营养学基本概念
资料提供/更新：史曼媚博士
香港中文大学糖尿病及肥胖症研究所客座副教授
资料整理：龙小清女士
程景谦先生
连翊希女士
简介：
食物包含了各种能令我们身体运作正常所需的营养。食物供应我们日常活动所需的能量，也供应营养帮助细胞生长及发展、修复细胞、抵抗疾病及病菌。面对癌症，病人需要更重视如何摄取足够营养去打这场硬仗。
在这篇文章中，史曼媚博士为大家详细介绍西方营养学的基本概念。照顾者了解之後就可以更好的为癌症病人策划如何吸取足够营养去对抗患疾。
第一部份——食物的重要性
第二部份——食物营养素
第三部份——我们需要多少营养素？
第一部份——食物的重要性
人类是从食物中摄取能量及营养素。当食物经过消化後在身体中分解，能量就会被释放，身体便会利用食物产生的热量去运作，而营养素就会被身体吸收及使用。能量驱动日常活动，而营养素就用以维持及修复细胞生长、肌肉活动及身体各项生化作用，如消化，製造蛋白质等，以维持身体正常功能。
要维持健康的身体，我们需要透过进食适当的食物及分量以摄取足够的营养素。以下的图表列出了健康饮食所带来的好处及不良饮食引致的负面後果：
| 健康饮食 | 不良饮食 |
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第二部份——食物营养素
必须的营养素
从食物中我们可摄取六种主要的营养素（nutrients）。每种营养素对我们的健康都很重要，而且各有不同的功能以维持身体正常的运作。我们亦需要水分以维持生命及防止水分流失。
这六种营养素分为两类：
(A)宏量营养素（macro nutrients）
这包括碳水化合物（carbohydrates）、蛋白质（protein）和脂肪（fat）；
(B)微量营养素（micro nutrients）
这包括维他命（vitamin）、矿物质（mineral）和膳食纤维（fibre）。
以下我们会逐一解释。
(A)宏量营养素（macro nutrients）
宏量营养素包括碳水化合物、蛋白质及脂肪。我们对宏量营养素的需求较其他营养素为高，因为宏量营养素供给我们生长及进行各项活动所需的能量。
宏量营养素是有热量的。
1. 碳水化合物(carbohydrates)
碳水化合物主要的功能是供应身体所需的能量，特别是脑部及神经系统所需。碳水化合物会在身体内被分解为葡萄糖（glucose）、血糖（blood sugar）并化成能量。碳水化合物可分为两种：
・简单碳水化合物（simple carbohydrates）的化学结构中有一或两个醣分子（sugar molecular），例如：果糖（fructose）、乳糖 （lactose）、蔗糖（sucrose）。它们可在生果（果糖）或奶类（乳糖）中找到。它们亦可在加工或精炼的食物中找到，例如糖果、食用糖、糖浆或含糖饮品。加工食物中的精炼糖虽然能提供能量，但因为它们的脂肪和糖分较高，所以并没有营养价值（空热量）。此类碳水化合物会被身体迅速分解并化成能量。
・複合碳水化合物（complex carbohydrates）的化学结构中有三个或多个醣分子，例如：淀粉质（starch）、纤维（fibre）。此类碳水化合物需要较长时间被身体消化和吸收。食物来源包括饭、意粉、豆类、淀粉类蔬菜、麵包、穀物、全穀麦食物（糙米、全麦麵包）。
我们的碳水化合物来源，应从複合碳水化合物及天然糖类并非加工或精炼糖中摄取。複合碳水化合物及天然糖的食物（如生果、奶类）能提供维他命，矿物质及纤维，对我们的健康尤为重要。然而，精炼糖只提供能量而没有或只有很少营养价值。
2. 蛋白质（protein）
蛋白质用作生长、维持及修补身体组织。它亦是身体细胞、肌肉、皮肤、头髮等的主要成分。在活跃的成长期中，孩子和青少年需要摄取较多的蛋白质以帮助成长及修复身体组织。食物来源包括肉类、鱼类、蛋类、豆类及奶类。
3. 脂肪（fat）
脂肪对身体很重要。我们需要脂肪以製造细胞膜，某些荷尔蒙、储存脂溶性的维他命等。然而，因为脂肪能提供大量热量，所以只能适量地摄取以免体重增加。同时亦要选择「好」的脂肪。脂肪可分为三大类：饱和脂肪、不饱和脂肪及反式脂肪。
主要从鱼类及蔬菜中摄取
| 食物脂肪 | 对健康的影响 | 食物来源 |
| 饱和脂肪（saturated fat）（坏脂肪） | 增加血液中胆固醇水平 增加患上心血管病的风险 |
主要从动物类食物摄取 :肥肉、全脂奶类、牛油、椰子 |
| 不饱和脂肪（non-saturated fat） （好脂肪） |
减低患上心血管病的风险 | 主要从鱼类及蔬菜中摄取 |
| ● 单元不饱和脂肪酸 ● 多元不饱和脂肪酸 |
降低坏胆固醇水平 降低总胆固醇 |
橄榄油、芥花籽油、果仁、牛油果 鱼油、鱼类 |
| 反式脂肪（trans fat） （坏脂肪） |
增加坏胆固醇及降低好胆固醇 增加患上心血管病风险 |
烤焗及煎炸食物： 薯条、冬甩、酥饼类、曲奇饼、薯片、饼乾等 |
人类从食物中取得能量。摄取多於身体所需的能量会导致体重上升和其他健康问题。能量的需求会因年龄、性别、活动量及健康状况而有所不同。
能量的单位是千卡或千焦耳：
| 卡路里（calorie） | ● 是食物所含的热量单位（热量）（calories）是能量的一种 ● 表示可提供身体多少能量（energy） |
| 千卡（kcal） | |
| 千焦耳（kj） |
1000卡路里＝1千卡=4.18千焦耳
宏量营养素提供多少能量？
1克碳水化合物提供4千卡（4 kcal）
1克蛋白质提供4千卡（4 kcal）
1克脂肪提供9千卡（9 kcal）
＊虽然酒精能提供热量，但它并不是一种营养素。酒精对身体有害，亦不提供身体所需的营养，还提供很高的热量：每1克酒精提供7千卡。
(B)微量营养素
微量营养素包括维他命及矿物质。微量营养素是身体不可缺少的，它们是维持身体的正常运作及生长。有别於宏量营养素（碳水化合物、蛋白质及脂肪），微量营养素并不提供能量，亦只需要摄取少量（毫克或微克）。摄取不足或过量微量营养素可引致营养缺乏病或对身体产生有害的影响。
微量营养素是没有热量的。
1. 维他命
目前已知主要的维他命共有13种，而每一种对身体都各有功用，包括：
・促进生长
・维持骨骼、牙齿及血管健康
・帮助消化食物
・增强精神状态
・维持及增强免疫系统
・维持身体健康
・帮助消化及吸收碳水化合物、蛋白质、脂肪及矿物质
・维他命可分为两大类：
- 水溶性（water soluble）：维他命B、C 群（共有八种维他命B）及Ｃ
- 脂溶性（fat soluble）：维他命A、D、E及K
水溶性维他命（维他命C及维他命B群）
我们的身体只能储存少量水溶性维他命，所以此等维他命应包括在每日的饮食中。食物来源包括穀物类、饭、蔬菜及生果。水溶性维他命会溶於水里并较易被光线或热力破坏，所以在这些情况下会较不稳定，便会引致营养流失（营养含量减少）。
如果进食太多水溶性维他命，身体会将不能吸收而排出，令肾脏有额外的负荷。
脂溶性维他命（维他命A、D、E及K）
脂溶性维他命能储存於人体的肝脏及脂肪，并会被身体在有需要时提取。由於过量摄取脂溶性维他命，可能会超过身体储存量并对身体有害（增加肝脏负荷），所以不应大量摄取。食物来源包括：深绿色蔬菜、蛋类、奶类、油脂类等。
| 水溶性维他命 | 主要功能 | 食物来源 |
| 维他命B群 (共有8种维他命B) 硫胺素 (B1) 核黄素 (B2) 菸碱酸 (B3) 泛酸 (B5) 吡哆醇 (B6) 生物素 (B7) 叶酸 (B9) 钴胺素 (B12) |
维他命B1, B2, B3, B5, B6及B7 ● 促进组织生长及修复 ● 帮助身体将食物转化为能量 (即宏量营养素的代谢) 维他命B9及B12 ● 主要帮助製造及维持新细胞 (需要用来製造基因) ● 帮助维持健康的神经细胞及红血球 |
维他命B1, B2, B3, B5, B6及B7 主要从全麦类食物如糙米、红米、全麦麵包/穀类、鱼类、蛋类、果仁、豆类 维他命B9及B12 维他命B9：深绿色蔬菜、柑橘类水果 维他命B12：从动物类食物摄取：蛋类、肉类、家禽类、贝类、奶类 |
| 维他命C | ● 抗氧化剂－预防细胞因氧化而受损 ● 生长及修复组织 ● 伤口复原所必需 ● 形成骨胶原 ● 帮助吸收铁质 |
水果及蔬菜 |
| 脂溶性维他命 | 主要功能 | 食物来源 |
| 维他命A | ● 有助於视力、免疫及生长 | 红萝蔔、鱼肝油、蛋黄、肉类、奶类、深绿色蔬菜 (西兰花、芥兰、菜心) |
| 维他命D | ● 帮助吸收钙质 ● 帮助维持骨骼及牙齿健壮 |
鱼肝油、奶类、蛋黄， 阳光有助身体製造维他命D，我们可以透过曬太阳以满足维他命D的需求 （在没有防曬下，每星期至少有两次将皮肤曝露於阳光下5-30分钟 |
| 维他命E | ● 抗氧化剂 － 预防细胞膜及组织因氧化而受损 | 果仁、菜油、深绿色蔬菜 |
| 维他命K | ● 促进血液凝固 | 主要从植物中摄取：深绿色蔬菜 |
2. 矿物质
和维他命一样，我们需要少量的矿物质以维持身体的功能。矿物质包括钠、钾、钙、铁、锌、碘等。矿物质的部分功用包括：
- 製造红血球
- 肌肉活动（肌肉收缩）
- 强壮骨骼及牙齿
- 细胞生长
- 免疫系统的正常运作
身体对主要矿物质较次要矿物质的需求较多（每天多於100毫克），而次要矿物质每天的摄取量则少於100毫克。
| 主要矿物质 | 主要功用 | 食物来源 |
| 钠（sodium） | ● 调节体液、血液量、血压 ● 神经传递 ● 肌肉收缩 |
食用盐、味精(MSG)、蠔油、豉油、加工肉类如烟肉、肠、火腿及快餐食物都含较多的钠质。 每日的钠质摄取量应少於2,300毫克以减低患上心血管疾病的风险。
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| 钾（potassium） | ● 帮助调节血压 ● 肌肉收缩 |
蔬菜、豆类、薯仔(连皮)、柑橘类水果、香蕉、奇异果 |
| 钙（calcium） | ● 对骨骼及牙齿的强壮生长尤为重要 ● 肌肉功能 (肌肉收缩) |
奶及奶类、深绿色蔬菜 |
| 磷（phosphorus） | ● 製造及维持牙齿及骨骼 | 肉类、奶类、果仁、鱼类 |
| 镁（magnesium） | ● 维持正常的神经及肌肉功能 ● 维持免疫系统 ● 保持骨骼强健 |
深绿色蔬菜、果仁、豆腐、穀类食物如全穀麦麵包、穀物类 |
| 氯（chlorine） | ● 维持体液平衡 | 主要从盐摄取 |
| 次要矿物质 | 主要功能 | 食物来源 |
| 铁（iron） | ● 对製造红血球尤为重要 | 两种 血红素铁可从动物类食物摄取：红肉(特别是牛肉)、鸵鸟肉、肝、蠔、三文鱼 非血红素铁可从植物类食物中摄取：乾豆类、菠菜、全穀类食物 血红素铁较非血红素铁较易被人体吸收。同时进食含丰富维他命C的食物可增加非血红素铁的吸收。 |
| 铜（copper） | ● 帮助形成红血球 ● 维持血管、神经及免疫系统健康 |
蠔、贝类、全穀类、果仁、薯仔、深绿色蔬菜 |
| 锌（zinc） | ● 促进细胞生长 ● 维持免疫系统正常 ● 帮助宏量营养素的代谢 |
蠔、肉类 |
| 硒（zelenium） | ● 抗氧化剂－预防细胞膜及组织因氧化而受损 ● 协助免疫系统 |
果仁、鱼类、肉类、家禽、蛋类、全穀麦类 |
| 碘（iodine） | ● 维持细胞的正常代谢 ● 维持甲状腺正常功能及製造甲状腺荷尔蒙 |
海鲜、海藻、奶 |
3. 膳食纤维（dietary fibre）
膳食纤维是一种複合碳水化合物亦是身体不能消化的物质。膳食纤维可於植物类食物中找到，而动物类食物（肉或奶类）不含膳食纤维。膳食纤维分为两类：水溶性及非水溶性。
纤维能促进肠道健康及蠕动、控制血糖及血液中胆固醇水平，并预防结肠癌。纤维亦能帮助控制体重，因为含丰富纤维的食物通常含较低脂肪和热量。还有水溶性纤维会吸收大量水分後膨胀，因而产生饱肚感。
| 膳食纤维 | 对健康的好处 | 食物来源 |
| 水溶性（water soluble） （可溶於水） |
● 降低血液中的胆固醇水平 ● 体重控制 ● 控制血糖水平 (有助糖尿病患者) |
大麦、燕麦、燕麦麸、豆类、水果 |
| 非可溶性（non-water soluble） （不溶於水） |
● 预防便秘*，刺激大肠蠕动 | 全穀麦类食物 (糙米、全穀麵包)、蔬菜 |
* 高纤膳食还需配合足够水分以预防便秘。
水分（water）
我们每天都需要喝充足的水分。水除了预防身体缺水外，亦可以：
・帮助体内营养的传送
・协助身体排癈
・维持体温
・一般健康人士：每日1.5–2公升，一公升等於四只茶餐厅常用的水杯。
第三部份——我们需要多少营养素？
1. 原则
我们需要摄取适量的各种营养素。摄取不足或过量营养素都可能对身体有害。
每一种营养素都各有其功用。那麽我们每天到底需要多少？我们的身体需要足够分量（即适量）的营养以维持身体各样正常功能。摄取过少营养素会导致营养不良及各种营养缺乏病，然而摄取过量营养则会增加体重并可能对身体带来有害的影响。两种情况都不健康并可能对身体有害。
故此，我们要健康饮食，要考虑到两方面：
- 第一就是每天所进食的食物的「量」；
- 第二就是每天所进食的不同食物的「比例」问题。
2. 「量」的角度
营养素参考摄取量（Dietary Reference Intakes, DRI）
美国食物及营养委员会制定了一套就健康人口(针对性别及年龄)的营养素参考摄取量。营养素参考摄取量为一套有关营养摄取量的建议，可助评估个人的营养摄取量是否足够。
营养素参考摄取量包括：
平均需要量（Estimated Average Requirement, EAR） ―― 平均的摄取量低於这水平，表示摄取这一种的营养素不足够并有很大机会导致营养缺乏的症状。
每日建议摄取量（Recommended Dietary Allowance, RDA） ―― 摄取量等於或高於此水平表示摄取一般已足够。
足够摄取量（Adequate Intake, AI） ―― 摄取量等於或高於此水平表示摄取一般已足够。
最高上限摄取量（Upper Intake Level, UL） ―― 摄取量高於此水平会导致因营养素过量而对人体产生的不利或有害影响。
热量的计法及意义
卡路里是计算食物能量的一个单位。除了水以外，任何一种食物和饮品都含有卡路里。1卡路里（calorie）是指将1克(或一毫升）的水在大气压力下提升1摄氏度所需要的能量。除了卡路里外，有时会用另一个能量单位“焦耳”（J）。两者可以互相换算，而每1卡路里相等於4.18个焦耳（1卡路里＝4.18焦耳）。
每人每日会有能量的消耗，可大致分为3种：
- 基础代谢率（basal metabolicrate）—即维持生命的基本需要，如：心脏的跳动、呼吸时肌肉的收缩舒张
- 消化和吸收食物的能量
- 日常活动和运动的能量。
每人所需要的能量会因应体格、年龄、活动量不同而有所不同。如，小童青少年的发育成长、病人的康复、怀孕和哺乳的女士，他们需要较多的能量。若从食物中摄取的能量相等於身体需要的能量，体重得以维持。若身体的需要多过食物的摄取，体重会下降。相反，若食物摄取多过身体需要，体重会上升。一般建议每日摄取1500-2000千卡路里作维持体重，再因应身体的需要再作调整，以达到一个健康体重。
但是食物中的卡路里只反影所含有的能量，不代表当中的营养价值。即是两种食物可含有相同的卡路里，但当中的营养价值、维他命，矿物质量可大大不同。试想如果一个人一天摄取1500千卡路里全部都是从吃甜点摄取，那他会很容易患上不同疾病，例如心血管病、脂肪肝和糖尿病等，而且有很多营养缺乏症状。
3. 「比例」的角度
食物中的能量主要来自三个营养素（碳水化合物、蛋白质、脂肪）、还有酒精。
- 每1克的碳水化合物和蛋白质各提供约4千卡(kcal)
(例：每一克糖（或¼茶匙糖）就提供 4 kcal; 或每一茶匙糖就提供16 kcal)
- 每1克脂肪有9千卡
(例：每一克油（ 或 ⅕ 茶匙油）就提供 9 kcal；或每一茶匙油就提供 45 kcal)
- 每1克酒精则有7千卡路里
- 跟据世界卫生组织建议，每日的热量当中应约有55-75%来自碳水化合，10-15%来自蛋白质，15-30%来自脂肪。（酒精营养价值不大，加上会加重肝脏的负荷使其排出身体，含酒精饮品尽量避免。）
- 所以我们除了要留意自己食的「量」，还要留意不同食物的比例。例如一个人 不可以一天所有的卡路里都来自甜品，而没有蛋白质、食用纤维等。
（於2021年1月定稿）
