在十九世纪的早期，人们认为蛋白质、碳水化合物、脂肪是食物能量的来源，并且过多关注于他们的新陈代谢，和对能量需要的贡献上。 最早的生物学家、化学家以及医生认识到：这三类物质都可以在食物中获取，但不是储存在同一个身体器官里面。
减肥人士的营养比例有差别。
这三大营养素是细胞能量的来源，人体利用的顺序是：碳水化合物、脂肪、蛋白质。
三大营养素，也就是三大营养物质。
三大营养素包括蛋白质、脂类、碳水化合物。
蛋白质的主要功能是：
1、构成人体的组织和器官；
2、构成人体内的重要物质，如酶、激素、抗体等；
3、供给热能。 成人每日需要量为1.0～1.2 g/kg。蛋白质广泛存在于动、植物性食物之中。动物性蛋白质质量好，但富含饱和脂肪酸及胆固醇，植物性蛋白质则利用率较低。
脂类包括：
1、甘油三酯（脂肪）作用 包括 （1）作为体内能量的贮存形式； （2）维持正常体温 （3）保护体内器官； （4）帮助机体更有效地利用碳水化物，节约蛋白质； （5）构成细胞膜； （6）合成人体重要物质； （7）参与胆固醇的代谢； （8）提供脂溶性维生素如A、D、K、E等，同时还可促进它们在肠道的吸收。 主要来源是： （1）动物脂肪相对含饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸多，而多不饱和脂肪酸含量较少； （2）植物油：主要含不饱和脂肪酸。
2、磷脂作用包括： （1）提供热能； （2）构成细胞膜； （3）帮助脂类或脂溶性物质顺利通过细胞膜； （4）作为乳化剂，有利于脂肪的吸收、转运和代谢。主要来自于蛋黄、动物肝脏、大豆、麦胚、花生等。
3、固醇类作用包括： （1）构成细胞膜； （2）合成人体重要的活性物质。主要来自于动物脑、肝、肾、蛋类、肉类、奶类等。
碳水化合物的主要作用是： 1、贮存和提供能量； 2、是机体的构成成分； 3、节约蛋白质； 4、抗生酮作用； 5、提供膳食纤维，增加粪便体积，促进胃肠蠕动。 提供热量占总热能的60%～65%。
不同种类的碳水化合物来源不同：果糖来自水果、蜂蜜等；蔗糖来自甘蔗、甜类、蜂蜜等；乳糖来自奶及奶制品等；海藻糖来自食用蘑菇等；淀粉来自薯类、豆类、谷类；纤维素包含在所有植物（如小麦制品等）中；半纤维素来自小麦、黑麦、大米、蔬菜等。
20世纪早期，人们提出了五大营养素的概念。食物营养第一次被证明对健康的重要性，而不是药物。 五大营养素的概念，由于维生素的发现，增加了维生素和矿物质，多数属于辅酶。
微量营养素： 即无机盐和微量元素。 通过几次全国营养调查，中国人容易缺乏的几种元素： 钙：是建造骨骼和牙齿的成份，影响幼儿的生长发育，而国人的摄入量还不到人体所需的50%。因此商家认准钙保健品是极好的商机，各种钙产品铺天盖地，然而钙的最好来源不是保健品，而是喝奶，100克牛奶含钙104～114毫克，还含有优质蛋白质3.4-～3.6毫克,而且吸收率高。有说喝牛奶上火和胀气的说法，其实是国人不耐受乳酸的人群较多的原因。铁：铁是构成血红蛋白、肌红蛋白的必要成分，也是许多酶的生物活性部分。缺铁时，就会产生贫血，这种贫血叫缺铁性贫血，人体缺铁就会影响血红蛋白（以前叫血色素）的生成。中国这种情况较普遍，特别是婴幼儿，还有孕妇。缺铁性贫血是个世界性的营养缺乏症，就是发达国家也还是有这种贫血，尤以妊娠期、哺乳期妇女和发育期青少年多见。 动物性食品中的铁较易吸收，吸收率可达20%，植物性食品因含植物酸而影响铁的吸收，吸收率一般在5%左右。 锌：锌也是许多酶的重要组成成分或必须有锌参与才能被激活，锌与人体上百种的酶都有关系，所以非常重要。儿童缺锌就不容易长个，比较矮，头发也是黄黄的，还有一种比较明显现名是异食品，吃一此树皮，草根和土等这些本来不是吃的东西，还会影响生殖系统，发生佝偻病等，当然中国还没有这样严重。要注意的是，有些地方对小孩看病，动不动就说给你查一下锌吧，不是某个地方那么随便的，操作是很严格的，采样的部位、样品的处理等都会产生误差。一定要按正规的、严格的方法来进行。 碘：碘的缺乏，有的地方就是大脖子，叫地方性甲状腺肿，这个一般在大城市不太容易，主要是在一些山区。还有的就是母亲缺碘，，生下的孩子是傻子、聋子、哑吧，有的是不长高，十几岁了还没有五六岁的高，母亲还抱着，胎儿时期就缺碘生下来得克丁病，严重的出现皮肤粗糙。这些年有很大改善，改善的方面很多，一个是国家推行碘盐，吃的盐是加了碘的，再就是生活水平提高，蛋白质摄入量多了，改善了吸收，吸收率高了。但要注意，碘也不能吃过量。微量元素都存在不足和过量问题，因为微量元素需要量很低，如碘每人每日就需要150微克，是很少很少的。微量元素需要极限和中毒的极限是很小的。不象碳水化合物、蛋白质等多吃了不会出事，而微量元素过量了就会出危险，中国发生过碘中毒的现象。 硒：是人体内一种抗氧化酶（谷胱甘肽过氧化物酶）的组成部份，与锌不同，只这个酶和硒有关。但这个酶很重要，可以抗衰，抗癌，清除体内自由基、活性氧这些过氧化物，保护细胞膜不被破坏，所以产生衰老、得癌症，就是细胞被破坏，DNA被破坏发生突变，它能抗氧化减少质子过氧化作用。所以是个很重要的酶，对老年人是非常重要的，不过需要量也是很低的，也就200到400微克。所以不能过量，否则有中毒的危险。湖北的恩施是高硒地区，就发生过硒中毒。 微量无素有十四种，以上只讲了易缺乏的四种。 维生素： 维生素分二大类，一是脂溶性维生素，一是水溶性维生素。 脂溶性微生素：就是溶解在脂肪里，有维生素A、β-胡萝卜素（生理作用同维生素A，在体内能转换化成维生素A）、维生素D和维生素K。人体容易缺乏的是维生素A、D，维生素A主要来源于动物性食物里，含量最丰富是在肝脏。维生素D、β-胡萝卜素是植物性的，来源于有颜色的蔬菜和水果，含量丰富，因此最好多选择带颜色的蔬菜。 维生素A主要的生理作用，与眼睛有关，缺少维生素A就易得夜盲证，到晚上看不清事物，暗的适应性差，再就是皮肤粘膜有关，皮肤缺少维生素A，毛囊硬化，摸着粗糙，粘膜受损，小孩缺乏维生素A，呼吸道容易感染，还与小孩的生长发育有关；年轻人易发单眼瞎。 维生素D缺乏易得佝偻病，在体内相当于激素的作用，维生素D进入体内后在肝脏转化成25羟D才有活性，再到肾脏变化 成E-25羟D活性更高，主要促进骨骼代谢起作用，缺少时对钙的吸收有影响。维生素A和D过量也会引起中毒。 脂溶性维生素能在肝脏中贮存，因此服用过多会产生中毒，现在是用微克计算的，维生素A成人年一般需要量为800～1000微克。维生素D是10微克。维生素D在成年人来说一般不会缺乏，因为在皮肤下有一种物质叫7-脱氢胆固醇，经太阳紫外线照射就会转化成维生素D，所以小孩因很少外出少而容易缺乏，多发生于3岁以下的孩子。 另一个脂溶性维生素是维生素E，是一种很好的抗氧化维生素，对老年人每天补一丸，有利于抗衰老、抗氧化。主要存在于植物油，特别是豆油和玉米油等有芽的植物油中含量高。还一个是维生素K，一般不易缺乏，主要是孕妇期间可能缺乏，而会使新生儿颅内出血，补充了就好了。
水溶性维生素：一个是B族，是一大族有十几种，一个是维生素C。
B族中容易缺乏的是B1，主要存在于粮食的豆类和瘦肉里，由于现在的粮食越来越精细了，容易造成B1缺乏。过去发生过婴儿维生素B1缺乏，是母亲本身怀孕时维生素B1缺乏，奶里也缺乏，造成心衰停止跳动了，与成人的症状不一样，但都是与神经有关。影响末稍神经的手足麻木等，所以大家吃粮食时不要单一，尽量要吃点杂粮、粗粮等。
维生素B2，也叫核黄素，主要含在动物的内脏，如肝、肾和肠等，摄入量一直存在不够的，它是一种辅酶的组成成份，缺乏产生的症状很广泛，如口角炎（发白）、舌炎（舌的纹路特别多象地图）、阴囊炎等。烟酸不易缺乏，个别地区有过缺乏，过去新疆主要吃玉米，玉米中缺乏色氨酸，色氨酸在体内转变成烟酸。症状是对称形的皮炎，但很少见。
叶酸和B12，叶酸缺乏容易得巨幼细胞型贫血。维生素B12缺乏易患恶性贫血，同时能防止型胱氨酸的形成，所以适当补充一些叶酸和B12，对心血菅疾病有好处。
维生素C是抗氧化的维生素，又叫抗坏血酸。如果缺乏，血管变脆，稍碰出血、牙龈出血等，人体抵抗力下降。
20世纪70年代以前，世界上没有“膳食纤维”这个词。20世纪70年代，膳食纤维（纤维素）从碳水化合物中被分离出来，作为一种特殊的营养。 人体所需的营养素不下百种，其中一些人体可以自身合成、制造，还有约40余种是人体无法自身合成、制造，必须通过外界食物来摄取，这些营养素可概括为七大营养素：人体所必需的营养素有蛋白质、脂肪、糖、无机盐（矿物质）、维生素、水和纤维素等7类。 健康的继续是营养，营养的继续是生命。不论男女老幼，皆为 生而食，为了延续生命现象，必须摄取有益于身体健康的食物。
水是生命的源泉，人对水的需要仅次于氧气，水是维持生命必需的物质，机体的物质代谢，生理活动均离不开水的参与。人体细胞的重要成分是水，正常成人水分大约为70%，婴儿体重的80%左右是水，老年人身体55%是水分。 水来源于各种食物和饮水。人如果不摄入某一种维生素或矿物质，也许还能继续活几周或带病活上若干年，但人如果没有水，却只能活几天。水有利于体内化学反应的进行，在生物体内还起到运输物质的作用。水对于维持生物体温度的稳定起很大作用。
膳食纤维从碳水化合物中分离出来。
膳食纤维的定义有两种，一是从生理学角度将膳食纤维定义为哺乳动物消化系统内未被消化的植物细胞的残存物，包括纤维素、半纤维素、果胶、抗性淀粉和木质素等; 另外一种是从化学角度讲膳食纤维定义为植物的非淀粉多糖加木质素。 膳食纤维可分为可溶性膳食纤维和非可溶性膳食纤维。前者包括部分半纤维素、果胶和树胶等，后者包括纤维素、木质素等。其中苹果胶原作为一种天然大分子 水溶性膳食纤维，具有强力吸附、排除人体“辐射物(正电荷物质)”的作用，是人体必需的营养平衡素。它具有独特的分子结构，不能被人体直接消化的生理特 性，从而可以自然吸附的“毒素”、“负营养”、“重金属”、“自由基”等人体内难以自我代谢的有害物质排出体外，从而达到营养平衡。经常食用苹果胶原可以 防止预防和抑制心血管疾病、肠胃疾病、呼吸道疾病、代谢性疾病和肿瘤等人体的多种疾病。
人体八大营养素的概念，增加了抗氧化剂。 21世纪是抗氧化剂的世纪，随着具有抗氧化作用的维生素A、C、E的发现和确认，人们意识到抗氧化剂在生物体内起到生化作用的重要性。
抗氧化剂是指能减缓或防止氧化作用的分子（常专指生物体中）。氧化是一种使电子自物质转移至氧化剂的化学反应，过程中可生成自由基，进而启动链反应。当链反应发生在细胞中，细胞受到破坏或凋亡。抗氧化剂则能去除自由基，终止连锁反应并且抑制其它氧化反应，同时其本身被氧化。抗氧化剂通常是还原剂，例如硫醇、抗坏血酸、多酚类。 虽然氧化反应十分重要，但它也能对生命体造成伤害；因此，动植物演化出多种抗氧化剂，如常见的谷胱甘肽、维生素C与维生素E，过氧化氢酶、超氧化物歧化酶等酶，以及各种过氧化酶。低阶的抗氧化剂或抗氧化酶的抑制剂，则会引发氧化应激，导致细胞的损伤和死亡。
抗氧化剂包括：具有抗氧化能力的维生素、矿物质、蛋白质、脂肪酸、黄酮类、多酚类等。
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