它们不能进一步水解。单糖是还原糖。

它们是糖,味道甜,溶于水,不溶于非极性溶剂。它们以直链或环状形式存在。

它们被用作呼吸的能量来源

它们是大分子的重要组成部分

单糖 – 结构、性质和示例

图片来源:pressbooks.bccampus.ca

2

二糖

二糖由两个通过缩合反应连接在一起的单糖组成。

二糖 – 结构、性质和示例

图片来源:pressbooks.bccampus.ca

缩合反应是两个分子结合形成新的化学键,当键形成时释放出水分子。在两个单糖之间形成糖苷键。如果一种单糖上的碳1与另一种单糖上的碳4结合,则称为1,4-糖苷键

示例:

麦芽糖由两个葡萄糖分子通过糖苷键连接在一起形成;

蔗糖是由葡萄糖分子和果糖分子之间的缩合反应形成的;

乳糖由葡萄糖和半乳糖分子形成。

通过添加水分子来破坏糖苷键,可以将二糖分裂成两个单糖,这称为水解反应。水提供羟基(-OH)和氢(-H),这有助于糖苷键断裂。

蔗糖是运输糖,乳糖是牛奶中的糖,牛奶是年轻哺乳动物饮食的重要组成部分。

3

低聚糖、多糖

具有3-10个糖单元的分子称为低聚糖,而含有11个或更多单糖的分子是真正的多糖

低聚糖的例子包括棉子糖水苏糖

多糖尝起来不甜。并且因为它们的分子非常巨大,所以大多数多糖不溶于水。

来源:microbenotes

多糖在其重复出现的单糖单元的身份链的长度键连接单元的类型支链的程度上彼此不同。主要关注两个重要功能,即结构功能能量储存

它们根据水解产生的分子类型进一步分类。可以是同多糖,包含相同类型的单糖;或异多糖,即包含不同类型的单糖

同多糖的例子是淀粉、糖原、纤维素、果胶

异多糖的例子是透明质酸、软骨素

淀粉由α-葡萄糖(直链淀粉和支链淀粉)的长链组成。糖原由通过糖苷键连接在一起的α-葡萄糖组成。纤维素也由许多β-葡萄糖分子组成,这些分子通过碳1和碳4之间的糖苷键连接。

淀粉是植物中主要的储能材料

糖原是动物体内的主要储能材料

纤维素是植物细胞壁的主要成分。

–淀粉

淀粉(amylum)是植物的天然成分,是一种复杂的碳水化合物。它是由葡萄糖分子长链组成的天然聚合物。

有两种类型:直链淀粉和支链淀粉。

直链淀粉是一种线性聚合物,它是无定形或固体。

支链淀粉是一种支链聚合物,它是结晶的。它存在于许多食物中,如谷物,蔬菜和水果(苹果,浆果,甜瓜)。

血糖保持稳定,因为身体需要较长时间来分解这种复杂的碳水化合物。

–纤维

纤维是一种复杂的健康碳水化合物或非淀粉多糖,不会分解成葡萄糖。

纤维可以通过肠道并刺激消化。它存在于植物性食物中,如蔬菜,水果和全谷物。根据(食品和药物管理局),女性每天应摄入28克,而男性应摄入34克

它们有两种类型:可溶的和不可溶的。

可溶性纤维能溶于水,而不溶性纤维则不能。它有助于调节血糖水平喂养肠道中的有益细菌,帮助减缓消化,软化粪便,降低胆固醇

高纤维食物的例子有豆类(黑豆、鹰嘴豆、小扁豆、利马豆、花生和平托豆)、水果(苹果、种子和桃子)、坚果和种子(杏仁、核桃、南瓜籽和向日葵籽)和蔬菜(玉米、花椰菜、甘蓝和南瓜)。

碳水化合物的功能

碳水化合物是主要能量来源

生物体使用碳水化合物作为可获取的能量来推动细胞反应,它们是所有生物最丰富的膳食能量来源

我们人体也更喜欢碳水化合物作为主要能量来源,每克含有约4卡路里的热量。它为大脑和多种身体组织提供主要能量来源。

碳水化合物在被人体消耗时会被分解成单个葡萄糖分子,从而提供快速的能量来源。

未立即消化的碳水化合物以糖原的形式储存在肝脏和肌肉中,在体育锻炼期间会消耗殆尽。

碳水化合物的摄入量取决于基础代谢率(BMR)、体力活动水平、生长过程和饮食诱导的产热(DIT)。按照建议,人体每天需要食物中45– 65%的碳水化合物。

与脂肪和蛋白质结合形成结构保护成分

碳水化合物与脂质和蛋白质结合,形成表面抗原受体分子维生素和抗生素。RNA和DNA结构框架(核糖核酸和脱氧核糖核酸)的形成。

它们形成结构和保护成分,就像植物和微生物的细胞壁一样。细菌(肽聚糖或胞壁蛋白)、植物(纤维素)和动物(几丁质)中的结构元件。在动物中,它们还是结缔组织的重要组成部分。

调节神经、消化、免疫系统

富含纤维的碳水化合物有助于预防便秘;碳水化合物还有助于调节神经组织,是大脑的能量来源。此外,它们还有助于调节免疫系统

Part 02
什么是蛋白质?

蛋白质是人体结构的组成部分,具有无数功能,例如大脑形成、神经系统和血液的调节以及肌肉、皮肤和头发的生长。

它还充当铁、矿物质、维生素、脂肪和氧的运输机制,并平衡液体和酸碱。

蛋白质还形成用于某些化学反应的酶和抗体来抵抗感染和疾病。

过量和缺乏都会导致健康问题

过量的蛋白质饮食和蛋白质缺乏均与各种健康问题有关,例如高蛋白饮食可能导致体重增加、肾脏损伤、患结直肠癌、乳腺癌和前列腺癌的风险、心血管疾病、钙流失、脱水、便秘和腹泻。

蛋白质缺乏可能导致儿童生长不良、伤口和割伤愈合缓慢、易快速感染、水肿、头发和皮肤稀疏、体力肌肉和脂肪松弛以及内脏器官虚弱。

人体大约需要0.8克/公斤,符合膳食参考摄入量(DRI)的建议。

推荐的蛋白质量可能足以预防蛋白质缺乏症,但这取决于个人的年龄、活动水平、肌肉质量和健康状况等因素。

蛋白质的结构和来源

蛋白质,是一种有机化合物,由具有C、H、O和N原子的氨基酸组成。人体蛋白质中有20种氨基酸。

蛋白质的类型

蛋白质有两种类型,分别是完全蛋白和不完全蛋白

a.完全蛋白:

完全蛋白质是含有必需氨基酸的蛋白质。

例如动物性食物,例如肉、鱼、奶和蛋。

植物性食物不含完全蛋白质。

b.不完全蛋白:

不完全蛋白质是包含所有必需和非必需氨基酸的蛋白质。

例如蔬菜类食物,例如谷物、豆类和花生。

蛋白质的功能

它有助于身体发育、生长、维护和修复细胞

它有助于形成必需成分,如激素、酶、免疫细胞、免疫球蛋白和血红蛋白

它通过控制化学离子进出细胞来帮助调节酸碱平衡

它通过控制渗透压来帮助调节血液的液体运动

它也可以产生能量(1克等于4大卡);

它促进体内最适合饮食的饱腹感

它有助于维持肌肉质量

Part 03
什么是脂肪?

脂肪是能量密度最高的大分子,每克提供9卡路里,即比碳水化合物和蛋白质多2.25倍

脂肪也称为脂质,极易溶于有机溶剂,难溶于水。

脂肪在人体中的主要功能是它为细胞提供结构,有助于绝缘和神经传递,减少炎症,保持大脑健康,在器官中产生不同的激素以及维生素和矿物质的吸收。

我们的饮食不需要大量的脂肪,因为大多数脂肪分子可以由我们的身体从碳水化合物和蛋白质中合成

脂肪的推荐膳食参考摄入量(DRI)为每天250至500毫克。

但是一些脂肪,如饱和脂肪和反式脂肪,对人类健康有风险,如动脉堵塞、增加患心脏病的风险和增加坏胆固醇水平

脂肪的结构和来源

脂肪是由3种脂肪酸1种甘油分子(水溶性碳水化合物)组成的甘油三酯。

脂肪的来源

动物来源:酥油、黄油、肉脂肪、鱼油等。

蔬菜来源:花生油、姜油、芥末油、棉籽和坚果油等。

脂肪的种类

脂肪一般可分为三种类型。他们是:饱和脂肪、不饱和脂肪、反式脂肪

1.饱和脂肪

饱和脂肪(室温下的固体)是非必需脂肪酸,包括丁酸、棕榈油酸硬脂酸。它是来自所有动物性食物的营养素,例如动物脂肪、椰子和棕榈油。

例如肉制品(香肠、培根、牛肉、汉堡包)、比萨饼、乳制品(奶酪、全脂和减脂牛奶、黄油和乳制品甜点)、饼干、谷物甜点、椰子油、棕榈油和果仁油以及混合快餐菜肴富含饱和脂肪

2.不饱和脂肪

不饱和脂肪,在室温下呈液体,是必需的和非必需脂肪酸,包括亚油酸、α-亚麻酸、EPA和DHA、GLA和油酸。

不饱和脂肪存在于橄榄油、花生油、菜籽油、鳄梨、坚果(杏仁、榛子、山核桃)和种子(南瓜、芝麻)等。

不饱和脂肪酸对我们的健康无害,因为它们有助于降低甘油三酯水平、提高高密度脂蛋白(好)胆固醇、降低血压并降低过早死亡的风险。

3.反式脂肪

反式脂肪,不健康的脂肪,在室温下是固体。它的味道令人满意;然而,它会损害我们身体的健康

反式脂肪存在于加工食品(人造黄油酱、花生酱、薯片、饼干、非乳制奶精、预制蛋糕糖霜、植物起酥油、糖果棒)、甜甜圈、馅饼、油炸和快餐(糕点、早餐食品、饼干)、天然存在的反式脂肪(牛肉、羊肉、黄油、奶酪、酸奶)。

它可以提高血液中的低密度脂蛋白(坏)胆固醇水平降低高密度脂蛋白(好)胆固醇水平

脂肪的功能

-促进脂溶性维生素的吸收;

-可以绝缘和控制体温;

-通过缓冲有助于保护身体的器官;

-稳定心律并降低心脏病发作和中风的风险;

-改善皮肤和头发健康;

-帮助吸收维生素 A、D、E 和 K;

-减少炎症;

-有助于保持大脑健康

-降低患癌症和动脉僵硬的风险;

-有助于减少血液的凝固时间;

-有助于改善胰岛素抵抗综合征状态。

什么是微量营养素?

微量营养素(Micronutrients),micro这个词的意思是小,人类需要少量的微量营养素。但每种微量营养素都有其特定的途径和功能。

微量营养素有两种形式。它们是矿物质和维生素

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矿物质

矿物质是必不可少的无机元素。它也是必需的营养物质,包括铁、钾、钠、钙、镁、锌、锰、铜、硒等。

如果人们没有摄入适量,可能会导致疾病

它们有两种形式:

1.主要矿物

2.微量元素

主要矿物

主要矿物质是钙、磷、钠、氯、钾、镁和硫

成年人应每天摄入4700毫克钾。例如鳄梨、椰子水、香蕉、干果、南瓜、豆类和扁豆。

钠是一种流行的调味品,是一种食盐。最新指南人们的钠摄入量应低于6毫克/天

钙对我们的身体至关重要。成人应摄入1000毫克/天的钙,而女性(51岁及以上)应摄入1200毫克/天。例如乳制品、豆腐、豆类和绿色绿叶蔬菜。

成人应摄入700毫克/天的磷。例如乳制品、鲑鱼、扁豆和腰果。

女性应摄入320毫克/天的镁,而男性应摄入420毫克。例如坚果、菠菜和豆类。

微量元素

微量元素是铁、锌、碘、硒、锰、铬和铜

铁,在育龄期,女性应摄入18毫克/天的铁。例如强化谷物、扁豆、牛肝、菠菜和豆腐。

锌的食物来源例如强化谷物、牡蛎、牛肉和烤豆。

锰,例如贻贝、榛子、糙米、鹰嘴豆和菠菜。

硒:巴西坚果、菠菜、燕麦片、烤豆、金枪鱼、火腿和浓缩通心粉

铬:全谷物、奶酪、豆类、酵母

矿物质的功能

有助于正常维持/执行肾脏、心脏、肌肉和神经。

有助于维持神经和肌肉功能。它还调节体内的液体水平。

有助于形成骨骼和牙齿。它有助于肌肉放松和收缩。它有助于释放荷尔蒙并支持神经系统和心血管健康。它有助于酶功能。

对骨骼和牙齿有好处。它有助于酸碱平衡。它有助于能量代谢。

有助于调节血压并产生蛋白质、骨骼和 DNA。它有助于调节心跳。

有助于维持免疫系统和愈合伤口。

有助于形成红细胞、结缔组织和激素。它有助于将氧气从肺部输送到组织和肌肉。

有助于血液凝固并产生能量。它维持免疫系统。

有助于形成结缔组织和血管。它有助于脂质代谢。

可防止细胞损伤。它具有抗氧化特性。它降低了患癌症的风险。它可以防止 HIV 复制。

有助于激活酶作用。它从血液中去除葡萄糖。

矿物质的高摄入量和低摄入量效果

高钾摄入量可能导致肾脏疾病,而低钾摄入量可能导致高血压、中风和肾结石。

低钠摄入量可能导致低钠血症,而高钠摄入量可能导致高血压、中风和心血管疾病。

大量摄入钙可能会导致便秘和肾结石。摄入量低可能导致骨骼和牙齿脆弱。

摄入不足可能会导致骨骼疾病、贫血和皮肤灼热感。它可能会影响食欲和肌肉力量。

低镁摄入量可能会导致虚弱、恶心、疲倦和不安的睡眠状况,而高摄入量可能会导致心脏问题。

锌摄入量低可能会导致脱发、皮肤溃疡和腹泻,而锌摄入量高可能会导致消化问题和头痛。

铁摄入量低可能会导致缺铁,例如贫血疾病和虚弱,而铁摄入量高可能会导致消化问题。

锰摄入量低可能会导致儿童骨骼脆弱、皮疹和情绪波动,而锰摄入量高可能会导致震颤和肌肉痉挛。

高铜摄入量可能会导致肝损伤、腹痛、恶心和腹泻,而低摄入量可能会导致疲倦、皮肤变浅和高胆固醇。

高硒摄入量可能会导致腹泻、易怒、皮疹和头发或指甲变脆,而低摄入量可能会导致心脏病、男性不育和关节炎。

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维生素

维生素,有机化合物,是我们身体必需的营养素。维生素有两种类型:水溶性维生素和脂溶性维生素

脂溶性维生素

它包括维生素A、D、E和K。

维生素A:

维生素A以两种形式存在:视黄醇(肝脏、肉类、肥鱼、鸡蛋和乳脂)和β-胡萝卜素(深绿色蔬菜和亮黄色水果)。

维生素D:

人体必需的两种维生素D是维生素D2(从植物甾醇和麦角甾醇中获得的骨化醇)和维生素D3(存在于动物脂肪和鱼油中的胆钙化醇)。

成人每天应摄入2.5微克维生素D。阳光可以通过将体内胆固醇转化为维生素D来提供维生素D。

来源:例如肝脏、蛋黄、黄油、奶酪和一些鱼类。

维生素E:

它也被称为生育酚。它是一种抗不育维生素。

成人应每天摄入10毫克维生素E。

来源:例如植物油、氢化脂肪、深绿叶蔬菜、坚果、全谷物、豆类和富含多不饱和脂肪酸的食物。

维生素K:

它是一种抗出血维生素。它是酶的辅助因子,称为凝血酶原。

它们有两种类型:叶绿醌-K1(新鲜和深绿叶蔬菜)和马萘醌-K2(由肠道中的细菌合成形成)。

来源:新鲜和深绿叶蔬菜、水果、卷心菜、花椰菜、牛奶。

水溶性维生素

它包括维生素B组(B1、B2、B3、B12、叶酸)和维生素C

维生素B1:

它也被称为硫胺素,对碳水化合物的利用至关重要。成人应每天摄入1-2毫克维生素B1。

来源:未碾磨的谷物、豆类、坚果和肉、鱼、蛋、肝、深绿叶蔬菜、水果、干酵母、牛奶。

维生素B2:

也被称为核黄素。成人应每天摄入1-2毫克。

来源:牛奶和奶制品、鸡蛋、肝脏、绿叶蔬菜、小麦、小米和豆类。

维生素B3:

它也被称为烟酸。成人应每天摄入20毫克。

来源:全麦谷物、坚果、豆类、肉类、肝脏、鸡肉、干酵母、花生和玉米。

维生素B6:

它也被称为吡哆醇。成人应摄入2毫克/天的吡哆醇,而在怀孕和哺乳期间应摄入2.5毫克/天。

维生素B12:

维生素B12是一种具有钴原子的复杂有机金属化合物。

来源:肝脏、鸡蛋、鱼和牛奶。

叶酸:

成人应摄入100μg/天。

来源:绿叶、蔬菜、肝脏、鸡蛋、豆类、谷物、坚果、全谷物和油籽。

维生素C:

也被称为抗坏血酸,对热敏感。成人应每天摄入40毫克维生素C。

来源:柑橘类水果、西红柿、绿叶蔬菜、卷心菜、发芽的豆类、肝脏和肾脏。

维生素的功能

维生素A是正常视力所必需的,因为它会产生视网膜色素。它有助于骨骼生长。它可以预防支气管癌。它起到抗感染剂的作用。它有助于重建腺体上皮组织。

维生素D有助于促进肠道对钙和磷的肠道吸收。它还刺激正常的矿化,增强骨骼重吸收,并影响胶原蛋白的成熟。

维生素D有助于改善骨骼。它有助于体内钙的吸收。

维生素E具有抗氧化特性。它有助于降低退行性疾病的风险。它可以防止脂质氧化并保持细胞完整性。

维生素K可防止血液凝固,它有助于肝脏功能。

维生素B1有助于神经系统的功能。它有助于碳水化合物的新陈代谢。

维生素B2有助于形成能量。它有助于合成糖原和红细胞生成。

维生素B3有助于 DNA 合成和修复。它有助于控制血液中的胆固醇和脂质。

维生素B6有助于氨基酸、脂肪和碳水化合物的新陈代谢。

维生素B12有助于合成 DNA 和脂肪酸。

维生素C有助于氧化组织。它有助于形成胶原蛋白。

叶酸有助于合成 DNA。它有助于制造红细胞。

维生素缺乏的危害

维生素A缺乏可导致夜盲症、结膜干燥症、偏心斑、角膜软化症、角膜溃疡和角膜干燥症。

维生素D缺乏会导致佝偻病和骨软化症。它可能导致骨骼退化。

维生素E缺乏可能会减少红细胞并增加肌酸排泄,表明肌肉受损。

维生素K缺乏可能导致内出血和无法控制的出血。

维生素B1缺乏导致脚气病,韦尼克脑病。

维生素B2缺乏可引起局限性皮肤、鳞屑性皮炎、角膜周围血管形成和角膜炎。

维生素B3缺乏可引起胃肠道疾病、腹泻、食欲不振、恶心、呕吐、神经系统表现、记忆力减退和色素沉着鳞状皮肤。

维生素B12缺乏可引起巨幼红细胞性贫血问题和脊髓脱髓鞘神经病变。

维生素C缺乏会导致坏血病和伤口愈合不良。

营养与肠道菌群关系密切

肠道菌群在人体营养代谢中发挥着重要作用。它们能够参与碳水化合物、蛋白质、脂肪等大分子营养的代谢,产生多种代谢产物,如短链脂肪酸等,为宿主提供能量支持。同时,菌群还能影响机体对微量营养素的吸收利用

人体肠道菌群的组成和多样性受饮食营养的影响,不同的膳食营养结构会选择性地促进某些菌群的生长

肠道菌群失衡增加机体代谢紊乱的风险,导致营养吸收利用障碍,进而引发肥胖、2型糖尿病、心血管疾病等代谢性疾病。同时,肠道菌群紊乱也与肠道营养吸收不良、肠道炎症等相关疾病的发生发展密切相关。

营养代谢和营养检测评估

评估人体的宏量营养元素是一个复杂的过程,宏量营养素之间需要保持平衡,并且由于宏量营养素提供能量,因此摄入过多的任何一种营养素可能会提供比身体每天消耗的更多的卡路里。

谷禾的健康检测报告评估的3大宏量营养元素:蛋白质,脂肪,碳水化合物是一个百分比的结构,其中一个营养元素太高,其它就会低。

以前我们分享过:

掌握饮食健康:了解你的宏量营养素摄入 如何用宏量营养素创造均衡饮食。

谷禾利用高通量测序和大数据机器学习等相关技术,依托积累的大量菌群和研发数据,为营养评估提供技术支持。

本文内容仅供学习和交流目的,不构成任何形式的医疗建议。

主要参考文献

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Venn, Bernard J. (2020). Macronutrients and Human Health for the 21st Century. Nutrients, 12(8), 2363–.

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Lehninger, A. L., Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2000). Lehninger principles of biochemistry. New York: Worth Publishers.

Madigan, M. T., Martinko, J. M., Bender, K. S., Buckley, D. H., & Stahl, D. A. (2015). Brock biology of microorganisms (Fourteenth edition.). Boston: Pearson.

Rodwell, V. W., Botham, K. M., Kennelly, P. J., Weil, P. A., & Bender, D. A. (2015). Harper’s illustrated biochemistry (30th ed.). New York, N.Y.: McGraw-Hill Education LLC.

https://biology.tutorvista.com/biomolecules/carbohydrates.html

全面解析各类营养物质在炎症中的作用

谷禾健康

日常感觉疲劳,精力不好,稍微不注意就容易腹泻便秘,一不小心就感冒,更可怕的是,无论使尽各种方法依然减不下去的体重……

有以上状况的小伙伴注意,可能是慢性炎症在体内作怪。炎症是我们免疫系统的自然反应,也就是说身体和病原体斗争,试图自愈的过程。

根据时间和病理特征,炎症可以是急性和慢性的。

急性炎症中的主要免疫反应

急性炎症来势汹汹,通常持续时间很短(几分钟到几天),包括淋巴细胞/嗜中性粒细胞和巨噬细胞迁移到炎症部位,刺激促炎细胞因子的释放【如:肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素6 (IL-6)、高运动性蛋白B1(HMGB-1)】,以及细胞聚集,酶分解等。

NOD样受体(NLRs)(如NLRP3、NLRP1和NLRC4)的激活导致高度调节的蛋白复合物(称为炎症小体)的募集,其激活启动下游炎症细胞因子的产生,主要是白细胞介素1β(IL-1β)和白细胞介素18 (IL-18)对细胞应激的反应。

其他中介包括趋化因子、脂质介质、急性期蛋白如C-反应蛋白(CRP)、转录因子包括核因子κB(NF-κB)和主要免疫细胞类型。

然而,急性炎症如果不受控制,则可能发展为永久性疾病,导致组织损伤、血流动力学改变和器官衰竭。

慢性炎症与疾病的关联

慢性炎症就像温水煮青蛙,带来的损害缓慢,但是持久。事实上,慢性炎症肥胖等非传染性疾病和相关的共病的发生有关。在这方面,肥胖导致脂肪细胞中的异常脂肪积累、免疫细胞浸润和促炎环境,从而破坏胰岛素信号级联诱导胰岛素抵抗

炎症氧化应激相互作用对于理解肥胖症的生理病理学至关重要,包括内质网功能受损、脂肪组织缺氧、线粒体改变和活性氧过度产生。

肠道微生物群肥胖相关的低度炎症的发展有关,包括脂多糖易位和toll样受体4(TLR-4)结合,从而引发血液内毒素血症。

由此产生的未解决的免疫激活不仅影响局部组织,还影响全身生理学,即所谓的代谢性炎症。

本文讨论了不同营养因素对炎症的影响和最终调节,包括特定营养素(碳水化合物类型、蛋白质来源、结构脂肪酸、矿物质、微量元素)和生物活性化合物(多酚);饮食模式(即西方、地中海和北欧饮食);治疗性饮食(DASH饮食);常见烹饪原料(调味品和草药)等。

与人类炎症结果相关的营养因素

了解日常饮食中的营养物质对炎症的影响和调节,可以帮助我们在日常饮食中有意识地进行相应调整,从而更好地改善健康状况。

01
微量营养素

维生素

纵向和观察性研究表明,膳食维生素摄入量炎症特征之间存在一些关联。

例如,维生素C和E胡萝卜素的摄入与血清CRP浓度的概率成反比 > 美国成年人服用3 mg/L。

在横断面KORA研究中,剂量-反应分析显示,经常摄入超过78毫克维生素E/天的参与者的血清CRP水平比未接触任何额外维生素E来源的受试者低22%

摄入含有维生素E和C以及B族复合维生素(B1、B2、B3、B5、B6、B9和B12)的膳食补充剂女性CRP水平降低相关。

饮食维生素K1(叶喹酮)摄入量变化的上三分位受试者(随访1年后)的IL-6TNF-α血浆浓度比最低三分位组的受试者下降更大

健康韩国成年人的膳食维生素B5摄入量与血清CRP浓度呈负相关

消费 > 健康成人每天摄入310毫克的膳食胆碱(通常归入复合维生素B组),血液中CRP、IL-6和TNF-α浓度较低

系统总结了探索维生素对炎症状态影响的临床试验结果(下表)。一些研究发现,补充维生素后有助于降低炎症

表 临床试验:维生素和生物活性化合物抗炎作用

doi: 10.1007/s13679-022-00490-0

矿物质和微量元素

矿物质和微量元素对人体的结构、免疫和代谢功能至关重要。

摄入绝经后妇女体内潜在炎症标志物(CRP、sTNF-R2和IL-6)的血浆浓度降低有关。

在护士健康研究队列中,发现饮食来源的摄入量血浆IL-6负相关

一项嵌套病例对照研究报告,绝经后妇女的饮食与血清促炎细胞因子循环水平存在相反的关联

据报道,淋巴细胞增殖和IL-2R表达的变化是健康男性轻度缺的早期标志。

膳食摄入量与成人血液CRP浓度直接相关。

反过来,肥胖相关炎症对肠道铁吸收的影响可能会加剧缺乏

还显示了补充某些矿物质对人体抗炎作用的主要结果(下表)。

表 分析某些矿物质抗炎作用的临床试验

doi: 10.1007/s13679-022-00490-0

02
大量营养素

总碳水化合物

膳食碳水化合物对健康的影响取决于数量质量特征。有趣的是,低碳水化合物饮食(总能量的20%显著改善了糖尿病患者的亚临床炎症状态(血清IL-1Ra和IL-6水平较低)。

值得注意的是,坚持低碳水化合物饮食(占总能量的35%)可以降低肥胖女性炎症标记物水平。

此外,低碳水化合物饮食的总体效果良好(≤ 30克/天)。此外,如其他地方报道的那样,与低脂饮食(总能量的24%)相比,极低碳水化合物饮食(占总能量的12%)可减少炎症反应。

血糖生成指数

血糖指数(GI)旨在根据对餐后血糖浓度的影响,从生理学上评估不同食物的碳水化合物质量。

有趣的是,高GI饮食(基于煮熟的意大利面,GI = 35)显著增加了瘦健康受试者单核细胞中NF-κB的激活率

事实上,在糖尿病患者中,高GI饮食(GI > 70)诱导的负面代谢和炎症反应被低GI饮食(GI < 55)抵消

此外,DIOGenes试验的结果表明,超重或肥胖受试者在减肥后,低GI碳水化合物(高GI碳水化合物的差异为15分)可以减少通过减肥饮食维持的低度炎症

纤维

膳食纤维可能对健康有益,涉及一些免疫机制。因此,在糖尿病患者中,纤维摄入量等于或大于15 g/1000 kcal与血液CRP水平降低相关。

一项随机干预试验表明,从天然富含纤维的饮食或从补充剂中摄取纤维(30 g/天)可以显著降低瘦削正常血压参与者的循环CRP水平

此外,中年成人膳食纤维摄入量(平均16.8克/天)和CRP血清浓度之间存在显著的负线性关系

扩展阅读:肠道菌群与蛋白质代谢

总脂肪

膳食脂肪在生物体内引发许多基本功能;然而,过度消耗脂肪可能导致肥胖和相关的低度炎症过程。

事实上,临床证据表明,高脂饮食(即接近总能量的75%)会导致循环游离脂肪酸的过度生产全身炎症

一直以来,低脂饮食(占能量需求的25%)与糖尿病患者血浆IL-6水平降低相关。

饱和脂肪酸

越来越多的证据表明,膳食饱和脂肪酸(SFA)在肥胖和炎症之间起着重要的联系。

有趣的是,与摄入正常饱和脂肪的受试者相比,摄入超过10%能量作为饱和膳食脂肪的受试验者血清CRP水平升高(< 7%的热量摄入)。

同样,摄入膳食饱和脂肪酸(100毫升饱和脂肪含量为70%的乳脂)导致女性血浆CRP的脂质诱导升高,与肥胖状况无关。

单不饱和脂肪酸

单不饱和脂肪酸(MUFAs)被认为是一种健康的脂肪,油酸(OA)是日常营养中最常见的MUFA。

在这种情况下,一项针对日本人群的横断面流行病学研究报告,油酸摄入量(平均占总能量的6.94%)与血清CRP浓度之间存在显著的负相关

对于不同剂量的MUFA治疗炎症特征的进一步对照试验是有保证的。

多不饱和脂肪酸

在过去的几年里,大量证据支持多不饱和脂肪酸(PUFAs)在预防心血管疾病和其他炎症性慢性疾病方面的有益作用。

在这种情况下,健康人n-3 PUFA二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)的摄入量与血浆中可溶性TNF受体1和2的水平呈负相关

此外,总膳食n-3 PUFA与女性CRPIL-6的血水平呈负相关

此外,一些临床试验评估了高PUFA饮食处方或通过补充PUFA对炎症结果的影响。例如,鱼油补充(38.2克/天EPA + 90天内的DHA)降低高血压患者血液中促炎症标记物的水平。

健康的年轻人服用n-3 PUFA(2.5 g/天,2085 mg EPA和348 mg DHA)12周后,血清IL-6水平下降了14%。

超重成人中,低(1.25 g/天)或高(2.5 g/天)剂量的n-3 PUFA补充4个月可以减少炎症反应(特别是血清IL-6TNF-α浓度)。

反式脂肪酸

反式脂肪酸(TFA)主要由植物油氢化或反刍动物衍生食品(包括乳制品和肉类)在工业上形成。

反式脂肪酸摄入量与女性血浆炎症生物标志物(包括CRP、VCAM-1、E-selectin)呈正相关

在同一人群中,反式脂肪酸的摄入与可溶性TNF受体1和2的血浆水平呈正相关,主要是在体重指数较高的女性中。

男性服用TFA(占总脂肪的8%)后血清CRP浓度升高

膳食胆固醇

胆固醇过高可能会对健康产生有害影响,包括一些影响炎症状态的过程。

例如,在伊朗成年人中,血清CRP浓度的最高四分位数(5.9 mg/L)与饮食胆固醇的摄入量较高(189 mg/天)有关。

在大量具有代表性的中东人群中,发现饮食胆固醇血浆CRP水平之间存在正相关。

蛋白质数量和质量

膳食蛋白质的数量质量是营养价值和身体/内分泌稳态的主要决定因素。

在Framingham心脏研究后代队列的参与者中,膳食蛋白质摄入量(尤其是植物来源的蛋白质)与血清炎症标记物(如IL-6和CRP)呈负相关

此外,摄入高(总能量的30%)或(总能量10%)蛋白质饮食会导致病态肥胖个体的血液CRP浓度降低

关于蛋白质来源,以较高动物蛋白质摄入量(高脂肪和加工肉类水平)为特征的饮食与某些血液促炎标记物(如CRP、IL-6、TNF-a、IL-8、血清淀粉样蛋白a和糖蛋白乙酰化)呈正相关

此外,RESMENA膳食研究的结果(30%的能量来自蛋白质)表明,动物和肉类蛋白质摄入量炎症之间存在正相关,而蔬菜或鱼类来源的蛋白质对炎症状态没有显著影响。

扩展阅读:肠道菌群与蛋白质代谢

03
生物活性化合物

多 酚

多酚是一大类生物活性分子,广泛存在于植物性食品中,具有强大的抗氧化和抗炎特性。在这种情况下,据报道,美国成年人的总黄酮摄入量与血清CRP浓度负相关

在多种族队列中,黄烷酮消耗量与血液IL-6浓度呈负相关。同样,异黄酮摄入量较(最高四分位数 = 1.61–78.8 mg/天)与健康绝经前妇女血浆CRP降低有关。

此外,在黄酮、黄烷酮和总黄酮摄入量较高的女性中,发现血清IL-8水平较低(五分位数最高 = 分别为264 ng/L、273 ng/L和276 ng/L)。

此外,台湾人群总黄酮摄入量茶叶摄入量的增加CRP水平呈负相关

值得注意的是,许多随机临床试验已经测试了几种多酚的抗炎潜力,其结果总结如下:

表 分析某些多酚抗炎作用的临床试验

doi: 10.1007/s13679-022-00490-0

扩展阅读:

肠道微生物群与膳食多酚互作对人体健康的影响

04
特定食品

牛羊肉

关于对炎症的影响,总摄入(中位数54 g/天)、未加工(中位数47 g/天)。

在多民族队列研究中,红肉加工肉消费与血清CRP水平呈正相关

在英国成年人中,食用加工肉与血清CRP水平增加有关(每天摄入50克以上,差异为38%)。

在调整后的模型中,在大量美国样本中,红肉消耗量与血液CRP显著相关

乳制品

在一项针对巴西人的横断面研究中,增加酸奶摄入量(中位数为10克/天)似乎会产生抗炎作用,而奶摄入量的增加(中位数10.7克/日)可能会加剧促炎状态。

在体重正常的青少年中,总乳制品和牛奶摄入量与血清IL-6浓度呈负相关

ATTICA研究的结果显示,每周食用11-14份乳制品的人的CRP、IL-6和TNF-α血水平低于每周食用8份以下的人。

ATTICA研究结果显示,习惯性鱼类消费之间存在独立关联(> 每周食用300克鱼),并降低健康成年人的炎症标记物水平,包括CRP、IL-6、TNF-a、血清淀粉样蛋白a和白细胞计数降低

在6年的随访中,食用鱼(约100克/周)可降低健康成人的内皮功能障碍和轻度炎症

在表面上健康的日本人群中,高频率摄入鱼类较低的外周血白细胞计数(慢性炎症标志物)相关。


事实上,随着每周摄入鱼的频率(0天、1-2天、3-4天或5-7天)的增加全身炎症的标志显著降低(全身炎症的标志:中性粒细胞/淋巴细胞比率)。

食用昆虫

近年来,食用昆虫被公认为具有抗炎和抗氧化特性的高价值食品。

例如,在健康成年人中,蟋蟀摄入量(25克/天)与通过微生物群调节减少全身炎症相关。

然而,需要对人类进行更多的研究来证实这些发现,以便推荐习惯性食用食用昆虫作为消炎疗法。

水果蔬菜

伊朗女性的水果和蔬菜摄入量与血清CRP水平呈负相关

中国女性食用大量十字花科蔬菜(最高五分之一 > 140.6 g/天)显示循环中TNF-α、IL-1β和IL-6水平降低

在一项随机交叉试验中,14天内食用十字花科蔬菜(14 g/kg体重)持续降低健康年轻人的循环IL-6.

详见:常见水果对肠道菌群、肠道蠕动和便秘的影响

油籽和特级初榨橄榄油

在动脉粥样硬化的多种族研究中,经常食用坚果和种子(尤其是每周五次或五次以上)与较低水平的炎症标记物相关,包括IL-6和CRP

在两个大的美国人队列中,与从未或几乎从未的频率类别的个体相比,每周坚果摄入五次或更多次的受试者的CRPIL-6血浓度显著降低

对随机对照试验的系统回顾和荟萃分析显示,摄入亚麻籽和相关营养衍生物系统地降低了肥胖受试者的循环CRP水平。使用同样的方法,急性高油酸花生摄入系统性地导致超重/肥胖男性餐后TNF-α浓度的下调。

研究表明,在健康饮食中添加杏仁(4周内每天56克)可以改善中国糖尿病患者的炎症和氧化应激。

一项随机试验还发现,在健康成年人中,食用杏仁(用杏仁替代对照饮食10–20%等量摄入4周)可以降低血清CRP水平

事实上,在青少年和青年人中,杏仁喂养(每天56克,持续90天)后,血浆TNF-αIL-6水平下降

据报道,每天服用50毫升特级初榨橄榄油(EVOO),为期两周,可降低稳定型冠心病患者的血浆IL-6CRP水平。

EVOO(50 mL)对正常血压的健康受试者具有急性餐后抗炎抗氧化作用。

谷物和全谷物

有趣的是,在糖尿病妇女中,谷类纤维的摄入与低的CRPTNF-R2血液水平呈负相关

超重和肥胖受试者食用全麦小麦(8周内每天70克)后,血清TNF-α水平下降,血浆IL-10水平升高

GRANDIOOS研究的结果表明,食用全麦小麦(每天98克,持续12周)可能会促进超重/肥胖和轻度高胆固醇血症患者的肝脏和炎症恢复力

豆类

在中国中年女性中,食用大豆食品与炎症标志物(如IL-6、TNFα和可溶性TNF受体1和2)的循环水平呈负相关

与习惯性饮食相比,一项为期6周的富含豆类的饮食营养试验(在所有干预阶段共摄入24包65克)显著降低了糖尿病患者的CRP浓度。

基于豆类的低热量饮食(每天160–235克,持续8周)持续降低超重/肥胖受试者的促炎状态改善代谢特征。

绿茶和咖啡

在肥胖女性中,8周内补充绿茶提取物(450 mg/天)改善了氧化应激生物标记物,降低IL-6循环水平。

3个月内饮用绿茶(379 mg/天)可降低肥胖、高血压患者的血清CRP和TNF-α浓度。

高咖啡消耗量(每天8杯)对习惯性咖啡饮用者的亚临床炎症产生了有益影响

一直以来,在健康和糖尿病女性中,饮用咖啡与炎症标记物和内皮功能障碍呈负相关

在年龄较大的非西班牙裔白人中,大量饮用咖啡(等于或超过2.5杯/天)的人全身炎症较低

另一方面,来自ATTICA研究的分析报告称,中度至重度咖啡摄入后,炎症标记物(包括IL-6、TNF-α和CRP)增加(> 200毫升咖啡/天),强调剂量对结果的重要性。

蜂胶

补充蜂胶限制热量饮食8周可以显著改善非酒精性脂肪性肝病患者的血糖稳态、肝纤维化评分和肝功能。

一项双盲安慰剂对照随机临床试验,44名非酒精性脂肪性肝病患者,用蜂胶和热量限制饮食(500千卡/天)干预,发现炎症因子降低,包括肿瘤坏死因子-α (TNF-α)、toll样受体-4 (TLR-4)和单核细胞趋化蛋白-1 (MCP-1)的血清水平以及肝酶和脂肪肝的严重程度显著降低

黑巧克力

现有证据表明,定期食用黑巧克力可能会减少炎症,尤其是对于每3天食用一份(20克)黑巧克力的消费者而言。

在一项随机平行临床试验中,与仅遵循一般生活方式指南的受试者相比,服用黑巧克力(8周内服用30克84%的黑巧克力)并保持健康生活方式的糖尿病患者的炎症标记物(CRP、TNF-α和IL-6)水平较低

事实上,急性黑巧克力摄入(50克)通过增加IL-10的表达和减弱细胞内促炎性应激反应而引发抗炎症结果。

健康女性在摄入黑巧克力(一周内每天100克)后,CRP的血液水平较低,这在男性中没有发现。

香料和烹饪材料

在过去几十年里,几项调查已经确定了香料和草药在预防和治疗各种慢性病方面的有效作用。这些烹饪成分的多种健康特性归因于具有潜在抗炎特性的生物活性成分,如含硫分子、单宁、生物碱和酚类二萜。下表总结了探索香料对炎症状态影响的临床试验结果。

表 分析某些香料和烹饪成分抗炎作用的临床试验

doi: 10.1007/s13679-022-00490-0

05
益生菌、益生元、合生元和后生元

益生菌、益生元和合生元是有益的微生物、底物(多糖和寡糖)或最终也可能缓解炎症症状的组合。

对于糖尿病患者,建议补充益生菌和合生元,通过持续降低循环中CRPTNF-α的水平来减少炎症表现。

关于肠道疾病,最近有报道称,使用益生菌(基于乳酸杆菌和双歧杆菌)和合生元可以促进抗炎反应并平衡肠道内稳态

短链脂肪酸(称为后生元的非活性细菌产物)的抗炎作用是通过抑制肠上皮细胞中的NF-κB通路、Treg细胞分化和促炎细胞因子阻断来介导的。例如,干酪乳杆菌DG和衍生后生物抑制肠易激综合征患者结肠粘膜中IL-8、IL-1α、IL-6和TLR-4的表达水平。

关于益生菌,益生元在此就不详述了,在前面的文章已有介绍,详见:

如果你要补充益生菌 ——益生菌补充、个体化、定植指南

如何调节肠道菌群?常见天然物质、益生菌、益生元的介绍

06
饮食模式

传统健康饮食

总的来说,植物性饮食已经证明可以改善肥胖相关的炎症状态。

值得注意的是,在北美,素食对血液CRP和IL-6水平的有益影响是由BMI介导的。此外,一项系统回顾和荟萃分析显示,素食饮食模式也降低免疫生物标志物,如纤维蛋白原和白细胞总浓度。

对观察性和干预性试验的系统审查表明,北欧饮食(以北欧国家的主食为基础)对低度炎症缓解积极影响。潜在机制包括代谢综合征患者的促炎症基因下调,尤其是TNFRSF1A和RELA

南欧大西洋饮食(SEAD)是葡萄牙北部和西班牙加利西亚的传统饮食,其特点是摄入更多的鱼、牛奶、土豆、水果、蔬菜和橄榄油以及红酒。总体而言,SEAD依从性与炎症标记物(主要是CRP)的血浆浓度降低和心脏代谢风险降低相关。

就亚洲地区而言,健康的日本饮食模式(富含蘑菇、海藻、大豆制品和土豆、蔬菜、鱼类/贝类和水果)似乎可以发挥抗炎作用,改善当地消费者的心理健康。

一些中药已经显示出抑制促炎途径和控制炎症相关疾病。

墨西哥传统饮食(TMexD)已证明可以降低墨西哥裔女性的全身炎症胰岛素抵抗风险。TMexD的特定食物包括玉米、豆类、辣椒、南瓜、番茄、仙人掌和洋葱,它们富含纤维、维生素、矿物质和辣椒素,具有潜在的抗炎抗氧化特性。

在一项综合横断面研究中,旧石器时代饮食(基于蔬菜和水果、瘦肉、鱼类、坚果和钙来源的多样性消费)与人类较低水平的全身炎症氧化应激相关。

在6周内,DASH饮食模式(以水果和蔬菜、低脂乳制品和复合碳水化合物的大量摄入为特征)降低了代谢综合征青少年的CRP循环水平。在女性成年人中,DASH饮食与伊朗人血清CRP水平较低有关,但与IL-17A浓度无关。定量评估显示,随访4周后,DASH饮食使CRP降低了13%。

PREDIMED试验的结果表明,地中海饮食(富含蔬菜和水果、纤维和维生素C和E)具有抗炎作用,因为它下调了动脉粥样硬化形成过程中涉及的细胞和循环炎症生物标记物。

在这个队列中,地中海饮食降低了血清CRP和IL-6水平,以及内皮和单核细胞粘附分子和促炎性趋化因子。此外,在随访1年后,Med饮食(包括EVOO和蔬菜)降低了心血管高危患者的血浆TNFR60浓度。长期(3年),PREDIMED试验通过与对照低脂饮食相比降低IL-1β、IL-6、IL-8和TNF-α水平,证实了Med饮食的抗炎作用。

西化饮食和超加工/随意食品

总的来说,西式饮食(WTD)含有大量不健康的脂肪、精制谷物、糖和盐,会引发慢性代谢性炎症。在这方面,在护士健康研究I队列中,西式饮食与炎症和内皮功能障碍标志物呈正相关。此外,伊朗女性的西式饮食评分与CRP和IL-6促炎标记物呈正相关

有趣的是,巴西妇女食用含有大量游离糖、总脂肪、膳食饱和脂肪酸、反式脂肪酸和钠的超加工食品(UPF)与血清CRP水平之间存在正相关。同样,超加工食品中上三分之一的巴西青少年(≥ 总能量的30%)与第1三分位青少年相比,循环IL-8浓度增加(≤ 15.9%的总能量)。

此外,瑞典类风湿关节炎患者的不良饮食质量(考虑到习惯性随意饮食,如糖果、蛋糕、软饮料和油炸土豆)与炎症增加有关,如血浆CRP和红细胞沉降率。

时间营养模式

生物节律和营养分析(称为“时间营养”)的最新进展表明,一天中进食的时间可能会影响代谢稳态和免疫功能。

在这种情况下,在饮食质量较差的成年人中,不吃早餐与血清CRP浓度升高之间存在显著关联。在一项随机对照交叉试验中,不吃早餐会导致人类外周血单核细胞和单核细胞中NLRP3炎性体的更高活化

间歇性禁食(IF),即个体连续或隔天禁食,改善了肥胖男性的全身炎症。然而,在超重或肥胖的女性中发现了间歇性禁食后,脂肪组织中巨噬细胞浸润(CD40+)和骨骼肌(CD163 +)的生物标志物短暂升高

现有证据表明,限时饮食(TRE)是一种基于一天活动期总热量摄入巩固的替代时间营养方法,可能会调节多种代谢疾病风险因素,包括炎症。事实上,已经假设TRE作为定期营养计划的一部分,可能有助于减少炎症,并对免疫系统的某些组成部分产生保护作用。

有趣的是,代谢综合征患者在隔日禁食(ADF)后,血液CRP水平显著下降,ADF包括“禁食日”,热量摄入有限,而“喂食日”则是随意进食。此外,隔日禁食降低了健康非肥胖受试者血浆中sICAM-1(年龄相关炎症标记物)的水平

此外,据报道,晚吃是指推迟用餐时间(通常是一天的主食或晚餐),可能会增加心脏代谢疾病风险。事实上,晚吃与腹部肥胖、炎症生物标志物(如IL-6和CRP)以及儿童的昼夜节律紊乱有关。

07
个性化抗炎营养策略

精确变量(年龄、性别、身体表型、习惯性饮食摄入、体力活动水平和生活方式)以及个性化问题(遗传背景、表观遗传特征、微生物群组成、基因表达谱和代谢指纹)的综合分析可能有助于制定更个性化的治疗方案,以改善炎症的营养和药物管理。

例如,有证据表明,遗传变异可能通过与环境因素(如饮食)的相互作用,调节个体对与炎症相关的慢性和急性疾病的易感性,从而易诱发炎症状态。

表观遗传标记(包括DNA甲基化、miRNA表达和组蛋白修饰)在炎症基因转录中起着基础作用。

值得注意的是,基于微生物群的回归模型已经能够预测人类肥胖相关炎症状态,这可能是精确管理炎症性的有用工具。

具有促炎和抗炎作用的基因表达最终决定炎症的结果。

代谢组学是一种综合方法,可用于剖析炎症的局部和全身代谢后果,为炎症疾病的调节提供新的见解。

这些应用有助于阐明独特和特异的炎症代谢类型,扩大了我们对人类代谢复杂性和多样性的理解。

总的来说,这些新颖的科学见解正带来精确药物/营养战略,以预防和控制具有炎症背景的流行性慢性病。

08
结 语

营养物质对生命和健康至关重要,不仅有助于疾病预防、健康维护和疾病管理,而且可以抵御内源性和外源性有害因素,包括炎症/氧化应激或免疫系统功能障碍。

促炎

促炎营养因素包括大量食用富含简单碳水化合物、膳食饱和脂肪酸、TFA、胆固醇和动物蛋白的食物,以及习惯性不吃早餐和晚吃暴食。

抗炎

潜在的抗炎化合物包括MUFA、PUFA、抗氧化维生素和矿物质、生物活性分子(多酚)、特定食品(乳制品、全谷物、鱼类、油籽、水果和蔬菜、食用昆虫、豆类、绿茶和咖啡),烹饪香料(肉桂、姜、小茴香、大蒜和姜黄)和一些饮食习惯,包括间歇性禁食和限时进食。

由于研究之间存在不一致和差异,考虑到异质性的关键方面,包括人群类型(祖先)、最低和最高水平以及不利影响、烹饪方法、生理病理状态和干预时间,仍需在该领域进行进一步研究。

目前的证据有助于理解营养与代谢性炎症之间的关系,为慢病的控制和管理提供了新的见解和潜在目标。

主要参考文献:

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Nikbaf-Shandiz M, Tutunchi H, Khoshbaten M, Nazari Bonab H, Ebrahimi-Mameghani M. Propolis supplementation in obese patients with non-alcoholic fatty liver disease: effects on glucose homeostasis, lipid profile, liver function, anthropometric indices and meta-inflammation. Food Funct. 2022 Oct 20. doi: 10.1039/d2fo01280d. Epub ahead of print. PMID: 36263703.

Rossi JF, Lu ZY, Massart C, Levon K. Dynamic Immune/Inflammation Precision Medicine: The Good and the Bad Inflammation in Infection and Cancer. Front Immunol. 2021 Feb 23;12:595722. doi: 10.3389/fimmu.2021.595722. PMID: 33708198; PMCID: PMC7940508.

如何更好地吸收维生素矿物质?

人体内有宏量营养素(脂肪,蛋白质和碳水化合物),还有微量营养素。虽然称为“微量”,但它很强大,是维持正常生理活动的必需品。

01.为什么维生素和矿物质如此重要? 

微量营养素的发现:

1912年,波兰生物化学家卡西米尔·芬克发现了第一种微量营养素。他开始假设我们的食物中一定有其他“必需营养素”是维持健康所必需的。他把这些神秘的化合物称为“vital amines”,最终简称为“vitamins”(维生素)。

一百多年后,科学家们进行了大量的研究,列出了人体正常功能所需的近30种维生素和矿物质。饮食中哪怕只有一种微量营养素是缺乏的,其后果也可能是严重的。

对于每一种维生素或矿物质缺乏症,身体会速开始出现严重的功能失调

例如,维生素A在维持机体正常的视力、基因表达、生殖、胚胎发育、生长和免疫功能等方面发挥着重要的作用

维生素A缺乏可能会出现眼部疾病,儿童缺乏维生素A也会出现生长发育迟滞、血细胞生成障碍等问题。

<其他营养物质缺乏可详见本文末章节>

总之,每种微量营养素都在体内发挥作用。而每种缺陷都与疾病状况密切相关。

因此,在饮食中获取足够的必需微量营养素是维持健康的必要条件。

02.均衡饮食一定会被吸收吗? 

现代营养倡导“多样化”,食用各种类型的食物,以确保能够摄入身体所需的所有维生素和矿物质。

可能你吃到的大多数谷物,面包和其他加工谷物都已添加了各种B族维生素(和其他矿物质)。此外,很多人都会在饮食中加入水果,蔬菜,谷物和蛋白质等,尽可能地去满足大部分营养素所需的摄入量。 

但问题来了,并不是你吃了什么就有什么,也得看身体的吸收能力

有时候虽然吃的多,但并不代表消化系统已经为吸收做好了充分的准备。

为了更好地吸收营养,身体需要做好准备。这里涉及几个因素,例如健康的肠壁肠道菌群,还取决于微量营养素的吸收方式吸收位置

03.营养素在哪里吸收? 

消化过程:

消化系统的首要作用是摄取食物,并将其分解为更小,更有用的成分。

将食物放入嘴后立即开始第一步。当牙齿将食物粉碎成较小的碎片时,唾液腺开始分泌酶,其唯一目的是分解碳水化合物。

一旦被吞咽,食物就会进入食道并进入,暴露于强酸性胃液中,进一步降解碳水化合物,蛋白质和脂肪。

然后,消化后的食物被释放到小肠,接着,肝脏,胆囊和胰腺会分泌更多的消化酶,从而为营养吸收做好准备。

小 肠

小肠由三个不同的部分组成:十二指肠、空肠和回肠。大部分的营养吸收过程都在这里。

小肠吸收了食物中的成分,包括单糖、氨基酸、脂肪酸,微量营养素。大部分维生素和矿物质会在小肠中被吸收,但每种维生素和矿物质都需要独特的机制才能穿过肠道细胞壁。

当消化后的食物通过小肠并经历吸收营养过程后,最终进入大肠,然后被排出。

大 肠

大肠在消化中的作用相当直接。当食物的剩余成分进入大肠时,大部分营养物质已经被消化吸收了,它的主要功能是去除多余的水分和盐分,为排泄做好准备。残余物通常被分解成难以消化的残余物,如不易消化的纤维等。

现在我们知道这个领域有很多其他的关键功能。随着对肠道微生物群的更广泛了解,我们知道大多数肠道细菌在这一区域定居,吸收我们身体无法消化的东西,并将其分解,转化为对身体有益的许多必须营养素,从而给人体带来好处。

04.如何支持或改善营养吸收? 

 了解不同微量营养素的差异

了解不同类型的微量营养素之间的差异是改善吸收的一种方法。

例如有两类维生素:水溶性(各种维生素B和C)和脂溶性(如A、D、E和K)。

水溶性维生素需要水来运输。多喝水可以提高身体吸收和运输这些营养物质的能力。

脂溶性维生素需要脂肪来帮助吸收。改善脂肪转运的最好方法之一就是用脂溶性维生素丰富的食物来摄取健康的脂肪,确保身体能适当地吸收。

此外,水溶性维生素和矿物质都需要肠细胞内壁的特殊“转运体”来穿过细胞膜进入血液。功能越专业,保护性就越强。这种复杂而特殊的吸收过程确保只有正确的成分才能进入血液。

 肠道菌群 ——营养吸收的低调英雄

微生物不仅有助于吸收营养,甚至可以提高必需营养素的水平。健康的肠道生态系统有助于维持肠道黏膜的完整

为了真正优化吸收过程,身体需要健康的肠道细胞来吸收营养。

肠道菌群失衡导致肠道细胞衰亡,破坏营养吸收。这大大降低了消化系统吸收修复和维持健康细胞所必需营养的能力。

肠道菌群被证明是许多必需营养素的来源。维生素K就是一个例子。

虽然我们的饮食中含有维生素K,但实际上,人体每天所需维生素K的一半以上是由肠道中的细菌产生的

如果你的肠道生态系统不平衡,缺乏某些菌群,可能导致身体缺乏某些维生素。

因此,调理改善肠道菌群是一种可行的方式。

当然,每个人对营养物质的需求是独一无二的。归根结底,这取决于你的身体运作方式,基于生活方式、饮食、个人需求,以及肠道健康状况等多方面因素。

了解饮食中的差距可能是改善营养吸收的第一步。另外,肠道菌群检测有助于对身体健康状况的把握,知道补充哪些营养素,有助于什么类型的菌群生长,结合自身的症状,有针对性地改善菌群,从而真正改善健康状况。

随着对肠道菌群,营养饮食的研究深入,现在越来越倾向于个性化的干预方式,更加精准地选择适合自己的营养素,而不是盲目补充维生素。

7种常见营养缺乏症

1. 缺钙      

麻木,手指发麻和心律异常

钙对于维持强壮的骨骼以及控制肌肉和神经功能非常重要 。严重低钙的迹象包括麻木,手指刺痛和心律异常等。

日需求量 

大多数成年人每天需要1000毫克(mg)的钙,而50岁以上的女性和70岁以上的男性则需要1200毫克 。

补充钙

牛奶,酸奶,奶酪等乳制品是钙的良好来源,但如果不喜欢乳制品,可以在钙强化的橙汁或早餐麦片中获得。

2. 缺维生素D

疲劳,骨痛,情绪变化等

维生素D对骨骼健康至关重要,不过,维生素D缺乏的症状可能是模糊的,有可能出现疲劳、骨痛、情绪变化、肌肉疼痛、虚弱等。

维生素D长期缺乏会导致骨骼软化,还可能与癌症和自身免疫性疾病有关。

日需求量 

大多数成年人每天需要15微克(mcg)的维生素D,而70岁以上的成年人则需要20 mcg。

补充维生素D

食物:牛奶或酸奶,金枪鱼等。

晒太阳:每周几次晒太阳,每次在10到30分钟内,对补充维生素D有帮助。

3. 缺 钾

肌肉无力,便秘,心律不齐等

钾可以帮助心脏、神经和肌肉正常工作,并在清除废物的同时向细胞输送营养物质。

此外,它还是一种有用的营养素,有助于抵消钠对血压的负面影响,对维持健康的血压很重要。

由于腹泻或呕吐;出汗过多;抗生素、泻药或利尿剂;过量饮酒;或肾脏疾病等慢性疾病,短期可能会出现低钾的情况。

缺乏的症状

包括肌肉无力、抽搐或痉挛;便秘;刺痛和麻木;以及心律异常或心悸。

天然钾的来源

香蕉、牛奶、南瓜、扁豆、芸豆和其他豆类。

4. 缺 铁

疲劳,呼吸急促,手脚冰冷,指甲脆等

铁是产生红细胞的必要物质,红细胞将氧气输送到全身。当铁含量过低时,可能会导致红细胞缺乏,从而导致贫血。

高风险的人群

包括经期妇女、成长中的人(如儿童和孕妇)和纯素食或半素食人群。

症状

包括虚弱和疲劳、呼吸短促、心跳加快、皮肤苍白、头痛、手脚冰冷、舌头肿痛、指甲脆裂以及对灰尘等奇怪事物的渴望。

刚开始的时候,这些症状可能很轻微,以至于你没有注意到有什么不对劲,但随着铁的储备越来越少,这些症状会变得更严重。

日需求量 

50岁以上的成年男女每天需要8毫克

50岁以下的成年女性每天需要18毫克

富含铁的食物

牛肉、牡蛎、豆类(尤其是利马、海军和芸豆)、扁豆和菠菜等。

5. 缺维生素B12

麻木,疲劳,舌头肿胀等

维生素B12有助于红细胞和DNA的生成,还能改善神经递质功能。

半素食者纯素食者可能特别容易缺乏维生素B12,因为植物不能产生维生素B12,而做过减肥手术的人也可能缺乏B12,因为手术后身体难以从食物中提取营养。

严重缺乏B12的症状  

腿、手或脚麻木;行走和平衡方面的问题;贫血;疲劳;弱点;舌头肿胀发炎;记忆力差和思考困难,食欲不振。

这些症状可能会很快出现,也可能逐渐出现,而且由于症状的范围很广,有可能在一段时间内都没有注意到。

日需求量 

成年人每天只需要:2.4微克(mcg)

怀孕或哺乳期需要更多:每天2.6至2.8 mcg

富含维生素B12食物

牛肉、猪肉、鸡肉、鱼类、内脏类、蛋类、蛤类、牛奶乳酪等。

6. 缺叶酸

疲劳,腹泻,舌苔光滑等

叶酸是一种B族维生素,对育龄女性尤其重要,叶酸支持健康的生长和功能,并能降低出生缺陷的风险,特别是那些涉及神经管(大脑和脊柱)的缺陷。

叶酸缺乏可能会使未出生婴儿的细胞总数和大红细胞数量减少,并导致神经管畸形。

叶酸缺乏的症状

包括疲劳、易怒、腹泻、生长缓慢和舌头光滑、触痛。

怀孕的女性应该确保她们每天摄入400微克的叶酸,此外还要食用含有叶酸的食物。

叶酸最好以补充剂的形式被人体吸收,其中85%是从补充剂中吸收的,50%是从食物中吸收的 。

从食物中获取叶酸

可以选择强化谷物,豆类,花生,葵花籽,全谷类,鸡蛋,深色绿叶蔬菜等。

7. 缺 镁

食欲不振,恶心,疲劳等

镁有助于骨骼健康,能量生成。

虽然缺乏镁在健康人群中并不常见,但某些药物(包括一些抗生素和利尿剂)或慢病(如2型糖尿病和克罗恩病)可能会限制镁的吸收,也可能加速镁在体内的流失。

日需求量 

根据性别和年龄的不同,成年人需要310-420毫克镁。

镁缺乏症状

会导致食欲不振、恶心呕吐、疲劳,虚弱等。

在更严重的情况下,它也可能导致麻木和刺痛,肌肉痉挛或收缩,癫痫发作,心律失常,性格改变,或冠状动脉痉挛。

富含镁的食物

如杏仁、腰果、花生、菠菜、黑豆、毛豆等。

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