绪论

营养是指人体从外界摄取各种食物，经过消化、吸收和代谢，食物中的营养素和有益于身体的各种成分被机体利用，或产生能量，或参与新陈代谢，或合成机体自身的成分，以维持生命活动的整个过程，在生命发生、发展过程中营养的作用尤为突出。从18世纪开始，持续200年的营养素探寻及其需要量研究形成了基础营养学，继后的发展是将营养学的基础理论应用于各类人群，尤其是处于生命起点以及发展特殊阶段的胎儿、婴儿、幼儿以及学龄儿童和青少年。这正是本书的宗旨。

摄取食物是人类最主要、最基本的生命活动。其目的是从食物中获得人体必需的营养物质，用以生长发育和维持健康，使人类得以生存、繁衍和发展。

营养是指人体从外界摄取各种食物，经过消化、吸收和代谢，食物中的营养素和有益于身体的各种成分被机体利用，或产生能量，或参与新陈代谢，或合成机体自身的成分，以维持生命活动的整个过程，在生命发生、发展过程中营养的作用更为突出。《中国营养科学全书》将营养（nutrition）定义为 “机体通过摄取食物，经过体内消化、吸收和代谢，利用食物中对身体有益的物质作为构建机体组织器官、满足生理功能和体力活动需要的过程”。

营养学是研究人体营养规律与健康关系的一门学科，也是研究营养素及食物中其他有益成分消化、吸收及被机体利用规律的科学。营养学（nutrition）既包含对营养基础和理论研究，也包含对营养科学认知的实践和推广研究。前者遵循着自然科学的研究规律，后者强调了该学科的社会实践性。因此，我们说营养学是一门集自然科学规律和社会实践为一体的科学。

食物中已经明确的，经消化、吸收和代谢后参与维持生命活动的物质称为营养素（nutrients）。包括蛋白质、脂类、碳水化合物、矿物质、维生素和水6大类（也有人建议将膳食纤维单列为一类营养素）。根据机体需要量或体内含量多少又可将营养素分为宏量营养素（macro-nutrients），如蛋白质、脂类和碳水化合物，微量营养素（micro-nutrients），包括矿物质和维生素，矿物质又分为常量元素和微量元素。目前，已知人体必需营养素有42种，包括9种必需氨基酸（异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸和组氨酸），2种必需脂肪酸（亚油酸和α-亚麻酸），14种维生素（维生素A、维生素D、维生素E、维生素K、维生素B ₁、维生素B ₂、维生素B ₆、维生素B ₁₂、烟酸、泛酸、叶酸、胆碱、生物素、维生素C），7种常量元素（钾、钠、钙、镁、硫、磷、氯），8种微量元素（铁、碘、锌、硒、铜、铬、钼、钴），糖类（葡萄糖）和水。对胎儿和婴幼儿而言，已经明确，组氨酸也是必需氨基酸，n-3脂肪酸中的DHA是条件必需脂肪酸。食物中除营养素以外的其他尚未完全明了的有益成分，称为植物活性物质（phytochemicals），如类胡萝卜素、多酚类及生物黄酮等。

人体对各种营养素需要量的研究一直都是营养学基础研究的重要内容。这是因为营养素需要量是制订膳食营养素参考摄入量（dietary reference intakes，DRIs）的基础。而DRIs是指导人群营养和膳食的科学依据。美国国家研究院（National Research Council，NRC）1943年颁布第一个膳食营养素推荐摄入量（recommended dietary allowances，RDAs），目的是预防参与第二次世界大战士兵远征欧洲导致的营养缺乏病，之后经NRC和食物营养委员会（Food and Nutrition Board，FNB）多次修改，于1989年出版RDA第十版，作为指导不同人群营养实践的权威性文件。

1997年，中国营养学会在研究了这一领域的新进展后，决定引入膳食营养素参考摄入量（DRIs）这一新概念，并决定不再使用 “推荐的每日膳食营养素供给量（RDAs）”，而用 “推荐营养素摄入量（recommended nutrient intakes，RNIs）”来表达这一概念。DRIs是在RDAs基础上发展起来的一组每日膳食营养素平均摄入量的参考值，包括平均需要量、推荐摄入量、适宜摄入量和可耐受最高摄入量。

是群体中各个体需要量的平均值，根据个体需要量的研究资料计算获得，指可以满足某一特定性别、年龄及生理状况群体中50%个体需要量的摄入水平。EAR是制订RNI的基础。

相当于传统使用的RDA，是可以满足某一特定性别、年龄及生理状况群体中绝大多数（97%～98%）个体需要量的摄入水平，是个体每日摄入该营养素的目标值，通常由EAR+2SD计算获得。如果关于需要量变异的资料不够充分，不能计算SD时，一般设EAR的变异系数为10%，这样RNI=1.2×EAR。

是通过观察或实验获得的健康人群某种营养素的摄入量。当某种营养素需要量研究资料不足，没有办法计算出EAR，不能求得RNI时，可设定适宜摄入量来代替RNI，作为个体营养素摄入量的目标值。婴儿期的营养素推荐摄入量采用了适宜摄入量，通常以母乳中某营养素含量乘以泌乳量计算获得。

指平均每日摄入营养素的最高限量，即对某特定人群几乎所有个体不产生健康危害的每日摄入量的最高水平。UL用以指导我国居民对营养素强化食品和膳食补充剂的安全消费。2000年后，人类对宏量营养素的健康效益及其与非传染性慢性疾病的关系有了更深入的研究和发现，提出了第五个参考值。

2010年，联合国粮食与农业组织（Food and Agriculture Organization，FAO）及其他国际组织针对与能量密切相关的营养素，提出了 “宏量营养素可接受范围”的概念。例如，脂肪和碳水化合物，作为膳食能量来源具有摄入的必需性，另一方面因其对能量的贡献以及与非传染性慢性病的关联而必须限制过量摄入，因而采用了宏量营养素可接受范围，其下限（L-AMDR）用于满足对能量的需求以及预防缺乏，其上线（U-AMDR）用于预防非传染性慢性疾病。2010年中国营养学会DRIs修订专家委员会对2000年版DRIs再次进行了修订，并于2014年出版了《中国居民膳食营养素参考摄入量（2013版）》，其中采纳了AMDR这一概念来描述膳食脂肪、脂肪酸以及碳水化合物的推荐量。

人类在漫长的生活实践中，对食物、营养经历了从感性、经验总结到科学认知。古典的营养学理论和实践，最早见于我国2300年前的《黄帝内经·素问》，“药毒攻邪，五谷为养，五果为助，五畜为宜，五菜为充，气味合而服之，以补益精气”。这是迄今为止世界上记载最早的 “膳食指南”和 “平衡膳食模式”。公元300年，晋代葛洪用海藻治疗甲状腺肿（goiter）；公元493年，梁代陶弘景提出补肝以明目。这些都蕴涵着经典的营养学理论和实践。

现代营养学发展始于18世纪中叶，化学、生物化学的发展奠定了营养学发展的基础。碳、氢、氧的发现及其构成的化合物燃烧产生热能的现象，引导人类认识了食物中营养素在体内产生能量、人体需要能量的理论。19世纪到20世纪初是发现各种营养素的鼎盛时期。1816年，蛋白质（protein）作为科学术语被确定，同时，第一个氨基酸（亮氨酸，leucine）问世，至1935年发现最后一个氨基酸—苏氨酸（threonine），1938年确定人体需要的8种必需氨基酸（essential amino acids）。1842年德国化学家、农业化学和营养化学奠基人之一Liebig提出，机体营养过程是对蛋白质、脂肪、碳水化合物的氧化过程，经几代人的努力确定了三大营养素的能量系数。1912年第一个维生素（vitam in）——维生素B ₁问世，至1947年发现维生素B ₁₂，35年间共发现了14种维生素。1929年亚油酸（linoleic acid）被证明是人体必需脂肪酸（essential fatty acid，EFA）。

1931年发现人的斑釉牙与饮水中氟（fluorin）含量过多有关；1937年发现仔猪营养性软骨障碍与饲料中锰（manganese）缺乏有关；之后的40多年陆续发现了锌、铜、硒、钼等多种微量元素为人体所必需。20世纪50年代，我国首先发现缺硒是克山病的主要致病因素，并在硒生理生化、代谢、营养需要量等的研究方面取得显著成绩。1973年世界卫生组织把人体需要的微量元素确定为14种，1990年FAO/国际原子能机构（International Atomic Energy Agency，IAEA）/世界卫生组织（World Health Organization，WHO）的专家委员会，重新界定了人体必需微量元素（essential trace elements）的概念：①它是人体内的生理活性物质，是有机结构中的必需成分；②这种元素必须通过食物摄入，当从饮食中摄入的量减少到某一低限值时，即将导致某一种或某些重要生理功能的损伤。并将以往已确定的 “必需微量元素”重新进行分析归为三类：①人体必需的微量元素，包括碘（I）、锌（Zn）、硒（Se）、铜（Cu）、钼（Mo）、铬（Cr）、钴（Co）、铁（Fe）8种；②人体可能必需的微量元素，包括锰（Mn）、硅（Si）、镍（Ni）、硼（B）、钒（V）5种；③具有潜在毒性，但在低剂量时，对人体可能具有必需功能的微量元素，有氟（F）、铅（Pb）、镉（Cd）、汞（Hg）、砷（As）、铝（Al）、锂（Li）、锡（Sn）。

随着20世纪医学发展及全球经济改善，人类的疾病谱发生了根本的变化，尤其是在发达国家。这种变化的突出特点是与环境因素（包括饮食和营养在内）相关的疾病危险性显著增加，如肥胖、心脑血管疾病、肿瘤、糖尿病等。因此，食物、食物中的营养素及其他有益成分与慢性病相关关系的研究、预防慢性病发病的研究、膳食实践研究以及健康膳食模式的推广研究均受到特别的关注。营养学研究从对营养素的微观研究转入对人群膳食结构与健康的宏观研究。膳食结构（dietary pattern）、食物成分（food composition）受到特别的关注。《中国居民膳食指南》是营养科学重视实践、进入大众视野的产物，从1988年首次提出，1997年、2007年分别修订，成为指导居民膳食营养实践、获得健康的宝典。2015年中国营养学会启动了对2007版膳食指南的修订工作，并于2015年8月颁布了6月龄内婴儿母乳喂养指南，于12月12日颁布了2～24月龄婴幼儿喂养指南，2016年5月13日国家卫生和计划生育委员会颁布了2～5岁儿童、孕妇、乳母及成人膳食指南。指南对居民以及儿童通过平衡膳食获得健康起到了至关重要的作用。

随着科学研究的深入和研究手段的发展，营养素在人体内的作用及作用机制不断得到深入揭示，营养与疾病的关系也得到进一步的阐明，膳食模式以及食物中除营养素以外的其他成分的生理功能及对健康的作用成为新的研究热点，健康膳食模式形成全球共识。以健康膳食模式为基础的膳食指南（food guideline）的推广和不断修订完善成为全球营养工作者最重要的职责和中心任务。

膳食、营养与癌症、心脑血管疾病、糖尿病等相关关系的研究，以及通过膳食、营养预防上述慢性病的实践研究已成为营养学研究的一项重要内容。越来越多的研究结果显示，膳食、营养与上述疾病病因或病程进展有关，并且是预防和治疗上述疾病的有效手段。例如，高盐膳食可引起高血压，高能量、高脂肪、低纤维膳食增加心脑血管疾病和肿瘤的危险，而蔬菜、水果对多种癌症和心脑血管疾病均有预防作用。更为重要的是，膳食的作用远远超出其中营养素的作用，因而，对食物成分中植物活性物质的研究和探索成为热点。在不久的将来，食物成分将逐步清晰，作用机制将逐步阐明，食物营养素和除营养素以外的活性成分将得到更多的应用。一般而言，影响癌症、心脑血管疾病、糖尿病发病的因素可概括为遗传和环境两方面。从理论上讲，人类对不同的疾病有不同的易感性基因，某种疾病易感基因的存在对个体对该种疾病的易感性产生重要的影响。一些营养相关疾病发病的遗传学背景正在或将要被阐明。遗传因素及包括膳食和营养因素在内的环境因素对诸多疾病发病或病程的影响将逐渐被揭示，人类对疾病的认识、预防和治疗的手段将进一步明确，营养、膳食与健康的关系及在疾病预防和治疗中的作用将进一步明确。营养学的学习、研究和实践将是更多人的选择，也将被更多的临床医师所涉猎。

分子生物学和遗传学的发展带动了膳食营养因素与遗传因素相关关系及交互作用的研究。其中，生命早期营养作为最重要的环境因素与遗传因素之间的交互作用受到围生医学界特别关注。处于生命发生和发展机遇窗口期的胎儿和出生后2岁婴幼儿的营养成为预防成年非传染性慢性病的最早切入点，也成为营养学与围生医学和儿科医学的交叉学科，催生并推动着围生营养学、儿童营养学的萌出、发展和走向成熟。