Macronutrients and Their Functions

大量营养素及其功能

宏量营养素是人体为维持能量、生长和身体功能所需的大量营养素。它们包括碳水化合物、蛋白质和脂肪，每种营养素在维持健康方面都发挥着独特而重要的作用。了解这些宏量营养素对于做出明智的饮食选择以支持整体健康至关重要。

人体依靠宏量营养素进行各种生理过程。碳水化合物是能量的主要来源，蛋白质是肌肉修复和生长所必需的，脂肪在能量储存和激素生成中起着至关重要的作用。本文探讨了这些宏量营养素的功能、类型及其在营养学中的重要性。

碳水化合物：主要能量来源

定义和作用

碳水化合物是由碳、氢和氧原子组成的有机化合物。它们是人体的主要能量来源，尤其是在大脑和体力活动期间。碳水化合物分解成葡萄糖，细胞利用葡萄糖产生三磷酸腺苷 (ATP)，即人体的能量货币。1。

碳水化合物的种类

碳水化合物主要分为两类：简单碳水化合物和复杂碳水化合物。

简单碳水化合物

  • 单糖：单个糖单元，例如葡萄糖、果糖和半乳糖。
  • 双糖：两个糖单元连接在一起，例如蔗糖（食糖）、乳糖（牛奶糖）和麦芽糖。

简单的碳水化合物被快速吸收并快速提供能量，但会导致血糖水平飙升。

复合碳水化合物

  • 寡糖：单糖单元的短链。
  • 多糖：长链，包括谷物、豆类和蔬菜中的淀粉和纤维。

复合碳水化合物消化速度较慢，导致葡萄糖逐渐释放，并持续提供能量。它们还能提供膳食纤维，帮助消化并维持肠道健康。

营养的重要性

  • 能源生产：来自碳水化合物的葡萄糖对于通过糖酵解和柠檬酸循环产生 ATP 至关重要。
  • 脑功能：大脑的正常运作很大程度上依赖于葡萄糖。
  • 体力活动：碳水化合物对于运动期间肌肉的供给至关重要。

饮食建议

  • 关注全谷物：选择全谷物而不是精制谷物，以最大限度地提高营养摄入量。
  • 限制添加糖：减少摄入高糖食物，以预防肥胖和 2 型糖尿病等健康问题。

蛋白质：肌肉修复和生长的必需物质

定义和结构

蛋白质是由肽键连接的氨基酸组成的大型复杂分子。氨基酸有20种，其中9种是必需的，这意味着它们必须从饮食中获取。

氨基酸的作用

  • 构建块：氨基酸是蛋白质的组成部分，对所有细胞的结构和功能都至关重要。
  • 必需氨基酸：组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸。
  • 非必需氨基酸：可被人体合成。

蛋白质的功能

肌肉修复和生长

  • 肌肉蛋白质合成：蛋白质对于修复和构建肌肉组织至关重要，尤其是在运动引起的损伤之后。
  • 运动表现：充足的蛋白质摄入有助于恢复和适应训练。

其他功能

  • 酶和激素：蛋白质作为酶催化生化反应，作为激素调节生理过程。
  • 免疫功能：抗体是帮助免疫系统识别和中和病原体的蛋白质。
  • 运输和储存：蛋白质运输氧气（血红蛋白）等分子并储存营养物质。

膳食来源

  • 完整蛋白质：含有所有必需氨基酸；存在于肉类、家禽、鱼类、蛋类和奶制品等动物产品中。
  • 不完全蛋白质：缺乏一种或多种必需氨基酸；存在于谷物、豆类、坚果和种子等植物来源中。
  • 互补蛋白质：结合不同的植物蛋白质来获取所有必需氨基酸（例如大米和豆类）。

饮食建议

  • 建议摄入量：成人蛋白质的推荐膳食摄入量（RDA）为每公斤体重 0.8 克。
  • 需求增加：运动员和从疾病或受伤中恢复的个人可能需要更高的蛋白质摄入量。

脂肪：必需脂肪酸、能量储存和激素产生

定义和类型

脂肪，又称脂质，是主要由甘油三酯组成的疏水分子。它们是饮食的重要组成部分，发挥着许多重要的功能。

脂肪的种类

饱和脂肪

  • 结构：碳原子之间没有双键；被氢饱和。
  • 来源：肉类和奶制品等动物产品，以及一些植物油（椰子油）。
  • 健康影响：过量摄入会增加患心血管疾病的风险。

不饱和脂肪

  • 单不饱和脂肪：一个双键；存在于橄榄油、鳄梨、坚果中。
  • 多不饱和脂肪：多个双键；包括必需脂肪酸。
    • Omega-3脂肪酸：二十碳五烯酸（EPA）、二十二碳六烯酸（DHA）；存在于富含脂肪的鱼类中。
    • Omega-6脂肪酸：亚油酸；存在于植物油、坚果、种子中。

反式脂肪

  • 人工氢化脂肪：通过向不饱和脂肪中添加氢而产生；存在于加工食品中。
  • 健康影响：增加 LDL（“坏”）胆固醇并降低 HDL（“好”）胆固醇；与患心脏病的风险增加有关。

必需脂肪酸

  • 定义：人体无法合成，必须从饮食中获取的脂肪酸。
  • 功能：
    • 细胞膜完整性：维持细胞膜的流动性和功能性。
    • 大脑健康：Omega-3 脂肪酸对于大脑的发育和功能至关重要。
    • 炎症调节：在产生调节炎症的二十烷酸中发挥作用。

脂肪的功能

储能

  • 高能量密度：每克脂肪可提供9千卡能量，是碳水化合物或蛋白质能量的两倍多。
  • 脂肪组织：将多余的能量储存为脂肪以备将来使用。

激素分泌

  • 类固醇激素：胆固醇是雌激素、睾酮和皮质醇等类固醇激素的前体。
  • 脂溶性维生素：有助于维生素A、D、E和K的吸收。

绝缘和保护

  • 隔热：有助于维持体温。
  • 器官保护：缓冲重要器官受到的物理冲击。

饮食建议

  • 总脂肪摄入量：占每日总热量的20-35％。
  • 强调不饱和脂肪：用单不饱和脂肪和多不饱和脂肪代替饱和脂肪和反式脂肪。
  • 限制反式脂肪：尽量减少反式脂肪的摄入，以降低健康风险。

宏量营养素对于维持生命和支持身体机能至关重要。碳水化合物是主要的能量来源，尤其是在大脑和体力活动期间。蛋白质对肌肉的修复和生长以及许多其他生理功能至关重要。脂肪是浓缩的能量来源，是激素分泌所必需的，并且包含对健康至关重要的必需脂肪酸。均衡的饮食，包含适量的每种宏量营养素，是保持最佳健康和福祉的基础。

参考

注意：所有参考资料均来自信誉良好的来源，包括同行评审期刊、权威教科书和官方卫生组织指南，以确保所提供的信息准确可靠。

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