第二章食品的消化吸收第一節(jié)人體消化系統(tǒng)概況食物在消化道內進行分解的過程叫消化，消化后的小分子物質透過消化道黏膜的上皮細胞進入血液循環(huán)的過程叫吸收。消化系統(tǒng)的功能就是消化食物、吸收養(yǎng)料、水分和無機鹽并排出殘渣（糞便），包括物理性消化、化學性消化和微生物消化。物理性消化是指消化道通過機械作用磨碎食物，使消化液與食物充分混合，并推動食團或食糜下移等?；瘜W性消化是指消化腺分泌的消化液對食物進行化學分解，分解后的營養(yǎng)物質被小腸黏膜吸收。微生物消化指消化道內共生的微生物對食物中的營養(yǎng)物質進行發(fā)酵。現(xiàn)在是1頁\一共有24頁\編輯于星期二第二章食品的消化吸收一、人體消化系統(tǒng)的組成

消化系統(tǒng)由消化道和消化腺兩大部分組成。消化道包括口腔、咽、食管、胃、小腸（十二指腸、腔腸、回腸）、大腸（盲腸、結腸、直腸）和肛門，全長8～10m左右。消化腺有小消化腺和大消化腺兩種。小消化腺如胃腺和小腸腺，分散在于消化道的管壁內；大消化腺有三對唾液腺（腮腺、下頜下腺、舌下腺）、肝和胰。圖2-1消化系統(tǒng)概況

現(xiàn)在是2頁\一共有24頁\編輯于星期二第二章食品的消化吸收1．口腔口腔對食物的作用是接受食物并咀嚼，咀嚼過程包括物理的研磨、撕碎和唾液的摻和。唾液對食物起潤滑作用，同時唾液中的淀粉酶降解淀粉。唾液中大量的碳酸氫鹽起一定的緩沖劑的作用，唾液溶解了食物中的各種化學成分，從而舌頭上的味蕾能夠辨認出食物的滋味?？谇恢凶詈笠粋€簡單動作是吞咽。2．食道

食道又稱食管，是一條又長又直的肌肉管，食物借助重力作用和食道肌肉的收縮作用從咽部輸送到胃中，食道長約25cm，有三個狹窄處，食物經(jīng)過食道約需7s?，F(xiàn)在是3頁\一共有24頁\編輯于星期二第二章食品的消化吸收3．胃胃的作用有貯存食物、使食物與胃液相混合、以適當?shù)乃俣认蛐∧c排出食糜。這三個作用都是胃蠕動的結果，胃的蠕動從胃中部開始，有節(jié)律地向幽門方向進行收縮活動。一方面使食物與胃液充分混合，以利于胃液的消化作用；另一方面，還可以攪拌和粉碎食物，并推動胃內容物通過幽門向十二指腸移動。食物通過胃的速度取決于食物的營養(yǎng)成分，如碳水化合物通過胃的速度要比蛋白質和脂肪快些，水可以直接通過胃到達小腸。正常人胃排空的時間為4～6h?，F(xiàn)在是4頁\一共有24頁\編輯于星期二第二章食品的消化吸收4．小腸小腸長約5～7m，是消化道最長的一段。小腸上端起于胃的幽門，下端經(jīng)回盲瓣連接大腸可分為十二指腸、空腸和回腸三部分，小腸在腹腔與盆腔內形成許多環(huán)狀紆曲，是食物消化和吸收的最重要場所。小腸黏膜上具有環(huán)狀皺褶并有大量絨毛及微絨毛，構成了巨大的吸收面積（總吸收面積可達200～550m2），小腸的不斷蠕動使食物和分泌物混在一起，再加上食物在小腸內停留的時間較長，約3～8h，使大量營養(yǎng)物質在小腸里消化吸收。現(xiàn)在是5頁\一共有24頁\編輯于星期二第二章食品的消化吸收圖2-2小腸的皺褶、絨毛及微絨毛模式圖圖2-3小腸中各營養(yǎng)素吸收位置現(xiàn)在是6頁\一共有24頁\編輯于星期二第二章食品的消化吸收5．胰臟胰臟是一個大的小葉狀腺體。胰臟分泌的消化液及胰腺內的胰島細胞可產(chǎn)生胰島素、胰高血糖素直接進入小腸。6．肝肝區(qū)包括肝、膽囊和膽管。（1）參與物質代謝肝幾乎參與體內的一切代謝過程，人們稱它為物質代謝的“中樞”。（2）分泌膽汁肝細胞分泌膽汁，幫助腸道內脂肪的消化和吸收，并促進脂溶性維生素的吸收。成人的肝每日可分泌膽汁500～1000mL。（3）排泄吞噬功能通過生物轉化作用對非營養(yǎng)性物質（包括有毒物質）進行排泄；對進入人體內的細菌、異物進行吞噬?，F(xiàn)在是7頁\一共有24頁\編輯于星期二第二章食品的消化吸收7．大腸大腸長約1.5m。根據(jù)大腸分為盲腸和闌尾、結腸、直腸、肛管。一般大腸口徑較粗、腸壁較薄。食物從胃到小腸末端移動大約需要30～90min，而通過大腸則需1～7天。在結腸中有三種類型運動。（1）收縮為食物提供一個混合作用，促進水分的吸收。（2）蠕動通過慢而強的蠕動推進食物從結腸中通過。（3）排便當蠕動移動糞便進入直腸時，產(chǎn)生排便作用。大腸中含有以大腸桿菌為主的大量細菌，影響糞便的顏色和氣味。在消化道中沒有被充分消化吸收的成分可通過細菌作用進一步發(fā)生改變，細菌還可以合成維生素K、生物素和葉酸等營養(yǎng)素?，F(xiàn)在是8頁\一共有24頁\編輯于星期二第二章食品的消化吸收二、消化道活動的特點消化道的運動主要靠消化道的肌肉層的活動來完成，消化道中除了咽、食管上端和肛門的肌肉是骨骼肌外，其余均由平滑肌組成。消化道平滑肌具有興奮性、自律性、伸展形和收縮性等。三、食品營養(yǎng)學研究方法食品分析技術和生物學實驗方法，尤其是運用動物代謝實驗評價食品營養(yǎng)價值的基本方法，營養(yǎng)調查方法，生物化學、食品化學和食品微生物學方法，食品毒理學方法以及醫(yī)學研究方法等?，F(xiàn)在是9頁\一共有24頁\編輯于星期二第二章食品的消化吸收1．興奮性消化道平滑肌收縮的潛伏期、收縮期和舒張期所占的時間一般較長，而且變異很大。2．伸展性消化道平滑肌能適應實際的需要而作很大的伸展。如消化道的中的胃可容納幾倍于自己初始體積的食物。3．緊張性消化道平滑肌經(jīng)常保持在一種微弱的持續(xù)收縮狀態(tài)，即具有一定的緊張性。平滑肌的各種收縮活動也就是在緊張性基礎上發(fā)生的，如胃壁平滑肌通常處于持續(xù)性緩慢收縮狀態(tài)，稱為緊張性收縮。現(xiàn)在是10頁\一共有24頁\編輯于星期二第二章食品的消化吸收4．節(jié)律性消化道平滑肌有良好的節(jié)律性運動，但節(jié)律性遠不如心肌規(guī)則。食物進入消化道后，依靠腸和胃壁肌肉有節(jié)律的運動、分泌消化液、酶和膽堿，將食物充分混合、消化。當體內缺乏鉀、纖維素等營養(yǎng)素時腸的收縮會明顯地減慢。5．敏感性消化道平滑肌對電刺激不敏感，但對于牽張、溫度和化學刺激則特別敏感。機械性的刺激可以增加消化道黏膜傷害，破壞黏膜屏障?；瘜W性的刺激會增加胃酸的分泌，過高的胃酸對胃和十二指腸黏膜都有侵蝕作用，是潰瘍病發(fā)病的重要原因之一?，F(xiàn)在是11頁\一共有24頁\編輯于星期二第二章食品的消化吸收第二節(jié)營養(yǎng)的消化吸收（1）被動擴散物質透過細胞膜時從濃度高的一側向濃度低的一側透過（順濃度梯度），這個過程不需要消耗能量，不需要載體協(xié)助。（2）主動運輸物質透過細胞膜時逆濃度梯度，該過程需要載體蛋白質，是一個耗能過程。（3）易化擴散易化擴散是被動擴散的一種，順濃度梯度透過，而且不需要消耗能量，但對于非脂溶性物質或親水物質，如K＋、Na＋、氨基酸等，不能透過細胞膜的雙層脂質，需要膜上有特殊的蛋白質載體。現(xiàn)在是12頁\一共有24頁\編輯于星期二第二章食品的消化吸收一、碳水化合物的消化與吸收1．碳水化合物的消化淀粉的消化從口腔開始，口腔內有三對大唾液腺及無數(shù)散布的小唾液腺分泌唾液，內含α-淀粉酶，可使淀粉水解成糊精和麥芽糖，因為食物在口腔中停留的時間較短，淀粉的水解程度不大。食物進入胃后因胃酸的作用，唾液淀粉酶很快失去活性，淀粉的消化也立即停止。淀粉的消化主要在小腸進行。來自胰液的α-淀粉酶可將淀粉的α-1,4糖苷水解成α-糊精及麥芽糖，腸黏膜上皮細胞也有同樣的酶，將α-糊精中的α-1,6糖苷鍵及α-1,4糖苷鍵水解，最后將糊精和麥芽糖等水解為葡萄糖。現(xiàn)在是13頁\一共有24頁\編輯于星期二第二章食品的消化吸收2．碳水化合物的吸收食物中的碳水化合物被消化成單糖后，在小腸幾乎全部被吸收。以葡萄糖的吸收速率為100，各種單糖的吸收速率依次為：D-半乳糖（110）﹥D-葡萄糖（100）﹥D-果糖（70）﹥木糖醇（36）﹥山梨醇（29）。半乳糖和葡萄糖的吸收是主動轉運，戊糖和多元醇則以單純擴散的方式吸收，果糖以易化擴散的方式吸收。

圖2-4碳水化合物的消化示意（人體生理學基礎－正常功能與疾病機理，1980）現(xiàn)在是14頁\一共有24頁\編輯于星期二第二章食品的消化吸收二、脂類的消化與吸收脂類的消化主要在小腸，脂肪酶的最適pH值為6.3～7，胃是酸性環(huán)境，pH值為1～2，不利于脂肪酶作用。脂肪到小腸后，脂肪必須先乳化才能進行消化。來自膽囊的膽鹽在脂肪消化中起乳化作用，首先是凈化脂肪，減少其表面張力，使脂肪乳化成非常細小的乳化微粒。然后在小腸中依靠胰液分泌的脂肪酶，將脂肪進行分解，分解的產(chǎn)物是甘油二酸酯、甘油一酸酯、脂肪酸和甘油。現(xiàn)在是15頁\一共有24頁\編輯于星期二第二章食品的消化吸收脂類的吸收主要在十二指腸的下部和空腸的上部。低于12個碳原子的中、短鏈脂肪酸和甘油分子直接被小腸黏膜內壁吸收，直接通過血液循環(huán)經(jīng)門靜脈進入肝臟。而長鏈脂肪酸的吸收是通過小腸黏膜進入到腸黏膜的末端淋巴管，與淋巴管中的甘油再進行酯化，重新合成具有機體自身特性的甘油三酯，并與膽固醇、蛋白質、磷脂等結合形成乳糜微粒，由淋巴系統(tǒng)進入血液循環(huán)。血中的乳糜微粒是一種顆粒最大、密度最低的脂蛋白，是食物脂肪的主要運輸形式。乳糜微粒隨血液流便全身，滿足機體對脂肪和能量的需要，最終被肝臟吸收。脂肪在肝臟中進一步裂解和再合成，積存于脂肪組織中，作為能量和合成材料的儲蓄?，F(xiàn)在是16頁\一共有24頁\編輯于星期二第二章食品的消化吸收脂肪的消化吸收會受到某些因素的影響。常溫下為液態(tài)的植物性油脂能很好地被消化吸收，利用率也高，而且不易產(chǎn)生飽腹感；而動物性油脂由于熔點較高，消化率較低。另外，當脂肪乳化劑不足時，可降低其吸收率。食物中過量鈣的攝入量會影響高熔點脂肪的吸收，但不影響多不飽和脂肪酸的吸收。部分油脂都可完全被吸收與利用，但是當油脂來不及消化，吸收也會減慢，并有部分從糞便中排出。一般脂肪的消化率為95％，豆油、玉米油、奶油及豬油等油脂均可在6～8h內完全被人體消化，消化吸收率隨時間的延長情況為：2h吸收約24％～41％、4h為53％～71％、6h為68％～85％、8h為85％～96％。

現(xiàn)在是17頁\一共有24頁\編輯于星期二第二章食品的消化吸收三、蛋白質的消化與吸收1．蛋白質的消化蛋白質食物主要是在胃和小腸中進行消化。圖2-5蛋白質的消化過程

現(xiàn)在是18頁\一共有24頁\編輯于星期二第二章食品的消化吸收在胃內，胃黏膜分泌胃蛋白酶原被轉化為胃蛋白酶，能分別催化水解芳香族氨基酸、蛋氨酸和亮氨酸的羧基側肽鍵，使食物蛋白質水解為眎、胨以及少量的多肽和氨基酸。小腸里，由胰腺分泌的胰液含有多種能水解蛋白質的酶原，這些酶原分別被轉化成具有活性的胰蛋白酶、糜蛋白酶、彈性蛋白酶和羧肽酶。前三者催化斷裂肽鏈內部肽鍵，稱為內肽酶，而羧肽酶以及氨肽酶分別催化斷裂羧基末端和氨基末端肽鍵，稱為外肽酶，它們特異地作用于不同的肽鍵。胰蛋白酶催化斷裂堿性氨基酸，如精氨酸、賴氨酸殘基羧基側肽鍵。糜蛋白酶催化斷裂芳香族氨基酸，如苯丙氨酸、酪氨酸或色氨酸殘基羧基側肽鍵。現(xiàn)在是19頁\一共有24頁\編輯于星期二第二章食品的消化吸收彈性蛋白酶特異性較差，作用于各種脂肪族氨基酸，如纈氨酸、亮氨酸、絲氨酸等殘基參與組成的肽鍵。羧肽酶A，B分別作用于帶有游離羧基的中性和堿性氨基酸殘基所形成的肽鍵。胰蛋白酶作用后產(chǎn)生的肽可被羧肽酶B進一步水解，而糜蛋白酶和彈性蛋白酶水解產(chǎn)生的肽可被羧肽酶A進一步水解。含有能抑制胰蛋白酶、糜蛋白酶等多種蛋白酶的物質，通稱為蛋白酶抑制劑，妨礙蛋白質的消化吸收。但可以通過加熱被除去，常壓蒸汽加熱半小時，即可被破壞。胰液水解蛋白質所得的產(chǎn)物僅1/3為氨基酸，其余為寡肽。在腸黏膜細胞中含寡肽酶，寡肽酶從肽鏈的氨基末端或羧基末端逐步水解得到二肽化合物，再經(jīng)二肽酶催化水解，最后完全水解成為氨基酸。

現(xiàn)在是20頁\一共有24頁\編輯于星期二第二章食品的消化吸收2．蛋白質消化產(chǎn)物的吸收食物蛋白質被水解成氨基酸后立即被小腸黏膜吸收，氨基酸的吸收也是主動轉運過程，需要轉運載體以及消耗能量。正常情況下，只有氨基酸及少量二肽、三肽能被小腸絨毛內的毛細血管吸收而進入血液循環(huán)。四肽以上的氨基酸需要進一步水解才能被吸收。各種氨基酸的吸收速度取決于主動轉運過程的不同轉運系統(tǒng)。中性轉運系統(tǒng)可轉運芳香族氨基酸、脂肪族氨基酸含硫氨基酸以及組氨酸、谷氨酰氨等，轉運速度最快；堿性轉運系統(tǒng)主要轉運賴氨酸、精氨酸，轉運速度較慢，僅為中性氨基酸載體轉運速率的10％；酸性轉運系統(tǒng)轉運天門冬氨酸和谷氨酸，轉運速度最慢?，F(xiàn)在是21頁\一共有24頁\編輯于星期二第二章食品的消化吸收四、維生素的消化與吸收

人體消化道沒有分解維生素的酶，胃液的酸性、腸液的堿性以及氧氣的存在都會影響維生素的穩(wěn)定性。水溶性維生素在動、植物型食品的細胞中以結合蛋白質的形式存在，在細胞崩解過程和蛋白質消化過程中，這些結合物被分解，從而釋放出維生素。水溶性維生素一般以簡單擴散方式被充分吸收，特別是分子量小的維生素更易被吸收，分子量較大的如維生素B12則必需與胃分泌的內因子相結合形成復合物后才能被吸收，吸收部位在回腸。

脂溶性維生素可隨脂肪的乳化與分散而同時被消化。吸收機理可能與油脂相同，也屬于被動轉運的擴散作用，吸收部位仍在小腸上端。由于脂溶性維生素能在體內