《营养、保健与药效食品》
第一章 基础营养观念
1.食物的功用
食物提供热量，营养素和其他物质以维持生长和健康
营养素是食物中可被人体利用的化学物质。
营养素的主要功能：
1、供给能量：由碳水化合物、油脂、蛋白质所供应，三者合称为「热量营养素」
2、建构、维持与修补组织： 蛋白质、脂质、矿物质如钙与磷
3、调节代谢与生理机能： 维生素、矿物质、必需脂肪酸等
营养素依化学成分可分成六大类：
糖类或碳水化合物（Carbohydrates） 提供能量、建构身体组织
蛋白质（Proteins） 提供能量、建构身体组织
油脂（Fats and oils） 提供能量、建构身体组织
维生素 （Vitamins） 调节生理机能、
矿物质（Minerals） 调解生理机能、建构骨骼
水 （Water）
2.食物与必需营养素
按照人体的需要性，各类营养素的成分可分区为「必需营养素」与「非必需营养
素」。
凡是人体自己无法合成或合成不足，必须由食物供应才能避免缺乏症的营养素，称
为「必需营养素」（Essential nutrient）。人体可以利用代谢产物为原料来合成的营养素，不
一定直接由食物得来的营养素，称为「非必需营养素」（Non-essential nutrient）。例如胆固
醇、三酸甘油酯等等。
必需营养素，除了水与氧气之外，还有：
糖 类： 葡萄糖
油 脂： 必需脂肪酸 2 种
蛋白质： 必需胺基酸 10 种
维生素：
油溶性维生素： A、D、E、K
水溶性维生素：
C（抗坏血酸）、B 群维生素：
B1、B2、B6、B12、烟酸（niacin）、叶酸（folate）、
胆碱（choline）、泛酸、生物素
矿物质：
巨量矿物质： 钙、镁、磷、钠、钾、氯、硫
微量矿物质： 铁、铜、锌、锰、钼、硒、碘、氟
3.食物的分类
虽然食物品项繁多，但是依照营养特质分类，主要有六大类食物：五谷根茎类，奶
类，蛋豆鱼肉类，水果类，蔬菜类，油脂类。各类食物主要供应的营养素不同，不能互相
取代，每日饮食应该六大类食物俱全。但是同类食物中，各种食物品项有类似的营养价值，
应该替换采用，以增加饮食的多样性。
4.营养与细胞
1. 叶酸协助细胞内同胱胺酸（homocystein）的代谢顺畅。如果叶酸不足，同半胱胺
酸无法顺利代谢而堆积在细胞内，高浓度的同胱胺酸会增加氧化伤害。血液中高浓度的同
胱胺酸则会引致心血管疾病。
2. 细胞内产生能量的代谢反应需要铁，缺铁时细胞无法产生足够的能量。但是细胞
内有过多的铁，它就会引发氧化反应，伤害并破坏重要的成分，严重时，损坏会持续扩大，
伤害了肝脏，胰脏，心脏的功能。
5.营养不良的意义
每一种营养素都有最佳摄取范围，低于这个范围则缺乏的危险升高，但是还没有发
生临床症状，因此不容易诊断，也不容易警觉，这个阶段称为「边缘性缺乏」（marginal
deficiency）。当摄取量长期或严重偏低时，缺乏症状逐渐浮现而加重，造成终身不可挽回
的伤害，甚至有致命的危险。以维生素 A 缺乏为例，全世界有学龄前儿童因此而失明。
营养素摄取量若大幅超过最佳范围，也会有毒性的危险。轻微的毒性可能没有明显的症状
而不易诊断，严重的毒性则有无法挽回的伤害，甚至危害生命。举例来说，维生素 D 缺
乏会导致软骨症。 另一方面，维生素 D 过量会导致。就营养素而言，‘过犹不及’。
7.人体的适应调节
营养素摄取量太低时，人体的一些适应机制会保存它们，太高时就排除它们。有的
营养素可以储存在组织里，留到以后再用。有的营养素不能储存太多，以免妨碍细胞的功
能。以下举例说明这种适应机制：
１．因为斋戒，饥饿或节食而减少了热量的摄取时，人的体温会降低，也会全身乏
力，减少了热量的消耗。若是热量摄取太多，会以脂肪的形 式储存在体内。
２．铁储存量太低时，消化道会增加对铁的吸收能力。一旦铁的储存量足够了，这
种增加吸收能力的机制就会关闭。
３．若服用大量维生素Ｃ的补充剂，多余的维生素Ｃ会从尿液排出体外。
9. 营养 缺乏高危人群
怀孕和哺乳的妇女，婴儿，成长中的青少年，老人和病人都需要较多的营养素，因
而较容易营养缺乏。因天灾或战争而导致的食物短缺，首先就会影响上述这些人的健康。
这些营养缺乏风险较高的人群，如果再加上贫穷因素而无法得到饮食，住家和医疗照顾，
处境就更加危险了。 富裕的社会粮食供应无虞，人们也有购买能力，容易发生营养过量
的问题。营养缺乏问题不再普遍发生，但是因为生理特性，饮食行为的影响，有些特定人
群仍然有较高的营养缺乏率，例如男性缺铁率极低，但是女性的缺铁率还是很高，美国妇
女有 7-9%。
10. 饮食营养与疾病的关系
饮食营养与疾病的关系主要可分为因果关系与相关性两种：
因果关系 营养不良直接导致疾病，例如：维生素 C 缺乏造成坏血症，缺乏是疾病
之主因，疾病是缺乏之后果。治疗时，只要对症下药，消除主因就可消除疾病而恢复健康，
因此补充维生素 C 必可治愈坏血病。各种营养素缺乏与对应的缺乏症之间，都是因果关
系，就像细菌感染造成发炎，以药物杀灭细菌，发炎反应就可停止。
相关性 营养不良会增加慢性疾病的危险，此时饮食营养不是疾病的主因，但是可以
改变罹患疾病的危险性，两者之间有机率性的关联。例如：高脂饮食，高血压，抽烟都会
增加罹患心血管疾病的危险，也称为危险因子（risk factors），避免危险因子，可以降低罹
患慢性病的机率。 但是油脂与食盐等食物并不是心脏病或高血压的致病因子。慢性疾病
的症状或许要经年累月才会出现。
11．健康飲食的特性
饮食的目的包括提供充足的营养与保障最佳健康状态。营养健康的饮食应该具备的
特性：
1、营养全备充足： 必需营养素的种类齐全，并且份量充足。
2、食物分配均衡：包含六大类食物，各类食物应有合宜的份量。
3、热量调配平衡：热量摄取应配合身体的需要，并且善用优质食物以调和热量和其
他营养素的比例，以免过量与肥胖。
4、饮食内容多样化：充分利用每类食物中不同的品项，增加饮食内容的变化。
5、适量与节制： 调整各类食物的适当比例，避免过量
6、美味与愉快: 兼顾适口性与饮食文化和乐趣
第二章健康的饮食：在美味与营养之间取
得平衡
２中国人的营养与健康现况
中国人平均寿命为男 71 岁，女 74 岁
健康年龄：能健康生活的平均年数，这一数字是由人均寿命演变过程中的死亡率曲
线决定的。在这一项中，中国男性和女性分别为 63 岁和 65 岁，远低于位居榜首的日本
（男 72/女 78）。
我国营养保健存在的问题
1. 意识不到位。由于发达国家经济优越，政府有足够资本提升人们的健康意识。但
我国目前医疗保障体系还不完善，保证不了“人人能看病”；同时，健康的人总觉得哪就那
么容易和“病”扯上关系。健康意识跟不上，“钱多了，病也多了”。
2. 饮食结构不合理。尽管西方传统饮食“高热高脂”，但目前一些发达国家的人们逐
渐改变了饮食结构，营养摄入比较均衡；而在中国，特别是现在进入老龄化的这代人，由
于年轻时生活条件差，影响了身体发育，成年后生活水平提高了，饮食结构却很不合理，
从而引发了多种疾病。
3. 社会压力大。“心理平衡”是健康至关重要的环节。但我国处于社会转型阶段，竞
争激烈、生活节奏快、生存压力大，容易因心理问题导致躯体疾病。其实，只要让自己处
于“健康、和谐”的状态中，患慢性病的几率就能减半。
4. 闲暇时间生活不规律。这主要是生活方式不同造成的，在国外一些发达国家，人
们周末、假期经常会去进行户外运动；而中国人节假日往往喜欢家庭聚会，容易暴饮暴食，
睡眠也不规律。
４.健康饮食的原则
中国居民膳食指南内容:
1. 食物多样，谷类为主，粗细搭配
2. 多吃蔬菜水果和薯类
3. 每天吃奶类、大豆或其制品
4. 常吃适量的鱼、禽、蛋和瘦肉
5. 减少烹调油用量，吃清淡少盐膳食
6. 食不过量，天天运动，保持健康体重
7. 三餐分配要合理，零食要适当
8. 每天足量饮水，合理选择饮料
9. 饮酒应限量
10. 吃新鲜卫生的食物
中国居民平衡膳食宝塔
塔顶烹调油和食盐，每天烹调油不超过 25 克或 30 克，食盐不超过 6 克
四层奶类和豆类食物，每天吃相当于鲜奶 300 克的奶类及奶制品，相当于干豆 30 克
至 50 克的大豆及制品
三层鱼、禽、肉、蛋等动物性食物，每天摄入 125 克至 225 克
二层蔬菜和水果，每天分别摄入 300 克至 500 克和 200 克至 400 克
塔底谷类食物，每天摄入 250 克至 400 克
７.饮食营养标准
每日营养素建议摄取量（Recommended Dietary Allowances, RDA）：乃是针对性别、
年龄、能量需求不同的健康人群，建议每日饮食中各种必需营养素的摄取量。
膳食营养素参考摄取量（Dietary Reference Intakes，DRIs）：
平均需要量 Estimated Average Requirement﹙EAR﹚ 根据充足科学资料而得，可满
足健康人群中半数之人所需要的营养素量
推荐摄取量 Recommended nutrient intakes, ﹙RNI﹚ RNI 其实就是传统使用的 RDA ，
根据充足科学资料而定，可满足 97-98﹪的健康人群每天所需要的营养素量；RNI＝EAR＋
2SD（标准偏差）
足够摄取量 Adequate Intakes﹙AI﹚ 值时，以健康者实际摄取量的数据衍算而得之
营养素量
上限摄取量 Tolerable Upper Intake Levels ﹙UL﹚: 营养素的每日最高摄取量而对
几乎所有的人（97 到 98%）不引起反效果。摄取量超过此上限，反效果的风险随之增加,
即针对大多数人不会引发危害风险的营养素摄取最高限量。
第三章消化与吸收：人体如何利用食物
一.消化系統的功能
1. 摄取食物﹙ingestion﹚。
2. 推送食物在消化道中前进﹙propulsion﹚。
3. 利用机械方法与化学方法分解食物﹙digestion﹚，释放食物中的营养素与机能成
分。
4. 吸收﹙absorption﹚营养素与机能成分，进入血液以运送全身利用。
5. 排除无法吸收的食物残渣和废﹙defecation﹚。
二. 消化系统概况
人体的「食物处理器」，包括两大部分：
消化道是一条 到 9 公尺长的管状肌肉（身高的 倍），从口腔开始，经
过咽喉，食道，胃，小肠，大肠，到肛门为止。中国谚语说「一根肠子通到底」，是消化
道（gastrointestinal tract）最好的写照。管道各部位宽窄不同，形状不同，还有独特的微细
构造，互相配合以完成消化与吸收的生理功能。
附属器官
包括唾液腺，肝脏，胆囊，胰脏。这些器官分泌提供消化液，其中含有酵素，或称
为「酶」，可加速食物的分解。
三、消化道的组织结构
消化道从横切面来看，可分为四层组织，从肠腔到体内依序为：
1.黏膜层（mucosa）
包括上皮层及其下含有血管与淋巴管的的结缔组织（lamina propria）。
2.黏膜下层（submucosa）
位于黏膜层下方的结缔组织，含有血管与淋巴管，并且有神经丛，是控制消化道的
自主神经系统中重要的一环。
3.肌肉层（muscularis）
由环状肌与纵走肌所构成的平滑肌肉组织，负责小肠的收缩与蠕动，以混合食糜并
推动食物前进。也是肠肌层神经丛之所在。
4.浆膜层（serosa）
消化道最外层的结缔组织。
五、消化系统的协调控制
1.自主神经调节
消化道的活动并不由人的意志所控制，而是有自动的调节作用，由中枢神经系统以
及消化道的自主神经系统所负责，经由神经丛与反射弧等协调消化道的蠕动、分泌、血液
循环等。
2. 脑部调节﹙Cephalic phase﹚
我们并不一定要吃东西才会启动消化作用，只要看到或闻到食物，甚至只要起心动
念，唾液和胃酸很快就会开始分泌。当接受色、香、味等视觉、嗅觉和味觉刺激时，迷走
神经﹙vagus nerve﹚活化，分泌神经传导物质乙醯胆碱﹙acetylcholine﹚，刺激胃部分泌胃
酸和蛋白脢﹔乙醯胆碱也会促进组织胺﹙histamine﹚的分泌，更进一部促进胃酸分泌。
3. 内分泌调节
胃与小肠会分泌荷尔蒙又称为「消化道荷尔蒙」（GI hormone），经由血液运送，作
用于消化器官，以协调器官间的合作。消化道荷尔蒙都是由胺基酸所构成的胜类。
六、消化作用
消化作用：把大分子分解成小分子的程序,包括:
机械性作用 经由咀嚼、搅拌等力量将食团粉碎，形成食糜，以协助酵素的作用。
化学性反应 消化液含有许多帮助消化反应的化学成分。胃酸有助于矿物质营养素的
溶解与蛋白质的变性。胆酸与胆盐具有乳化剂的作用，可以帮助脂肪溶解。各种消化酵素
对食物中的营养成分进行水解反应，使大分子分解成可供吸收的小分子，大致分为肠胃腔、
黏膜层、小肠细胞等三阶段反应进行。酵素是复杂的蛋白质分子，可以催化化学反应，但
它本身并不会变化，所以可以重复使用。糖类，蛋白质和脂肪各有各的消化酵素。在食物
的消化过程中，总共有一百多种酵素参与其中。
八、吸收作用
消化产物通过小肠表层细胞，进入淋巴系统和循环系统的程序。
水分和酒精可在胃部吸收。大多数的营养素在小肠前半段吸收，小肠后半段负责吸
收维生素 B12 和胆盐。大肠则吸收水分与电解质。细胞膜由蛋白质和油脂所构成，除了
水分子和小分子的油溶性分子之外，水溶性的物质如葡萄糖、胺基酸、矿物质等等，都无
法自由通过，必需借助膜上特殊的运送机制才能进入细胞。营养素通过细胞膜的方法有扩
散、加速扩散、主动运输、胞饮作用等。
九、消化道近观
唾液腺 ﹙salivary glands﹚
三 对 主 要 唾 液 腺 ﹙major salivary glands﹚ ： 耳 下 腺 ﹙parotid gland﹚ 、 舌 下 腺
﹙sublingual gland﹚、颔下腺﹙submandibular gland﹚。分布的位置从耳朵基 部到下颚，
遍布口腔的四周。还有一些微细的次要唾液腺﹙minor salivary glands ﹚ ， 散布在唇、脸
颊内部、口部与颈部。唾液的主要成分是： 水 ﹙%﹚、电解质﹙钠、钾、氯﹚、酵
素、黏液。主要的酵素是淀粉酶﹙α- amylase﹚，可以分解淀粉。婴儿的舌下腺可以分泌
脂解酶﹙lingual lipase﹚， 分解三酸甘油酯，在胃中还可以作用，帮助婴儿利用饮食中的
脂肪。唾液的分 泌同时刺激了其它消化液的分泌，准备消化食物。我们并不一定要吃东
西才会启动消化作用，有时只要看到或闻到食物，甚至只要起心动念，唾液很快就会开始
分泌。吞咽食物会启动食道的蠕动，把食物缓缓推向胃部。
胃 （stomach）
胃的解剖结构：从邻近食道处开始到小肠，依序可分为贲门（cardia）、胃底
（fundus）、胃体（body）、胃窦（antrum）、幽门（pylorus）等部位。胃的入口和出口都有
括约肌，可以把食物留在胃中。胃底与胃体的部位约占全位的 4 分之 3，是暂时储存食物，
以及分泌大量胃液的部位。胃窦约占全胃的 4 分之 1，是研磨食物，与胃液混合形成食糜
（chyme），并且可以强力蠕动使胃排空的部位。幽门括约肌放松时，食糜可以流入小肠。
胃的内壁有许多皱折（rugae），进食时因扩张而抚平。没有食物的时候，胃内的容量大约
50 毫升，进餐时可以扩张到 1500 毫升，因此一顿大餐之后，所摄取的食物暂时都存放
在胃部，直到食物和消化液充分混合，可以进入小肠进行消化与吸收作用。胃腺与胃液：
胃腺是胃壁的黏膜层里分泌胃液的组织，含有四类细胞：
胃部的吸收作用有限，水分、酒精、油溶性成分、药物如阿斯匹灵、非固醇类消炎
药可在胃部吸收。
胰脏 （pancreas）
位于腹腔胃的后方，十二指肠和脾脏之间，主要含有两类组织，分别分泌胰液与荷
尔蒙。腺泡细胞﹙acini﹚分泌胰液，含有分解蛋白质、淀粉、脂肪的 消化酵素，中和胃
酸的碳酸氢根离子，电解质，经由胰导管送入十二指肠以帮助消化。碳酸氢根离子中和胃
酸，使小肠偏碱性，pH - ，提供消化酵素最有利的作用环境。胰脏分泌的酵素种类
很多，是消化作用的主力，可以分解食物中 50%的碳水化合物、50%的蛋白质、90%的脂
肪、还有核酸等其他成分。
胰 岛 细 胞 ﹙ Islets of Langerhans ﹚ 分 泌 胰 岛 素 （ insulin ） 、 升 糖 激 素
（glucagon）等荷尔蒙。胰岛素有降低血糖的作用，分泌缺乏或功能不足是糖尿 病的原因。
升糖激素协助维持血糖浓度不致过低。
肝脏 （liver）
人体最大的单一器官，约重 公斤，在营养素的消化、吸收与代谢扮演重要的角
色。在消化方面，肝脏负责合成胆盐，组成胆汁，流到胆囊浓缩与储存。消化食物时，胆
囊收缩释出胆汁，经由总胆管送入十二指肠，帮助油脂的消化。胆囊藏在右叶肝脏下方，
容量大约 40-50 毫升。
胆汁也是体内的排泄管道之一，例如排除过量的胆固醇以免血胆固醇过高，排除血
红素的代谢废弃物。胆固醇不溶于水，必须借助胆盐和卵磷脂的乳化作用以溶解在胆汁中。
如果胆汁成分异常、胆盐分泌不足或利用不良、胆囊功能异常，就会发生胆结石。胆结石
依照成分可分为胆固醇结石与色素结石两类，美国人以胆固醇结石患者较多，我国则以色
素结石患者较多。
小肠 (small intestine)
胃部推挤的节奏刺激了肠道肌肉，开始一伸一缩地蠕动，把食物与小肠中 的消化液
搅拌混合，让酵素把食物分解。如果饮食中含有大量的纤维和足够的水份，食物的团块会
比较大。大的食物团块会刺激小肠肌肉做比较大的动作，所以，高纤膳食会比较快通过消
化 系 统 。 小 肠 分 为 三 段 ， 从 紧 接 胃 的 一 端 开 始 ： 十 二 指 肠 ﹙duodenum﹚ 、 空 肠
﹙jejunum﹚、回肠﹙ileum﹚。十二指肠大约 25 公分长，空肠与回肠合计约有 250 公分，
三段的分野并不十分明显。小肠是消化与吸收最主要的部位。十二指肠接收来自肝脏的胆
汁和胰脏的胰液，小肠细胞表面与内部也含有消化酵素，食物在此进行最终的分解反应。
吸收作用主要由小肠细胞执行，肠腔中消化作用的最后产物经过小肠表层 细胞，经
由淋巴系统和循环系统输送到身体各部份的过程，叫做吸收作用。小肠细胞之间有紧密的
蛋白质结构，细胞间隙只有水与溶解其中的小分子物质可以通过，其他成分都必须通过细
胞膜上特殊的机制，才能运送到体内。绒毛内具有微血管与乳糜管。微血管负责运送水溶
性成分.
大肠 ﹙large intestine﹚
大肠的功能：
（1） 吸收水分和电解质：
消化道中的水分除了来自饮食之外，主要是来自消化液，因为消化液都含有大量的水分。
每天饮食提供的水分大约 2 公升，每天流入消化道的水分约有 9 公升，但是随着粪便排
除的水分只有 公升，其间相差约 公升的水，约有 公升在小肠吸收，其余
公升在大肠吸收。若无再吸收利用的机制，人体对水的需求量将会非常可观。消化液中除
了水分之外，也含有钠和氯等电解质，同样经由吸收而回收利用。大肠在身体的资源回收
上扮演重要的角色。
（2） 微生物发酵：
新生儿的肠道是无菌的，但是接触空气与食物之后，逐渐有微生物生存， 约 3-4 周
大就有相当完整的菌相了。胃酸抑制微生物的生长，但是大肠为碱性环境，含有众多的微
生物，估计约有 400 多种，每 1 公克的内容物含有的细菌数约 10 亿以上。
在小肠中无法消化吸收的食物成分和残渣，例如膳食纤维、寡糖、乳糖等都是微生
物发酵的对象。经由微生物的分解可以产生二氧化碳、氢气、甲烷等气体，乳酸和小分子
的脂肪酸。气体从肛门排出，就是放屁。脂肪酸可以被大肠上皮细胞吸收利用。肠道微生
物可以制造维生素 K 与某些 B 群维生素。
（3） 形成粪便排除废物：
消化的废弃物形成粪便以排出体外。粪便含有 75%水分与 25%固形物。固形物包括
微生物与食物残渣。
第四章 糖类的营养价值与食物来源
二、糖类的主要功能
1.提供热量：
脑、神经系统以及红血球细胞所需要的能量主要由葡萄糖的代谢来提供。 红血球细
胞没有粒线体，无法利用脂肪。胎儿以及胎盘的细胞也以利用葡萄糖为主。每 1 公克糖
类可以供应 4 大卡热量，这是糖类的生理热量值。
2.保护体组织蛋白质：
为了使脑与神经系统获得充足的葡萄糖，必需维持血糖浓度，正常值约为每 100 毫
升血浆含有 70-150 毫克葡萄糖（70-150 mg/100 ml）。血糖降低时，若体内没有糖类的储
存，就会分解组织的蛋白质，代谢转化成葡萄糖以维持血糖和重要器官功能。摄取充足的
糖类可以保护组织蛋白质免于分解消耗。
3.避免酮酸中毒：
当体内葡萄糖不足时，许多细胞改用脂肪酸为主要能量来源。可是脂肪酸的氧化代
谢需要少量的葡萄糖，若葡萄糖不足，脂肪酸氧化不完全，其产物就是大量的酮酸
（keto-acids）与酮体（ketone bodies），大量堆积对身体有不良的影响。为了使脂肪酸充分
利用，每天至少需要糖类 70-100 公克。
4.合成肝糖储存：
葡萄糖可以合成肝糖，储存在肝脏和肌肉。肝脏的肝糖可以帮助维持血糖的稳定。
肌肉的肝糖主要供肌肉活动之用，运动员增加肌肉的肝糖量可以延长耐力。
膳食纤维有保健功效：
5.可预防或治疗便秘，憩室炎等消化道症状，有益消化道之健康。调节脂肪与糖分
之吸收，有助于血糖控制与降低血胆固醇。
6.其他生理生化作用：
构成肝脏解毒系统，结缔组织成份，遗传物质 DNA、RNA 成份，乳糖帮助钙质吸
收等等。
7.增强食品风味：
各种糖类成分以及糖类产生的反应可以提供食品甜味、风味与质感。例如：勾芡用
黏稠剂是玉米粉，番薯粉等。
三、膳食纤维(dietary fiber)
膳食纤维的生理功能:
膳食纤维不被人体消化吸收，其生理功能主在发挥于消化道，对消化道的生理有重
要的影响，间接也影响到体内的代谢和免疫。这类成分可被大肠中的微生物分解利用，产
物有氢气、二氧化碳、甲烷等气体、短链脂肪酸等。
水溶性与不溶性的膳食纤维有不同的功能。
水溶性膳食纤维的生理功能：
预防或治疗便秘：增加粪便量，具有保水作用，增加粪便柔软性，促进肠道蠕动
降低血胆固醇：吸着胆酸，增加胆盐的排泄
预防或治疗憩室炎： 便秘或粪便太硬时，为了排便，大肠内压力增大，使肠壁薄
处，特别是沿血管附近，突出而形成泡囊状，即是憩室症。年龄越大憩室越多，但没有任
何明显的症状，多半不受注意。但若食物残渣或粪便滞留其中，则不易排除，会助长微生
物的滋生，产生酸与气体，终致发炎，即为憩室炎。发炎时伴有腹痛，便秘或腹泻，消化
不良等症状。重复的发炎使受伤的肠壁增厚而造成阻塞，若发炎处粘着腹腔中其他器官造
成廔管和穿孔，会导致严重出血，有极大的危险。
不溶性膳食纤维的生理功能
控制血糖与血脂：增加粘稠性、减缓葡萄糖与胆固醇等营养素之吸收
增加饱足感：凝胶性质会减缓消化作用，延长食物在胃部停留 的时间预防与治
便秘：增加粪便量，具有保水作用，增加粪便柔软性，促进肠道蠕动
膳食纤维建议摄取量与注意事项
每天 20-35 公克膳食纤维就可以使排便顺畅，降低大肠癌的危险，并且预 防便秘、
痔疮、憩室炎等。摄取量加高并没有额外的益处。提高膳食纤维摄取 量时，若方法不当
也会造成不适症状。
增加摄取量之同时，必须配合饮用大量水分，若水分不足，粪便会干硬， 反而增加
便秘的困扰。调整摄取量时，应该采取渐进适应的方式，摄取量突然大增，会增加肠道气
体而引发胀气。膳食纤维不只会与胆酸结合，同样的性质也会与食物中的矿物质结合，如
果超过建议量的范围内也会干扰矿物质营养素的吸收。
儿童与老人的胃纳量较小，摄取膳食纤维时，要注意不会降低食量，以免排挤其他
食物的摄取，导致热量与营养素摄取不足的危险，因此这些人群不宜给予过量。
九、血糖浓度与恒定控制
血糖变化
血糖是指血浆中之葡萄糖。未进食时，正常浓度大约在 50-100 mg/100 ml； 进餐后
血糖上升，正常浓度不超过 170 mg/100 ml。若低于 50 mg/100 ml 则脑组织无法获得足够
之葡萄糖，高于 170 mg/100 ml 则超过肾脏之负荷而使葡萄糖在尿液中流失。所以无论进
食与否，都必须维持血糖浓度在正常范围之内，避免过低或过高之现象。
个人的血糖控制功能是否正常可以进行“口服葡萄糖耐性测验(oral glucose tolerance
test，OGTT)”，在空腹时饮入含 100 mg 葡萄糖之水溶液，同时每隔一 小时抽血检验血糖
浓度，观察血糖随时间变化之曲线，如果两个小时之后仍然居高不降，则表示血糖控制功
能偏离正常，应进一步详细检验。
胰岛素与升糖激素的作用
恒定控制是为了维持血糖浓度稳定，避免过高或过低，主要是由胰脏所分 泌的激素
(荷尔蒙，hormone)负责调节。血糖升高时，可以使血糖降低的激素只有一种，就是胰岛
素(insulin)，帮助细胞从吸收血液中的葡萄糖来代谢利用，而避免血糖过高。胰岛素失去
作用则血糖失控，导致糖尿病。血糖降低时，可以使它升高的激素有许多种，例如：升糖
激素(glucagon)，肾上腺素等。
进餐后血糖上升，刺激胰岛素分泌，而帮助细胞吸收血糖，并降低血糖。 未进餐
时，没有由食物而来的糖份，血糖因细胞利用而下降，此时低血糖刺激 升糖激素分泌，
使肝脏之肝糖分解生成葡萄糖，释入血液，以免血糖过低。
十一、糖类的摄取原则
1.每天饮食至少含 50-100 公克糖类：
2.糖类所提供之热量最好占总热量 58-68%：
3.三餐主食多选用聚合糖类丰富的食物： 五榖类、根茎类、豆类、蔬菜类、水果
类
4.简单糖类的摄取需要节制：
5.选用含膳食纤维之食品：
十三、糖尿病
疾病类型
第一型，或称为「胰岛素依赖型」：这是一种自体免疫疾病，由于免疫系统异常而
损害胰脏分泌胰岛素的细胞，发生机制不明，血中胰岛素浓度很低。 此型发病年龄早，
多在 20 岁以前。症状包括口渴、多尿、经常饥饿、体重减轻、视觉模糊、异常疲倦。患
者病人体型消瘦，每天必须依赖胰岛素之注射， 并严格控制饮食，约占糖尿病患者之 10%。
第二型，或称为「非胰岛素依赖型」：通常中年发病，病人体型胖，可分泌胰岛素，
但因细胞产生「胰岛素抗性」（insulin resistance），胰岛素无法有效发挥作用，长期之后逐
渐减少，与第一型糖尿病相似。患者发病缓慢，症状包括口渴、多尿、经常饥饿、体重减
轻、视觉模糊、异常疲倦、容易感染、伤口愈合迟缓，初期经常并不自知，约占患者之
90%。治疗方法以控制饮食与体重为优先，严重时配合药物治疗。
糖尿病之血糖标准
健康者之禁食或饭前的血浆葡萄糖浓度是 80-120 mg/dL，饭后血糖浓度<180 mg/dL，
睡前血糖浓度 100-140 mg/dL。如果禁食或饭前的血浆葡萄糖浓度>126mg/dL，就是糖尿
病的症状了。如果饭后血糖浓度>200 mg/dL，疑有糖尿病，但必需检验禁食血糖浓度加以
验证。
糖尿病的健康管理
糖尿病若管理得当，可以使生活接近正常，延缓病情，减少必发症的危险﹔若轻忽
管理，会造成许多并发症状，伤害身体重要组织，不仅降低生活品质，也是导致死亡的原
因。
糖尿病的照护，以患者个人扮演最关键的角色。应该遵守以及注意的事项可按照时
程分为三大类：
每天应该遵行的事项： 健康均衡的饮食习惯，用餐定时定量 运动约 30 分钟 按时
服用药物 侦测血糖并加以纪录 检查足部并妥善照护 清洁口腔牙齿 不可抽烟
第五章 油脂的营养价值与食物来源
油脂的功能
1.提供能量：
2.储存热量：
3.隔绝与保护作用：
4.运送油溶性维生素：
5.提供必需脂肪酸：
6.构造与调节作用：
7.提供饱足感：
8.提供食物风味和质感：
六、消化与吸收
消化： 消化分解脂肪的酵素在婴儿期有舌脂解脢（lingual lipase），随着唾液的分泌
与食物进到胃中，可在胃中分解脂肪，将三酸甘油酯两端的脂肪酸水解分离，生成「双酸
甘油酯」。成人主要是利用胰脏分泌的脂解脢，配合胆汁提供胆盐帮助，将脂肪分解以供
吸收。 脂肪不溶于水，需要借助胆盐与卵磷脂的乳化作用形成脂肪球，均匀分散在水相
环境中，并且增加酵素作用的表面积，以利脂解脢进行油脂的消化分解。消化是一种水解
反应，脂解脢把水分子加到酯键上，而使脂肪酸释放出来。
吸收：三酸甘油酯的消化产物有单酸甘油酯、甘油与短链、中链、长链脂肪酸。产
物中不溶于水的长链脂肪酸与胆固醇等与单酸甘油酯、磷脂质、胆盐作用形成微脂粒，以
扩散的方式进入小肠细胞。小肠细胞内进行一系列的组合作用，把吸收的脂质和多种蛋白
质一同组合成乳糜微粒(chylomicron)，经淋巴系统运送至大体循环，供周边组织与肝脏利
用，以提供能量，合成激素，或储存在脂肪组织。
运送 油脂不能溶解在水溶液中，因此在血浆中采用特别的运送形式，称为「脂蛋白」
（lipoproteins），这是由脂质与蛋白质所构成的，含脂质越多则比重越轻，脂质包含三酸
甘油酯，胆固醇和磷脂质。 脂蛋白依照组成大约可分为四类：
1. 乳糜微粒(chylomicron)：负责运送小肠细胞吸收的油脂，血中的浓度以饭后时最
高，饭后的血浆呈混浊状态就是乳糜微粒存在之故，其中的脂肪快速被组织利用与储存，
故浓度很快降低。组成份含三酸甘油酯 82%，胆固醇 9%， 磷脂质 7%与蛋白质 2%。因
为含脂肪量最多，所以密度最低。
2. 极低密度脂蛋白(VLDL)：主要由肝脏合成，运送肝脏合成的脂肪供其他组织利用。
组成份含三酸甘油酯 52%，胆固醇 22%，磷脂质 18%与蛋白质 8%。
3. 低密度脂蛋白(LDL)：乳糜微粒与极低密度脂蛋白之代谢产物，经肝脏转换而成，
含胆固醇浓度最高，负责运送胆固醇供周边组织利用，也是造成高血胆固醇的主要成分。
组成份含三酸甘油酯 9%，胆固醇 47%，磷脂质 23%与蛋白质 21%。
4. 高密度脂蛋白(HDL)：由肝脏与小肠所制造，在血液中可以回收血管壁堆积的胆
固醇，死亡细胞释出的胆固醇，并将胆固醇送回肝脏代谢，有助于保护心脏与血管。组成
份含
八、代谢利用与排泄
组织代谢利用：
来自食物的脂肪吸收后形成乳縻微粒，在血管中运送至各组织肝脏生成 VLDL，将
脂肪提供给其他组织肝脏新生的 HDL 具有收集胆固醇的能力脂蛋白在血管中循环过程，
其脂质逐渐代谢而变化血管内壁上含有酵素脂蛋白脂解脢（Lipoprotein lipase），负责水解
脂蛋白中的甘油酯以供细胞利用脂肪细胞含有脂蛋白脂解脢，可分解储存油脂，释出脂肪
酸供其他组织利用
细胞内的利用： 脂肪酸可以氧化生成 ATP，供应生命所需的能量脂肪细胞或肝脏
可以将脂肪酸转成三酸甘油酯储存脂肪酸可以由单糖与氨基酸代谢合成
排泄： 消化吸收不良时，粪便中含有大量脂肪，此症状称为「脂痢」胆固醇在肝脏
合成胆酸或胆盐，随着胆汁流入小肠，如果与膳食纤维或其他物质结合，小肠无法吸收，
达到降低血胆固醇的效应尿液中通常没有脂肪的排出
人体有两类脂肪组织：
白色脂肪组织： 脂肪细胞中心为单个脂肪球，细胞核和细胞质都被压挤到边缘，主
要的功能是储存脂肪。
棕色脂肪组织： 组织含有大量微血管，颜色较为深暗，其脂肪细胞含有数个大小不
一的脂肪球，粒线体数目特别多，主要的功能是产热以维持体温，对体重也有影响，缺少
棕色脂肪组织的动物有肥胖的现象。
九、油脂之摄取原则
1.每日油脂摄取量不超过总热量的 30%。如果一天需要热量 1800 大卡，则油脂之摄
取量不应超过 60 公克。
2. 饱和脂肪的摄取量每天不超过总热量的 10%。
3.必需脂肪酸之需要量 n6 脂肪酸为了满足身体所需的必需脂肪酸，亚麻油酸 C18:2
应占总热量的 2%，假设每天热量摄取 1800 大卡，则应含有 36 大卡，相当于 4 公克，2
小匙（茶匙）沙拉油就绰绰有余了。n3 脂肪酸次亚麻油酸 C18:3 也是必需脂肪酸，每天
大约需要 3 公克，但是一般油脂中的含量并不高，除了某些植物油可以供应之外，每周
至少摄取两次高脂海鱼，例如鲑鱼或鲔鱼。多元不饱和脂肪酸约占热量 3-7%。
4.胆固醇每天不超过 300 毫克。
低脂烹调要领：
1. 去除肉类可见的脂肪，鸡鸭去皮
2. 红烧肉类或炖煮肉汤后，可先存放在冰箱内，隔日去掉浮起凝结的油后再加热食
用
3. 用清蒸、川烫、红烧、微波、烘烤的烹调法来代替油炒或油炸
4. 一定要用油炒菜时，请采用下列原则：
减少用油量；采用香料、醋、葱、蒜等来增加风味
使用量匙来掌握添加的油量
使用不沾锅
美国癌症医学会﹙American Cancer Society﹚建议的防癌饮食与生活原则
摄取健康多样的食物，善用植物性食品
每天摄取五份蔬菜和水果
优先选用全榖类食物
油脂高或加工的红肉制品宜节制摄取
日常饮食以维持健康体重为目标
培养活力好动的生活型态
成人：每天应有中度活动 30 分钟，每周至少实行五天
儿童与青少年：每天应有中度至剧烈的活动 60 分钟，每周至少实行五天
一生维持健康的体重
采行动态的生活来平衡热量的摄取
过重或肥胖者宜开始执行减重计划
饮酒务必节制用量
女性每天一杯，男性每天两杯为限﹔饮酒与女性乳癌有密切的关联
第六章蛋白质与胺基酸的营养价值和食物
来源
一、蛋白质的功能
1.构造与机械性功能： 细胞：除了 70%水分之外，蛋白质占 15%，是含量最多的有
机成分，分布在细胞膜、胞器与细胞质中。细胞膜上的蛋白质参与物质通透、荷尔蒙受器、
连结、酵素等作用。细胞质中的微结构含有多种纤维状蛋白质。 人体：肌肉含有肌纤维，
由肌凝蛋白与肌动蛋白所构成，负责肌肉的收缩作用。骨骼、牙齿、皮层、毛发等等也都
含有独特的纤维状胶原蛋白﹙collagen﹚。
2.多种调节功能：
酵素：催化各种合成或分解的生化反应，例如各种消化酵素。
激素(荷尔蒙)：例如胰岛素、甲状腺素、副甲状腺素等等。
运送功能之蛋白质：例如血红素、脂蛋白等。
抗体：由免疫细胞合成，具有专一性的辨识作用，可辨识外来物质并加以破坏清除。
水份平衡：血浆中蛋白质维持血液的渗透压，蛋白质不足会使水分渗出血管，流入
组织间隙，造成水肿的症状。
电解质平衡
酸碱平衡：缓冲血液酸碱度的变化
3.供应葡萄糖与能量：
平日在各餐之间，没有饮食糖类之供应，而且肝糖用尽时，可由胺基酸代谢转变成
葡萄糖以维持血糖浓度。禁食或饥饿时，也有相同的反应。当身体无法获得充足的热量营
养素时，组织蛋白质会分解生成胺基酸，氧化以供应细胞所需的能量，每公克蛋白质可以
产生 4 大卡热量。
二、蛋白质的化学结构
构成元素：含有碳、氢、氧等元素，与糖类和脂肪相同。此外还含有氮，为蛋白质
所特有，约占重量 13〜19%，平均 16%。食品分析时，测定氮量，乘以 倍约等于蛋
白质的含量，称为粗蛋白质量。
构造单位：胺基酸是蛋白质的基本构造单位。
必需氨基酸： 人体必不可少，而机体内又不能合成的，必须从食物中补充的氨基
酸，称必需氨基酸。成人需要 9 种包括苯丙氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、组
氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸 ，笨蛋君来宿舍晾凉鞋婴儿需要 10 种（加上精氨酸）。
三、蛋白质的消化与吸收
饮食蛋白质的主要功用在于供应人体所需的各种胺基酸，因此来自各种动植物食品
的蛋白质都必须分解成胺基酸，才能供人体利用。
消化：
目的是使长条的胜链释出它的构造原料胺基酸。分解作用由酵素蛋白脢﹙protease﹚
负责。为了使酵素能够接近作用的部位，构造紧密的蛋白质分子要先变性，使胜链松散，
便利酵素的作用。烹调加工的加热处理，胃中的酸度，都可以使蛋白质变性，因此不管熟
食或生食如生鱼片，都可以顺利进行消化。蛋白质的消化从胃部开始，先经酵素的作用将
胜键水解，首先形成较短的胜链，进入小肠中受胰脏分泌的消化液作用，再继续分解成含
有两个胺基酸的双胜与三个胺基酸的三胜，还有一些胺基酸产物。
吸收：
双胜、三胜、胺基酸都可以被小肠细胞所吸收。小肠细胞内含有双胜脢与三胜脢，
可将双胜与三胜完全分解成胺基酸，然后运送到微血管，经由肝门静脉送到肝脏，再到全
身利用。
四、蛋白质的利用
细胞内胺基酸的利用： 依照蛋白质摄取量之多寡，以及身体的需求，胺基酸可以用
来合成人体所需的各样蛋白质，或是在糖类供应不足时转换成葡萄糖，以维持血糖的浓度。
当能量不足时，胺基酸可以代谢氧化产生能量以供细胞利用，每公克蛋白质可以供应 4
大卡热量。当胺基酸超过所需时，则代谢转换成脂肪而储存在肝脏和脂肪组织，以供不时
之需。 当胺基酸没有利用来合成蛋白质时，胺基的结构会再肝脏中代谢成尿素， 尿素必
须由肾脏随尿液排出体外，才不会造成毒性对身体有害。蛋白质摄取量多，并不能在体内
储存，代谢废物会随之增多，由尿液中之氮含量，可推测体内蛋白质的耗损状况。肾脏功
能若严重受损，必须以洗肾方式来协助身体排除废物。
细胞内胺基酸有四种利用途径：
1、合成作用：合成人体所需的各样蛋白质
2、生成葡萄糖：在糖类供应不足时，肝与肾可利用胺基酸来合成葡萄糖以维持血糖
浓度
3、生成脂肪：过量胺基酸在肝中转换成脂肪，可运送至脂肪组织储存
4、供应能量：每公克提供 4 大卡
代谢废物：胺基酸代谢为能量或生成葡萄糖与脂肪酸时，分子中的氮在肝脏代谢为
尿素，由肾脏排泄。由尿液中之氮含量，可推测体内蛋白质的耗损状况。
体内对蛋白质的利用原则： 细胞进行蛋白质合成反应时，遵循全或无定律
（all-or-none law），作为原料的胺基酸种类和含量都必须齐全。胺基酸从食物或体内蛋白
质分解而来，如果任一种必需胺基酸不足，合成反应就会中止。好像电脑工厂生产线上组
装电脑，缺少任一种零件，都无法配装成一部完整的机器。合成蛋白质时也需要有充足的
热量供应，若不足则蛋白质利用效率降低。受伤、疾病、紧张等特殊的生理状况之下，蛋
白质的代谢消耗增加，对蛋白质的需求也增会增多。蛋白质的代谢受激素的调节，胰岛素
可以促进合成作用。人体内的蛋白质处于动态平衡的状况，细胞内蛋白质不断地依照生理
需求而进行分解与合成作用。
储存：过量之蛋白质或胺基酸最终转换成脂肪而储存。一般而言，体内并无「储存
性」之蛋白质，蛋白质主要存在肌肉及各组织器官，代表体组织。当热量摄取不足时，体
组织蛋白质可以分解氧化以供热量，其结果即造成体组织之耗损，并不符合健康的原则。
蛋白质的需要量： 利用人体氮平衡实验，受试者摄取一系列含不同量蛋白质的饮食，
找出维持氮平衡所需要的蛋白质量。 1982 年台大医学院黄伯超与林嘉伯博士针对台湾成
人的研究结果，当饮食所含的蛋白质为鸡蛋蛋白质时，每日需要量为每公斤体重 公克
蛋白质﹔改用国人日常饮食，蛋白质来源为动、植物性食品混合利用时，需要量为每公斤
体重 公克。可见蛋白质需要量随品质而有所不同：品质优良时所需摄取的蛋白质量较
少，蛋白质品质越差，需要量就越高。 2002 年的研究指出国人饮食之蛋白质品质比 20
年前大幅提升，因此蛋白质之需要量可能接近每公斤体重 – 公克即可。
六、蛋白质的品质
饮食蛋白质的主要功能在于供应人体所需的胺基酸，因此蛋白质的营养价值取决于
其胺基酸种类、含量和消化吸收效率。品质优良之蛋白质消化率高，必需胺基酸种类齐全，
比例适当，足供人体生长与维持生命的需要。
限制胺基酸：
把食物蛋白质与高品质蛋白质比较时，食物中含量最低的必需胺基酸称为第一限制
胺基酸，该蛋白质的利用效率即受其限制而降低。五谷类含量较低的必需胺基酸是赖氨酸，
豆类含量较少的是甲硫胺酸与色胺酸。
营养上之分类：
完全蛋白质所含必需胺基酸种类齐全，含量充足，比例适当，可以满足生长与维持
生命之需要，又称为高生物价蛋白质。大多数动物性蛋白质均属此类，但有例外：如鱼翅、
蹄筋。
不完全蛋白质缺乏某一种或某些必需胺基酸，又称为低生物价蛋白质，无法供应幼
小动物成长，但是可以弥补身体消耗，维持体重不变，不至于有负氮平衡。植物性蛋白质
多属此类。
互补原则： 由于植物性蛋白质大多属于不完全蛋白质，有不同的限制胺基酸，单用
一种蛋白质的营养价值较差，如果搭配不同限制胺基酸之植物蛋白质，或是搭配动物性蛋
白质同时摄取，就可以截长补短，增加限制胺基酸的含量，提升营养价值。
九、蛋白质的摄取原则
蛋白质摄取量以占每日热量之 12〜15%为宜。以男性每天摄取 2200 大卡估计，蛋
白质最多可占 330 大卡，相当于 82 公克；如果女性摄取热量 1600 大卡，蛋白质最多可
有 240 大卡，相当于 60 公克蛋白质。 常用的食物可提供的蛋白质量：一碗白饭有
公克，一个波罗面包有 公克，一杯牛奶有 公克，一个鸡蛋约 7 公克，一只大鸡
腿有 20 公克。蛋白质的摄取量与品质有关，如果品质不良，摄取量就必须增加。善用蛋
白质品质的互补原则，可以提升饮食蛋白质的利用效率，素食者尤须善加利用。以黄豆取
代肉类，有助于血脂的控制，包括总胆固醇、LDL 胆固醇、三酸甘油酯都会降低，从而
降低心血管疾病。因此美国心脏学会特别建议在饮食中增加黄豆的摄取，也可以利用豆腐、
豆浆等制品。黄豆除了蛋白质的益处之外，还有大豆异黄酮等保健成分，因此不建议采用
浓缩或萃取的黄豆蛋白质。
第七章 能量平衡与体重控制
一、能量的基本原理
能量的形式很多，例如光能、化学能、电能、位能、核能、机械能、动能、热能等
等。能量不会无中生有，也不会凭空消失，但是可以从一种形式转换成为另一种形式。物
理学上有「能量守恒定律」，生物体也遵守这个原理。能量就是「做功」（Work）的能力，
当人步行、跑步、移动铅笔写字、伏地挺身等等，都是在「做功」。身体利用食物产生能
量做功，所消耗的能量最都以热的形式散发，热能除了用来维持体温之外，可说是代谢的
废弃物。
热量的单位︰卡﹙Calorie﹚︰1 公克水升高摄氏 1℃所需要的热量
大卡 = 1000 卡 热功当量︰ 1 大卡= M joule （焦耳）
二、能量平衡与体重
热量平衡状态也就是能量平衡状态，摄取的热量与消耗的热量之间的关系决定热量
的平衡状态，以摄取的热量扣减消耗的热量，用公式表示为：热量平衡＝ 摄取的热量 －
消耗的热量。 平衡关系分为正平衡、负平衡、平衡三种状态，可以对应体重的变化。差
值若＞0，就是正平衡；若＜0，就是负平衡；若＝0，就是热量平衡。正平衡时表示摄取
热量超过需要，剩余热量储存体内，因此体重增加；平衡时表示摄取热量正好弥补热量之
消耗，因此体重维持不变；负平衡表示摄取热量不敷身体之需要，体组织分解以供应热量，
因此导致体重下降。不同的平衡状态也代表不同的生理意义。成长阶段、怀孕期或病后复
原时期，需要合成身体组织，供应胎儿的成长，此时热量平衡应该维持正值，方为健康。
成年期不再有成长的需求，维持热量平衡和体重稳定为健康。热量负平衡表示体组织有耗
损的现象，表示有营养不良的危险，这种现象最常发生在癌症病患或重症病人，应该及时
予以补充营养，以免恶化，而有生命的危险。
三、热量摄取：
健康的状态下，热量都是来自饮食。疾病的时候可能采用注射方式供应。饮食中可
以提供热量的营养素是糖类（碳水化合物）、脂肪、蛋白质、酒精、有机酸等。它们所含
的热量，以每公克为单位，分别是：糖类（碳水化合物） 4 大卡、脂肪 9 大卡、蛋白质
4 大卡、酒精 7 大卡、有机酸 大卡。
五、热量需求与消耗
人体每天所消耗的热量就代表每天所需要的热量，如同汽车需要的汽油量取决于行
走的里程一样。热量的需要 ＝ 热量的消耗。成人消耗的热量利用在三方面：基础代谢量、
活动量、食物热效应；成长阶段与怀孕阶段还需要额外的热量以供建构新组织。
总热量＝ ﹙成长﹚ ＋ 基础代谢量＋ 活动量＋ 食物热效应
热量需求的测量方法称为「测卡法」﹙Calorimetry﹚，根据测量的原理分为「直接
测卡法」﹙direct calorimetry﹚和「间接测卡法」﹙indirect calorimetry﹚两类。
直接测卡法：测量身体新陈代谢产生的热量
间接测卡法：测量身体呼吸氧化的速率，推算所消耗的能量。
基础代谢量 (Basal Metabolic Rate，BMR)：
定义：这是维持生命所必需的最低能量，主要用于呼吸、心跳、血液循环、腺体分
泌、肾脏过滤排泄作用、肌肉紧张度、维持体温、神经传导、细胞的基础功能等等，大约
等于内脏器官以及休息状态的肌肉所消耗的总能量。
测量： 根据基础代谢量的定义，测量时必须模拟人体最基本的生命状态，所用的条
件包括：环境舒适，室温合宜，不可过冷或过热，静卧，清醒状态，且距离饭后 12 小时
以上。
基础代谢率之估计：
由于 BMR 的条件比较严格，在应用方面通常利用静态能量消耗量﹙Resting Energy
Expenditure，REE﹔Resting Metabolic Rate，RMR﹚，或称为 REE 的测量条件不需要像
BMR 那么严格，只需运动或进食之后 3-4 小时，一般的休息状态下即可测量，故比 BMR
稍高，约为 BMR 的 倍。个人的 BMR 或 REE 并不需要时时测量，有一些简便的估
计方法。
1. 以每公斤体重每小时大约需要 1 大卡热量估计：
REE ℃ 1 大卡/小时/公斤体重
男性每日 REE ＝ 1 × 时间﹙小时数﹚ × 体重﹙公斤数﹚
女性每日 REE ＝ 1 × 时间﹙小时数﹚ × 体重﹙公斤数﹚x
估计一日之大卡数＝ 1 × 24 × (50〜70) ℃ 1200〜1680 大卡/天
范例：50 公斤的成人每天的基础代谢能量，REE 大卡数＝ 1 x 24 ×50 ＝ 1200
大卡/天
活动量﹙Activity﹚：
从事各种活动所需之热量，取决于体型、活动之方式与时间长短。体型大者，从事
各种活动所需的能量较多。活动时间越长，消耗的能量越多。运动只是日常活动中的一类，
「非运动型活动」也很重要，维持动态的生活有助于抗拒增重。个别活动所需要之能量可
以查表。
活动强度之分级与指数
日常生活之范例 活动强度与
指数 生活活动 时间 平均 BMR 增减倍数
日常生活内容
℃轻度 睡眠 8
- 静坐 12 +
站立 3 +平均
步行 1 +
除了因通车，购
物等 1 小时的步行和
轻度手工或家事等站
立之外，大部分从事坐
着之工作，读书，谈话
等情况。
℃﹝中度﹞ 睡眠 8
- 静坐 7 - 8 +
站立 6 - 7 + 平均
步行 2 +
除了因通车，购
物等其他事情约 2 小
时的步和从事坐着之
工作，办公，读书及谈
话等之外，还从事机械
操作，接待或家事等站
立较 多之动。
℃﹝重度﹞ 睡眠 8
- 静坐 6 +
站立 6 +
步行 3 +
平均
肌肉运动 1 +
除了上述静坐，
站立，步行等活动外，
另从事农耕，渔业，建
筑等约 1 小时的重度
肌肉性的工作。
℃﹝极重﹞ 睡眠 8
> 静坐 4 - 5 +
站立 5 - 6 +
步行 4 +
平均
肌肉运动 2 +
除上述静坐，站
立，步行等活动 之外，
另从事二小时左右激
烈的锻炼或木材搬运，
农忙时的农耕工作等
重度肌肉性的工作。
食物热效应﹙Diet Induced Thermogenesis﹚：进食后，体内代谢加快，用于消化食物、
吸收、运送、储存、代谢利用营养素。
食物热效应通常占一日总热量需求的十分之一，一般计算方式为：食物热效应＝
(BMR＋活动量) ÷9
总热量需求﹙Total Energy Expenditure，TEE ﹚：
TEE = BMR + 活动量 + 食物热效应= ( BMR + 活动量 ) ÷ 9 × 10= BMR × ( 1 +
活动指数 ) ÷ 9 × 10
六、体重的意义
理想体重：
营养上的理想体重以增长寿命和促进健康为标准。由于个人的体型骨架不同，为了
同时顾及身高和体重的配合，采用的指标是身体质量指数（Body Mass Index，缩写为
BMI），其计算公式如下：
BMI ＝ (体重公斤) ÷ (身高公尺) 2
最有利于寿命与健康的理想值为 22，±10%内都是符合理想的范围，男女两性并无
不同。通常年轻者适用较低的 BMI 值，年长者适用较高的 BMI 值。根据 BMI 值与个人
身高，就可以推算个人的理想体重。
理想体重＝ 22 × （身高（公尺））2，±10%
七、肥胖
肥胖的定义与指标：肥胖是指体脂肪过量，因此肥胖并不完全等同于体重过重。
体脂肪含量：成人正常体脂肪含量：男性为 12〜20﹪，女性为 20〜30﹪；符合健康
的最低体脂肪量：男性 3﹪，女性 10〜12﹪；肥胖标准：男性℃25﹪，女性℃30﹪
身体质量指数：反映肥胖的指标之一，我国役男体位以 BMI>33 可免役。儿童与青
少年可依性别与年龄采用身体质量指数为评定标准。
体脂肪之分布：脂肪分布的位置与疾病有密切的关系。人体的脂肪分布在皮下、腹
腔以及内脏器官周围。皮下脂防的厚度可以用 Skinfold caliper 测量。测量手臂三头肌皮脂
厚度可以代表四肢肥胖的状况，国民营养调查中成人的标准是：男性超过 20 mm，女性超
过 28 mm。 体型按照脂肪堆积的部位可以区分「上身肥胖」与「下身肥胖」两种。上身
肥胖型的脂肪多堆积在腹部，增加心血管疾病、高血压、糖尿病、乳癌等的危险。下身肥
胖型的脂肪堆积在臀部与大腿，可能影响美观，但是疾病的危险较小。 「上身肥胖」的
指标可采用腰围男性> 90 cm，女性> 80 cm﹔或是腰围对臀围之比例，男性＞，女性＞
。
肥胖的原因： 肥胖的原因并不单纯，已知的因素包括：遗传、饮食、生活型态、社
会文化、生理状况等等，均有重大的影响。
第 八章 维生素与矿物质概论
维生素与矿物质都是人体必需的营养素，不过两者的需要量都比热量营养素为少，
热量营养素通常以数百或数十公克计算，维生素与矿物质则以毫克或微克计量。
一、维生素﹙Vitamins﹚概论
维生素的定义：符合以下各项特性才能称为维生素
(1) 食物中的有机成分
(2) 不用来产生热量或建造组织，因此不同于糖类、脂肪和蛋白质
(3) 为必需营养素，人体无法合成或合成不足，必须由食物供应
(4) 人体的需要量很少，但是不可缺少，通常以μg (微克) 〜 mg (毫克)计量
(5) 摄取不足时有缺乏症状，若给予补充则可治愈
一般生理功能： 维生素可促进生长，维护正常的生育机能，促进整体的健康、活力、
长寿。充足的维生素可促进营养素和热量的利用，维持正常的消化吸收功能与食欲，并且
维持心智健康和抵抗疾病。
分类：一般分为水溶性和油溶性维生素两大类，水溶性维生素又分为维生素 B 群
与 C，油溶性维生素则有 A、D、E、K 四种。
水溶性维生素
维生素 B 群:维生素 B1;核黄素(维生素 B2) 烟酸 维生素 B6 叶酸 生物素 泛酸
维生素 B12 胆碱 维生素 C﹙抗坏血酸﹚ Ascorbic acid
引发维生素缺乏的原因：
(1)饮食中供应量不足
(2)饮食中缺少帮助吸收的成份，如油脂对油溶性维生素
(3)先天性吸收机制的缺陷，例如恶性贫血患者缺乏内在因子
(4)饮食中含有干扰吸收或利用的成份，例如蛋白之 avidin 干扰生物素
(5)后天性消化道疾病或消化吸收功能低落，例如老年人胃酸不足而降低食物
中 B12 成分之消化
(6)药物的干扰，例如抗血栓药对维生素 K
(7)抗生素的使用，杀灭肠道细菌而影响某些维生素的供应
(8)其他营养素的缺乏，例如：蛋白质营养不良时，血液中运送维生素 A 之蛋
白质 retinol-binding protein 不足，导致维生素 A 无法自肝脏送到各组织
(9)抽烟使维生素 C 需要量增加
(10)酒精防碍吸收，损伤肝脏代谢机能
稳定 不稳定 极不稳定
烟酸 维生素 B6 维生素 C
维生素 K 核黄素 维生素 B1
维生素 B12 泛酸 叶酸
维生素 D 维生素 K
β-胡萝卜素（维生素 A 前体）
维生素 E
二、矿物质营养素﹙Minerals﹚
分类：
巨量矿物质：每日需要量高于 100 毫克，或体内含量占体重 ﹪以上，包括：钠、
钾、氯等电解质，骨骼所含之钙与磷，细胞中之镁，硫等。
微量矿物质：每日需要量低于 100 毫克或体内含量占体重 ﹪以下，包括：铁、
铜、锌、钼、锰、钴、铬、碘、硒、氟
基本特性：
6）影响矿物质吸收的因素
溶解性：水溶性或油溶性高者吸收多
化学结构或型式：影响溶解性或吸收途径不同
食物成份：
促进因子：乳糖对钙，肉与维生素 C 对铁
抑制因子：茶，咖啡中之单宁、膳食纤维、植酸、goitrogens 消化道之酸碱性：胃
酸有助于溶解，抗酸剂易造成沉淀
摄取量：摄取越多，吸收率降低
个人营养状况：缺乏时吸收率增高
减少微量营养素破坏的食品保存与烹调法：
食品的保存
尽量缩短贮存食品的时间。
选择新鲜和冷冻食品胜于加工食品和罐头食品。
贮存蔬菜和水果如不需要冷藏，则应置于凉，干燥，干净的地方。
剩余易腐坏的食品要紧密地包好，且在 0℃以上冷藏。
避免冷冻 - 解冻 - 冷冻的循环，前者会导致大部份的维生素流失。
食品的烹调
食品不要煮太久，尤其是蔬菜。
烹煮蔬菜时，仍应保持一些脆度。
微波炉，炸，蒸，烤，炒食品，须有足够的水份以免烧焦。
食品烹调好，应尽快食用。
烹调的工作时间应调配好，尽可能同时上桌。
第九章水溶性维生素
一 维生素 B1
功能：
作为辅酶，参与葡萄糖与能量代谢反应，协助神经传导物质之合成，维护周边神经传导功
能的正常运作。
缺乏原因：缺乏症状
主要的损伤在肌肉，消化系统，神经系统，心脏血管系统。饮食中若不含 B1 的，
最快 10 天左右就会有轻微症状发生，包括：便秘，食欲低落，疲倦，虚弱无力，嗜睡，
头痛，烦躁，忧郁等，表示神经与肌肉功能均受到干扰。由于 B1 的与能量代谢密切相关，
长期缺乏时，能量需求高的生理系统所 受到的影响最大。消化系统伤害引发腹泻，肌肉
之伤害导致消瘦与疼痛。神经系统有多发性神经炎，协调不良，中枢和周边神经的外鞘退
化，手足有麻 木和刺痛感，最终导致神经麻痹和肌肉萎缩，严重的疼痛导致无法站立与
行动。最致命的伤害在心脏血管系统，心肌失去弹性而收缩力道减弱，血液循环减慢，导
致脚部等下肢水肿。
脚气病:分为干性（干）与湿性（湿）两种。干性脚气病以神经系统的伤害最为明显，
典型症状有神经系统退化，全身神经刺痛感，手与脚部的协调不良，小腿肌肉按压会疼痛。
湿性脚气病以心脏的伤害最为明显，典型症状有心脏扩大，心脏衰竭，严重水肿。
韦尼克- 凯氏综合症(Wernicke-Korsakoff syndrome)是酒精中毒引发的维生素 B1
的缺乏症，兼有急性脑病变与慢性精神病症。酗酒者通常饮食摄取极不均衡，加上酒精干
扰 B1 的的吸收，终而导致缺乏，使脑部能量不足而有严重的伤害。患者丧失记忆，神智
紊乱，步履不稳，眼球肌肉麻痹，眼球移动失控。
二 维生素 B2
维生素 B2 的相关名称：核黄素
功能：作为辅酶，参与能量代谢反应，传递电子与氧化还原反应，支援细胞内的抗
氧化系统，帮助血球正常增生，维护皮肤健康，促进组织修复。
缺乏症:
主要的损伤发生在唇舌口腔，眼睛，皮肤与生殖器官。
口角炎：嘴角皮肤泛白，溃烂，发炎，龟裂
唇炎（cheilosis）：嘴唇发炎红肿龟裂结痂
舌炎（golssitis）：舌头发炎红肿
皮肤损伤：包括泛红，鳞屑状，油性皮疹，脂溢性皮肤炎（脂溢性皮炎）皮脂腺分
泌物堆积于毛囊等，发生于口鼻间，鼻翼，耳，眼脸， 阴囊，大阴唇等部位。伤口不易
愈合。
眼睛症状：较少见，包括角膜有额外的血管增生和充血，上皮角质化，生泪，畏光
等
食物来源：乳制品，全榖类，坚果类，蛋，内脏。
B2 在水溶液中受光照容易破坏，因此液态乳品宜装在不透明的塑胶或纸制容器，以
避开光线。不宜使用透明的玻璃瓶罐。 B2 在碱性水溶液中容易受热而破坏，所以烹调食
物时不宜添加苏打或小苏打成分，才能保留营养。
三 烟酸
相关名称：烟碱素、尼古丁酸、尼克酸、维生素 PP、维生素 B3
化学结构：
合成：
烟酸除了直接来自食物之外，也可以从一种胺基酸 - 色胺酸转化而得，每 60 毫克
色 氨 酸 可 以 生 成 1 毫 克 烟 酸 。 因 此 ， 食 物 中 烟 碱 素 的 总 量 以 烟 酸 当 量 （ ﹙ niacin
equivalent，NE ﹚）表示，代表烟酸加上色胺酸转换之量。
缺乏症状：
早期症状有舌炎，恶心，疲倦，衰弱，烦躁，健忘等，食欲不振，失眠等。上皮组
织发炎因而口舌红肿刺痛，咀嚼与吞咽困难，消化道亦受影响而严重腹泻。皮肤发炎灼痛，
红痒，类似晒伤，在手足四肢，颈部等曝露部位特别严重，恶化后会溃烂破裂结痂而有暗
棕色疤痕。神经系统受损而紧张，抑郁， 昏睡，严重时则有幻觉，痴呆，神智紊乱等脑
病症状。
癞皮病: 是烟碱素严重缺乏后果，主要有三大症状：腹泻，皮肤炎，痴呆，最终致
死，因此也称为三维或四维症状。食物来源：蛋豆鱼肉类，坚果类，乳类。
五 叶酸
功能：
在细胞中有多种辅脢形式，负责单碳代谢利用，用于合成嘌呤和胸腺嘧啶，于细胞
增生时作为 DNA 的复制的原料，提供甲基使同半胱胺酸合成甲硫胺酸，协助多种胺基酸
之间的转换。因此叶酸参与细胞增生，生殖，血红素合成等作用，对血球的分化成熟，胎
儿的发育（血球增生与胎儿神经发育）有重大的影响。避免半同胱胺酸堆积可以保护心脏
血管，还可能减缓老年痴呆症的发
生。
缺乏问题：
原因:饮食摄取不足或是消化吸收效率降低都会增加缺乏的风险。西式饮食欠缺蔬菜
而容易叶酸缺乏。年龄增长吸收率降低。慢性酗酒，避孕药，抗痉挛药物，磺胺类抗生素
等药物会干扰叶酸之吸收与利用。
缺乏症状 : 患者虚弱，舌炎，肠胃不适，腹泻，成长不良，贫血。细胞增生快速
之组织如红血球（红细胞）与白血球最快受到影响，因为 DNA 的复制受阻而无法分裂，
红血球体积增大但数目减少，为巨球性贫血（大细胞贫血），而且白血球的细胞核瓣数增
多。
孕妇叶酸不足会增加胎儿神经管缺陷（的危险。胚胎的神经管发育成胎儿的脑部和
脊柱，怀孕初期是关键时刻，如果神经管闭合不全，会导致严重程度不等之脊柱裂，例如：
脊髓膜膨出，脊髓脊髓膜膨出，无脑畸形等严重的伤害。叶酸不足是导致高同半胱胺酸血
症的主要原因，会增加心脏病和脑中风危险。
六 维生素 B12
相关名称：钴胺素类（cobalamins），钴维生素，抗恶性贫血因子
独特的吸收与储存机制：
维生素 B12 的吸收需要消化道分泌之特殊蛋白质的协助。口腔可分泌“蛋白质 R”，胃可分
泌蛋白质“内在因子”（intrinsic factor，IF）。食物中之维生素 B12 与蛋白质结合，在胃中
经胃酸作用释出，维生素 B12 与蛋白质 R 结合。进入十二指肠后，蛋白质经蛋白酶消化
分解，B12 的释出与 IF 结合，移动到小肠末段，回肠部位肠细胞膜具有 IF 受器可辨识 IF
并与之结合，维生素 B12 释出进入肠细胞，送入微血管由“转钴胺蛋白℃”运送供全身利用。
经由这个特殊机制吸收率可达 30-70％，若无此机制则吸收率只有 1-3％，可见 IF 之重要
性。维生素 B12 可在肝脏储存，存量约 2-5 毫克，足够 3-5 年之需要，表示当 B12 的吸收
不足时，缺乏症状要经过相当时间才会表现出来。
九 维生素 C
相关名称：抗坏血酸
功能： 作为酵素反应的辅助因子，包括胶原蛋白之生成与维护，神经传导物质与肾
上腺荷尔蒙之合成。由于胶原蛋白是结缔组织的重要成分，结缔组织影响血管壁之周密性，
骨骼的新陈代谢，皮肤健康等，维生素 C 可以保护血管完整性，协助骨骼正常矿化，促进
伤口愈合。维生素 C 具有抗氧化功能，有助于清除细胞内之自由基，并且保护维生素 A
与 E。食物中的维生素 C 可以促进小肠对铁之吸收。
缺乏问题： 缺乏症 典型的缺乏症是坏血病（坏血病）。早期的症状包括体重降低，
疲倦，肌肉关节瞬间疼痛，牙龈酸痛出血，皮下微量出血，伤口愈合缓慢等。严重的症状
有指甲周边点状出血，毛囊出血，毛囊角质化等。婴儿罹患坏血病时，肋骨与肋软骨的连
结肿大，外表型如串珠。
第十章 油溶性维生素
一 维生素 A
形式与来源：
视网醇及其衍生物来自动物性食品，包括三种成分：视网醇，视网醛，视网酸，食
物中以视网醇和脂肪酸结合的酯化物含量最多。“维生素 A 先质“来自植物性食品，维生素
先质并没有维生素的活性，必须经过代谢转换成有活性的维生素甲，主要是类胡萝卜素，
其中活性最高的是β胡萝卜素。
生理与生化功能：
正常的视觉感光视网醛是眼球内网膜上柱状细胞（视杆细胞）感光的重要成分，与“视
紫蛋白”结合生成“视紫”而接受光之刺激。
上皮细胞的健康上皮细胞是人体防卫异物入侵与感染的第一线，分布在呼吸道（肺，
气管），消化道（食道，胃，肠等），皮肤，眼睛，生殖泌尿系统（阴道，尿道，膀胱等）
的表面。部分上皮细胞具有分泌粘液的功能，有助于保持湿润和清洁。缺乏一个时，细胞
角质化，硬化，分裂，不分泌粘液，失去防卫功能，以眼部最为敏感。
维护正常之生长，发育，生殖，免疫抗病功能
缺乏症状
初期的症状是夜盲症，患者接受强光刺激后，视紫分解但无法快速补充，适暗能力
不佳而在光线变弱时视觉不良。接着有轻微的干眼症，泪腺上皮组织角质化，泪水分泌量
减少，结膜和角膜干燥，眼睛易因灰尘而发痒，易受细菌感染，角膜软化而终至瞎眼。皮
肤也会有毛囊性角化症状，皮肤与皮脂腺角质化，造成微粒状突起，类似鸡皮疙瘩，但不
会消失。
二 维生素 D
相关名称：阳光维生素
维生素 D 有麦角钙醇（D2）与胆钙醇（维生素 D3）两种，前者由植物性食品中的
麦角固醇换而成，后者由动物性食品而来，或是由体内的去氢胆固醇转换而成。转换反应
由光能催化，并不需要酵素的参与
功能：
维持血钙之恒定，配合副甲状腺素的作用，维生素 D 荷尔蒙促进小肠钙之吸收、骨
质分解释钙、以及肾脏钙之保留。促进小肠磷之吸收以及肾脏对磷的保留。由于血钙浓度
不正常会影响骨骼成长、血液凝固、心跳与神经传导，因此，维生素 D 是维护骨骼与牙
齿之正常生长、发育与健康最重要的成分。
缺乏症
儿童佝偻症﹙rickets﹚ 骨骼无法正常钙化，无法载重而易弯曲变形，前额突出，胸
骨外突，脊椎弯曲，手臂尺桡骨、大腿之股骨、小腿之胫骨与腓骨都有弯曲的现象，因而
有弓形腿和内弯膝，肋骨与软骨连接处肿大突起，排列如串珠，称为佝偻型串珠﹙
costochondral beading，rachitic rosary﹚。
成人佝偻症或软骨症﹙osteomalacia﹚ 成人的骨骼处于动态的平衡，健康的骨骼合
成速率等于分解的速率，虽然新骨取代旧骨，但是外型与骨质密度都没有改变。 「造骨
细胞」﹙osteoblasts﹚负责骨骼的合成，首先生成含胶原蛋白为主的软骨，然后软骨进行
矿化而成为硬骨。维生素 D 缺乏时，软骨﹙osteoid﹚的矿化不足，裸露于硬骨表面，厚
度增加。取骨骼组织染色可以观察维生素 D 缺乏软骨症与治疗后的变化，软骨呈红色，
而硬骨呈蓝色。
血钙偏低钙吸收不良导致血钙浓度偏低，若低于 7 mg/dL 会引发肌肉强直，有紧张、
抽搐、抽筋、痉挛等症状。
缺乏原因
摄取吸收不足导因于食物不足与营养不良，欠缺动物性食，在生长快速阶段缺乏之
危险和伤害最大。老年时维生素 D 的吸收降低。
阳光照射不足虽然体内有合成能力，但是环境条件与生活习惯可能造成限制。都市
贫民区居住环境拥挤阴暗，无法外出活动的婴幼儿得不到阳光。温带与寒带地区冬天光照
期短，无法提供足够之日照，冬天的维生素 D 营养状况较夏天为低落。不常外出的老年
人欠缺阳光。一些保守地区的妇女或婴儿衣着包裹过度，也阻挡日晒。
三、维生素 E
相关名称：生育醇
功能：
油溶性抗氧化营养素，具有清除自由基的能力，可以与脂质共存，保护膜上的不饱
和脂肪，负责细胞膜的抗氧化作用。体内承受氧化压力的组织和细胞，例如红血球、肌肉
等都需要维生素 E 的保护，以免组织受伤而影响生理功能。不饱和脂肪摄取量增多时，
对维生素 E 的需求也随之增多。
缺乏症状
溶血性贫血红血球细胞膜受自由基破坏而损伤，造成溶血现象，红血球寿命缩短而
导致贫血。
运动失调﹙Ataxia﹚ 由于神经组织受损而肌肉协调不良，步伐不稳，反射功能减弱，
眼肌麻痹，严重时完全无法行动，因为神经组织新陈代谢缓慢，受伤后很难更新，因此对
自由基的破坏最为敏感。
食物来源：
油脂的维生素 E 植物油是维生素 E 的主要来源，葵花油、红花籽油、米油、熟茶
油等含丰富的α生育醇，大豆油和玉米油含γ生育醇较多。利用大豆油调和之油脂也以γ生
育醇较多。动物油脂的维生素 E 含量极少。
四 维生素 K
相关名称：「凝血维生素」
功能：
维持正常凝血机制为了保护生命，血液中含有「凝血脢元」等八种与凝血有关的蛋
白质，这些蛋白质有独特的胺基酸结构，可以与钙结合。形成这种结构需要充足的维生
素 K。正常的凝血功能可以避免伤口长期流血，造成身体大量失血而危及生命，所以病人
要进行手术之前都需要检测凝血时间。血管壁损伤或是外部伤口都会启动凝血机制。
维护骨骼健康骨骼矿质化需要独特的蛋白质来与钙结合，并执行一些调节的作用，造骨细
胞合成这些蛋白质时需要维生素 K
缺乏问题：
缺乏症状低凝血酶元症(hypoprothrombinemia) 血液凝固减缓，凝血所需的时间增长，
有出血症状﹙hemorrage﹚，容易发生在皮下、脑神经组织、腹膜腔、消化道等组织。
缺乏原因
新生儿体内储存量少，尚未建立肠道菌落，食量也小，容易有缺乏出血现象，因此
国内妇产科在婴儿一出生时均以肌肉注射方式补充 1 毫克维生素 K。缺乏胆汁等干扰脂
质吸收的疾病会导致不足。经常使用抗生素杀灭肠道细菌，不利于肠道中维生素的合成。
服用抗血栓药物会拮抗维生素 K 的作用，间接造成缺乏。
第十一章巨量矿物质营养素与水份
钙
钙是人体内含量最多的矿物质，占体重的 - 2%，新生儿体内含钙量约 25 - 35 公克，
成人体内则有 1200 公克，其中 99% 存在骨骼和牙齿等硬组织中，其余 1%则分布于各种组织
与血液中，血浆中钙的浓度约为 9-12 mg/dL。
一、 生理功能与血钙恒定：
建构骨骼成人有 206 块骨骼，骨骼是中空的结构，依照型态可分为两种：外部密实的致
密骨(cortical bone)与内部多孔隙的海绵骨﹙trabecular bone﹚。
凝血作用血液凝固的步骤需要多种「凝血因子」蛋白质的活化，最后促使「凝血脢元」
活化成「凝血脢」，作用于「纤维蛋白元」而生成「纤维蛋白」，蛋白质分子间先聚合成纤维状，
进一步交错连结而形成血凝块﹙图 11-4﹚。钙离子是凝血因子活化所需的成分，抽血时如果抽
血管中加入抗凝剂 EDTA 与钙螯合，血液就无法凝固。
神经传导钙与镁配合改变神经细胞的膜电位以控制神经传导，钙不足会使神经过度敏感。
钙与启动神经传导物质的分泌有关，不足会抑制分泌。
调节生理机能钙离子是细胞内重要的二级传讯分子，细胞接受荷尔蒙或神经讯息的刺激，
会使细胞质钙离子的浓度快速升高，此时具有调节功能的蛋白质「携钙素」﹙calmodulin﹚可
与钙结合而活化，进而改变许多蛋白质与酵素的活性，影响细胞的分裂增生、分泌作用、能量
代谢等生理功能。
肌肉收缩肌肉接受运动神经的讯号，刺激肌浆膜与内质网释出钙离子，细胞质钙离子浓
度上升，可启动「肌动蛋白」﹙actin﹚与「肌凝蛋白」﹙myosin﹚的收缩﹙图五﹚。当钙离子
被肌浆膜或内质网上的「钙泵」﹙Ca pump﹚运送到细胞外或收回内质网，细胞质钙离子浓度
降低，肌纤维就停止收缩而放松。心肌的收缩和舒张也受钙的影响。
二、 食物来源与需要量
只有乳制品和某些鱼贝含钙特别丰富。植物性食品中以豆类、坚果类、蔬菜类含钙量较
为丰富。已知菠菜含有大量草酸会抑制钙的吸收，但是其他蔬菜，诸如花椰菜、十字花科蔬菜
﹙高丽菜、油菜、芥蓝菜等﹚等含草酸量低，钙的吸收率甚至高于牛奶，是良好的钙源。钙的
吸收受食物成分与消化道生理特性的影响，平均吸收率约 30%，菠菜只有 5%，牛奶和豆浆都
有 30%，低草酸的蔬菜则有 50-60%。食物中若有大量的草酸、植酸、膳食纤维，会抑制吸收。
胃酸不足或使用抗酸剂也会抑制钙的吸收。充足的维生素 D 与蛋白质有助于钙的吸收。老年
时吸收率有降低的现象。
三、 缺乏与过量
长期钙摄取量不足会伤害骨骼健康，骨质累积不足或是持续分解，使儿童和青少年的骨
骼成长不良，成人则发生骨质疏松症﹙osteoporosis﹚或骨质软化症﹙osteomalacia﹚
生活型态若缺乏活动，肌肉拉力不足，骨骼缺少负重训练，都会加速骨质流失。
预防骨质疏松需要建立良好的饮食习惯与生活型态，摄取充足的钙质、维生素 D、蛋白
质，同时要配合充分的筋骨伸张活动，才能使营养的效益充分发挥，而且要戒烟。
磷
一、 生理功能
磷与钙的化合物是骨骼主要的矿物质成分。磷酸是许多生化分子的组成分，例如携
带能量的 ATP、ADP、AMP、磷酸肌酸，传讯分子 cAMP 与 cGMP，磷脂质、核酸等。
热量营养素代谢过程的中间产物都需要磷酸化合物，例如磷酸六碳糖、磷酸五碳糖等。蛋
白质分子以磷酸化或去磷酸化修饰可以改变其生理活性或酵素活性。细胞内磷酸氢根
HPO42-与磷酸二氢根离子 H2PO4-协助维持 pH 恒定。
二、 食物来源
各种食物都含有丰富的磷，尤其是含蛋白质丰富的食物，例如肉类、蛋类、乳品等，
也有丰富的磷。此外许多含磷化合物是食品添加物，有调味、改良食品品质的功用，常用
于碳酸饮料与各种食品加工，估计食品添加物提供之磷可以高达每日总摄取量的 30%。
三、 缺乏与过量
由于食物含磷普遍，除了完全禁食之外，几乎不可能发生缺磷的问题。血磷过高会
改变副甲腺素的分泌，引发非骨骼组织钙化，以肾脏最易受害，因此磷的上限摄取量为每
天 4000 毫克。
钾：
体内含量第二多的阳离子，仅次于钙。 70 公斤成人体内大约有 149 公克的钾，主
要存在各种细胞之内，占 98%总量。
一、生理功能：
钾在水中完溶解生成 K+，是细胞内液浓度最高的阳离子。与钠离子配合作用，参
与骨骼肌肉的收缩、心肌电位传导与心率调节、神经讯号传导、调节血压等。细胞内多种
酵素活性需要钾。血清钾的正常浓度范围是 mM。
三、缺乏与过量
低钾血症﹙hypokalemia﹚指血中钾浓度低于 mM，轻度缺乏的症状包括：肌肉
无力、丧失食欲、心律不整，严重缺钾则有麻痹、呼吸麻痹则足以致命。钾大量流失的原
因包括严重呕吐或腹泻、过度使用泻剂或利尿剂、高温下剧烈劳动而大量失水等，如果再
加上饮食摄取不足，更加提高缺乏的危险。呕吐时缺钾乃因胃酸流失而使体内有碱中毒的
现象，引发肾脏排钾量增加。此外长期禁食或饥饿也会血钾降低到 3 mM。
高钾血症﹙hyperkalemiz﹚指血中钾浓度高于 meq/L，足以干扰心肌节律，甚至
使心跳停止，一些死刑用药中就含有钾。肾脏功能正常时可以有效排除过量之钾，因此只
有肾脏功能衰竭才会引发血钾过高，因此肾脏病患者需要特别小心调整钾的摄取量。
钠
一、生理功能与恒定调节：
钠在水中可以完全溶解生成 Na+ ，是细胞外液中含量最多的阳离子与电解质，血清
中钠离子正常浓度为 136-145 mM。钠与其他离子配合而调节细胞外液的渗透压和体积，
影响体内水分的保存量与血压，调节血液的酸碱度。细胞膜上的钠离子泵协助营养素的吸
收与物质进出细胞膜之运送。钠也负责细胞膜的电位和神经冲动的传导。
三、高血压
成人正常血压为舒张压 85 毫米汞柱，收缩压高 130 毫米汞柱，超过则有偏高的危
险，若舒张压超过 90 毫米汞柱，收缩压血压超过 140 毫米汞柱，则为高血压=
四、缺乏与过量：
低血钠症﹙hyponatremia﹚是指血钠浓度低于 135 meq/L，症状与脱水类似，通常
是消化道之流失，如严重的呕吐或腹泻，或是长时间大量的流汗，肾脏疾病伴随大量电解
质的耗损、利尿剂等药物的作用等，加上钠摄取或补充不足。
高钠血症﹙hypernatremia﹚比低血钠症少见，指血钠浓度高于 145 meq/L，此时会引
发血液体积异常增多，血压升高，症状包括口渴、烦躁不安、倦怠无力、皮肤燥热、舌头
与黏膜僵硬干燥等，血钠若超过 160 mM 会发生抽筋与死亡，因为脑细胞丧失水分而收缩。
短时摄取大量盐分、水分流失异常或摄取不足、醛类脂醇拮抗剂分泌过量、还有肾脏疾病
或先天性心脏病患者才有血钠过高的危险。血钠升高会引发渴感，补充水分就可快速降低
血钠浓度，但老年人经常口渴机制失常，水分补充可能不足。
镁
一、 生理功能
细胞中镁的主要形式是 Mg2+，参与体内 300 多种生化反应，参与的反应涵盖糖类、
脂质、胺基酸、核酸、能量分子 ATP、传讯分子 cAMP 等的代谢，是维持骨骼健康、肌
肉与神经的机能、心脏节律、能量代谢所必需。许多研究指出，镁摄取充足可以预防高血
压、心血管疾病、脑中风，也有助于骨骼健康和血糖代谢有关。
二、 食物来源与吸收
镁的主要来源是植物性的食品，以坚果、叶菜、豆类、全榖等较为丰富。
三、 缺乏与过量
镁缺乏通常以血清镁浓度< mM 为标准，缺镁通常不是饮食摄取不足之故，而是
消化道或尿液每大量流失所致。缺镁时通常伴有低血钾与低血钙现象、肌肉神经过度兴奋、
意识混乱、丧失方向感、沮丧、没有食欲、肌肉收缩与痉挛、麻痹、心跳异常、抽筋、心
脏痉挛等症状。
体内镁过多可能导因于长期使用含镁泻剂或肾脏功能衰竭，较常发生于老年时期。
镁过量的症状包括心神状态改变、恶心、腹泻、肌肉无力、呼吸困难、心跳不整、血压下
降。过量之镁都不是饮食引起，而是补充剂之故，因此青少年与成人补充镁剂之摄取上限
定为 350 毫克，超过此量将增加中毒的危险。
水份
人体不能储存水份，若不补充，则仅能维生数日(＜6 天)，因为水在生物体内扮演重
要的生理和生化功能。
生理与生化功能：
溶解与运送养分口中的食物需要唾液的润滑，使食物软化而容易吞咽。
排泄废物细胞新陈代谢所产生的废物，药物或其他身体不需要的成分，必须经由血
液运送到肾脏，经由尿液排出体外，以免在体内造成毒性。
参与代谢反应食物的消化大多是水解反应，细胞内的代谢也需要水解反应，水解就
是加水而分解。
物理机能体内某些部位的水分可以发挥防震、清洁、润滑的效应，例如羊水保护胎
儿，泪水清洗并湿润眼睛以免亁涩，关节液则润滑关节以减少磨损。
协助维持酸碱平衡水溶液的酸碱度以 pH 值表示，pH=7 为中性，<7 为酸性，>7 为
碱性。血液正常的酸碱度为 ，高于 则为碱中毒，低于 则为酸中毒，
超过 8 或低于 都会致死。
维持体温恒定水的热容量很大，表示需要大量的能量才能改变水温，因此协助人体
避免体温剧烈变化。水也是人体重要的冷却系统，体内产生的热量可经由流汗或呼吸的蒸
散作用而散发。
二、水份之平衡与吸收：
水的摄取则来自食物与饮料所含的水分，还有少量代谢产生的水分。成人一日所需
的水量大约是 2000 毫升，相当于每利用 1 大卡能量需要 1 毫升水分，若有大量流汗，在
干燥的环境中，或是腹泻等水流失量增加的状况，则需要补充更多的水分。若摄取的水分
超过身体的需求，只要肾脏功能正常，必会由尿液排除，并不会存积在体内。
五、脱水的后果：
任何导致身体水分快速流失的状况都相当危险，例如烧伤、发烧、中暑等。脱水初
期的症状是疲倦、头痛、口亁舌燥、尿液气味重而色深，身体活动与精神反应都不佳。脱
水量达体重的 20%就会导致昏迷与死亡。
婴儿和老人最易遭遇脱水的危险，因为年龄增长时口渴的感觉迟钝，有人可能服用
利尿剂来控制血压，而且老年人的饮食摄取量通常较少；婴儿则因体表面积大而容易流失
水分。其他脱水的原因还有腹泻和呕吐，两者均增加消化道水分的流失，必须注意水分以
及电解质的补充。
某些食物成分具有利尿的效应，也会增加尿液排泄量，例如酒精和咖啡因会抑制抗
利尿激素的分泌，干扰水分保留的机制。咖啡因除了存在咖啡之外，也来自茶、可乐等饮
料。
第 12 章 微量矿物质营养素
铁
饮食中的铁依照化学结构分成两大类，血红素和肌红素所含的铁为「血铁质」 (heme
iron)，主要来自肉类与血液，颜色越红含量越高，其吸收不受其他饮食成分的影响，吸收
率平均 25%，缺铁时可提高到 40%，铁充足时可降到 10%。其他类型的铁统称为「非铁
血质」﹙nonheme iron﹚，来自各种植物性食品，肝脏储存之铁和铁补充剂，吸收率平均
约 %，缺铁时可提高到 21%，铁充足时会降为 %。非铁血质的吸收还会受饮食成分
的影响，共存于一餐时可发挥效应。
平日饮食的食物搭配最好将干扰铁吸收的食物与含铁食物错开利用，例如早餐摄食
含钙丰富的乳制品，晚餐摄食含铁丰富的食物，咖啡和茶宜在饭后一小时之后食用。
铁缺乏是世界性的营养问题，以开发中国家最为严重，富裕的国家也未能完全免除，
根据世界卫生组织的估计，缺铁是贫血的主因，缺铁贫血人口大约有 30%。
碘
碘是人体所需的元素中最重的一个，在体内只有一种功能，就是合成甲状腺素
﹙thyroid hormone﹚，后者负责调节体内多种代谢与发育的生理作用。
碘缺乏引发的症状统称为「碘缺乏症候群」﹙Iodine deficiency disorder, IDD﹚，成
人的症状包括甲状腺机能不足，甲状腺肿大﹙goiter﹚，体温降低，不耐寒，迟钝等，胚
胎或幼年时期缺碘也会造成甲状腺肿大，严重时造成无可挽救的呆小症(cretinism) ，伤害
脑部并有智能障碍、聋哑、手脚痉挛性麻痹瘫痪等。碘摄取过量也会引发甲状腺肿，故不
宜过度补充。
锌
食物中的锌通常与蛋白质或核酸结合，因此富含蛋白质的食物也含有丰富的锌，例
如坚果类、牡蛎蟹贝类等海产、肝脏、肉类、蛋类和牛乳。这些成分在消化道中分解消化
后可释放出锌以供吸收，吸收率大约 12-59%。 锌的吸收受饮食成分与消化道 pH 值的影
响，胺基酸或小分子 peptide 可促进吸收，荤食提供的锌吸收率比素食为高，因为植物性
食品含有植酸、草酸、膳食纤维、多酚类等成分会抑制锌的吸收，植酸与大量的钙共存会
明显降低锌的吸收；举例而言，荤食平均每天供锌 mg 时，吸收率平均 33%，吸收锌
量为 mg；奶蛋素食平均每天供锌 时，吸收率平均 26%，吸收锌量为 mg。根
据膳食营养素参考摄取量，成人之锌足够摄取量﹙adequate intake, AI﹚为男性每天 15 mg，
女性 12 mg。
生理与生化功能
锌的生化功能分为催化作用，结构作用，调节作用三大类。催化作用是指酵素的活
性需要锌，体内含锌的酵素约有百种以上，参与糖类、蛋白质、脂肪、核酸与维生素的代
谢。调节作用是指荷尔蒙分泌细胞与某些神经细胞可分泌自由的锌离子，负责细胞间讯息
的传递，例如胰岛素分泌细胞与脑神经细胞；细胞中也有自由的锌离子，可参与细胞内的
传讯和调节功能。由于锌的生化功能广泛，因此锌会影响基因表现、细胞凋亡、酵素与蛋
白质活性等，参与的生理作用包括成长与发育，热量营养素代谢，免疫机能，食欲，味觉，
皮肤健康，伤口愈合等，缺锌时这些功能都有不等程度的损伤。
缺乏与过量
造成缺锌的原因可能是母乳缺锌、全静脉营养配方缺锌、消化道疾病或吸收不良、
烧伤与手术大量锌流失等所致。开发中国家的饮食以五谷类为主，其中植酸量过高会干扰
锌之吸收，是造成营养性缺锌的主因。还有一种遗传性的缺锌疾病称为肠病变性皮肤炎
﹙acrodermatitis enteropathica﹚，导致小肠对锌的吸收功能不良，婴儿时期就会有严重的
症状，包括低锌血症、严重皮肤疱疹与发炎，腹泻、毛发秃少、情绪不稳、厌食、神经病
变、成长迟缓、体重减轻、感染容易复发、行为异常等问题。营养性缺锌也有相同的症状，
初期是血清锌浓度降低，严重时还有男性睪丸发育不良、贫血、夜盲症、伤口愈合迟缓、
味觉迟钝不敏、四肢皮肤炎、肠病变、免疫力低落等状况，适当给予锌之补充可以改善这
些症状。
硒
人体大约含硒 15 毫克，其中肌肉约占 50%，骨骼约占 30%，肝脏、肾脏与红血球
合计约有 11%
硒的主要食物来源为肉类、内脏类、鱼贝类海产食物等动物性食品。成人硒之建议
摄取量为每天 50 微克，上限摄取量为每天 400 微克。营养师设计的普通饮食可提供硒量
为每天 105-124 ug。
硒的主要功能是形成硒半胱胺酸，以作为含硒酵素与含硒蛋白质的胺基酸成分，缺
硒时含硒酵素的合成量减少而影响生理功能。
克山症是地区性的疾病，广泛发生于土壤硒含量很低，饮食硒摄取量每日少于 20
微克的地区，以最初在黑龙江省克山县发现而得名。这是一种幼年型的心肌病变，与缺硒
有密切的关系，典型的症状包括心律不整、心脏扩大、充血性心脏衰竭，心肌纤维化和坏
死等，严重时足以致死；补充硒可以逐渐消除此种疾病。后续的研究发现病因并不是单纯
的营养问题，而是涉及病毒感染，硒营养不良会增加病毒的致病力。硒过量会造常毒性，
呼吸有蒜味、毛发与甲易碎裂脱落、肠胃不适、皮肤疹、肝受伤、虚弱、烦躁、神经系统
异常等。
铬
铬有三价 Cr(III)与六价 Cr(VI)之分别，三价铬最稳定，也是必需营养素，六价铬是
钢铁与化学工业的废弃物，有毒性与致癌性。
铬的主要的功能与糖类和脂质代谢有关，是「葡萄糖耐受因子」﹙GTF，glucose
tolerance factor﹚的成分，
铬缺乏的症状类似糖尿病，有胰岛素灵敏度降低，血糖控制不良，血糖与胰岛素浓
度均升高，以及血脂异常等。铬的毒性导因于工业污染和职场上吸入的铬化合物，六价的
铬具有基因毒性，会引发突变和致癌。随着铬补充剂的使用更为普遍，大量三价铬化合物
的安全性不宜轻忽。
氟
氟的功能不在于维持生命，而是预防蛀牙。氟在消化道中吸收率很高，胃部酸性环
境可促进吸收。溶解在水中的氟可完全吸收，如果与牛奶或食物共食，吸收率会降低。吸
收之氟经由血浆运送，大约有 50%会从尿液排除，其余会留存在骨骼与牙齿等硬组织中，
因为氟与钙的亲合力很强。
牙齿最外层是坚硬多孔性的珐琅质，由矿物质的晶体所构成，如果受到酸的侵蚀，
矿物质溶解而破坏珐琅质与象牙质，就是蛀牙或齵齿。蛀牙的形成与口腔中的微生物、唾
液以及蔗糖有关，第一阶段是口腔细菌含有酵素可以分解蔗糖，生成葡萄糖和果糖，又可
以把葡萄糖聚合成黏性的大分子，与细菌一同附着在牙齿表面形成牙菌斑。第二阶段是细
菌代谢果糖而生成乳酸，大量乳酸在牙菌斑中堆积，牙齿的磷酸钙矿物质逐渐溶解而形成
小洞，更有利于牙菌斑的形成，造成恶性循环。在牙齿生长的过程中，氟可以强化珐琅质
的矿物质晶体与修补而抗拒酸的腐蚀，因此对幼儿和儿童提供适量的氟可以降低蛀牙的发
生率。
饮水中有效的氟浓度是 1ppm，若超过 2 ppm 反而会导致氟中毒﹙fluorosis﹚。氟中
毒若发生在牙齿成长过程中会造成斑齿，珐琅质发育不全，表面凹凸不平，有浅或深棕色
斑点，牙齿外型改变。长期严重的氟中毒会导致骨骼病变，韧带钙化，关节僵硬疼痛。
