【科普视频】人体所需的七大营养素详解！
人体所需的七大营养素的基础知识：
营养素基础知识（上）：讲解营养素中能量相关知识
营养素基础知识（中）：讲解蛋白质和脂类的基础知识
营养素基础知识（下）：讲解碳水化合物、膳食纤维、矿物质、维生素的基础知识
营养（英语：nutrition）指食物中包含的热量及其他有利健康的成分。营养学是解释食物中营养素和其他物质与生物体的维持，生长，繁殖，健康和疾病相互作用的科学。人以及多数动物摄入食物以获得足够的营养素；摄取食物后，经过消化、吸收、代谢，利用食物中身体需要物质（养分或养料）以维持生命活动[1]。通过适当的摄入营养可以免去很多疾病。
营养素（英语：nutrient）简称营养，又称为养分，是人体所需的物质。主要分为人体需求量较大的宏量营养素和需求量较小的微量营养素。其中宏量营养素包括碳水化合物、脂肪、纤维素、蛋白质以及水；微量营养素包括矿物质和维生素，而维生素又可细分为脂溶性维生素与水溶性维生素两大类。脂溶性维生素包括有：维生素A、D、E、K；水溶性维生素则包括有：维生素B1、B2、B6、B12以及烟酸、叶酸、维生素C。
宏量营养素，除纤维素和水之外，主要为人体提供能量，以焦耳(jouls)或者卡路里(calories)来衡量。每克碳水化合物或蛋白质提供4千卡能量，每克脂肪提供9千卡能量。其他营养素，包括纤维素、水、矿物质和维生素，不提供能量，但在机体的生理活动中具有重要的作用。
参考文献
^ Berg J, Tymoczko JL, Stryer L. Biochemistry 5th. San Francisco, CA: W.H. Freeman. 2002: 603. ISBN 0716746840.
七大营养素及其作用详解：
1、碳水化合物
碳水化合物，又称糖类，是多羟基醛或多羟基酮及其缩聚物和某些衍生物的总称，一般由碳、氢与氧三种元素所组成，广布于自然界。糖类的另一个名称为“碳水化合物”，其由来是根据生物化学家先前发现一类物质可写成经验分子式：Cn(H2O)n，其氢与氧元素的比例始终为2:1，故以为糖类是碳和水的化合物；但后来的发现证明了许多糖类并不符合上述分子式，如：鼠李糖（C6H12O5）；而有些物质符合上述分子式却不是糖类，如甲醛（CH2O）等。
糖类为人体之重要的营养素，主要分成三大类：单糖、双糖和多糖。在一般情况下，单糖和双糖是较小的（低分子量）的碳水化合物，通常称为糖。例如，葡萄糖是单糖，蔗糖和乳糖是双糖
糖类在生物体上扮演着众多的角色，像多糖可作为储存养分的物质，如淀粉和糖原；或作为动物外骨骼和植物细胞的细胞壁，如：甲壳素和纤维素；另如五碳醛糖的核糖是构成各种辅因子的不可或缺失之物质，如ATP、FAD和NAD）也是一些遗传物质分子的骨干（如 DNA和 RNA）。
糖类的众多衍生物同时也与免疫系统、受精、预防疾病、血液凝固和生长等有极大的关联。在食品科学和其他非正式的场合中，碳水化合物通常是指：富有淀粉（如五壳类、面包或面食）或简单的糖类的食物（如食糖）。
2、蛋白质
蛋白质是一种由氨基酸分子组成的有机化合物。蛋白质的氨基酸序列是根据对应基因进行编码的。除了遗传密码中20种标准氨基酸。多个蛋白质可以形成稳定的蛋白质复合物并发挥某一特定的功能。酶是最常见的蛋白质，对于生物体的代谢非常重要。
3、脂肪
一个典型的食用脂肪分子由数个脂肪酸（包含长碳氢链）组成，与甘油结合。代表性的为三酸甘油脂（三个脂肪酸附到甘油上），脂肪酸可依所包含不同细微构造而被分成饱和与不饱和。饱和脂肪酸碳链上所有的碳都和氢原子结合，而不饱和脂肪酸有一些碳原子之间的连接是双键。所以他们分子中，相对于同样长度的饱和脂肪酸含较少氢原子。不饱和脂肪酸可以再进一步被分为单元不饱和脂肪酸（只有一个双键）和多元不饱和脂肪酸（多个双链）。
4、矿物质
矿物质，又称为无机盐及膳食矿物质，除了碳、氢、氮和氧之外，也是生物必需的化学元素之一，也是构成人体组织、维持正常的生理功能和生化代谢等生命活动的主要元素，约占人体体重的4.4%。它们可以是巨量矿物质（需求相对比较大）或微量矿物质（需求较小）。他们可以自然地存在于食物中，或是元素或矿物形式地被加入，例如碳酸钙或氯化钠。有部分这些添加物来自自然来源，例如地下的牡蛎壳。有时矿物质会被加入食物以外的饮食里，因为维生素和矿物质补充，和在食土病里，称为“异食癖”或“食土症”。
适当地吸取一定程度的每种食用矿物质是有必要持续去维持身体的健康。而过量吸取食用矿物质可能会导致直接或间接的病症，归咎于身体里矿物质程度之间的竞争特性。例如，大量的锌并不有害于它自己，但却会导致铜的不足（除非补偿，按照老年眼疾研究计划里指出）。有媒体报导称，物体接触矿物质含量过高的井水后，会在物体表面形成薄膜，经长时间暴晒，薄膜会变成坚硬的外壳，即“石化”。
5、维生素
维生素是生物体所需要的微量营养成分，而一般又无法由生物体自己生产，需要通过饮食等手段获得。
维生素不能像糖类、蛋白质及脂肪那样可以产生能量，组成细胞，但是它们对生物体的新陈代谢起调节作用。缺乏维生素会导致严重的健康问题；适量摄取维生素可以保持身体强壮健康；过量摄取维生素却会导致中毒。
维生素分为两种，水溶性维生素和脂溶性维生素。“水溶性维生素”易溶于水而不易溶于非极性有机溶剂，吸收后体内贮存很少，过量的多从尿中排出，且容易在烹调中遇热破坏；“脂溶性维生素”易溶于非极性有机溶剂，而不易溶于水，可随脂肪为人体吸收并在体内储积，排泄率不高。每一种维生素通常会产生多种反应，因此大多数维生素都有多种功能。
人体一共需要13种维生素，其中包括4种脂溶性维生素（维生素A，D，E，K）和9种水溶性维生素（8种维生素B，维生素C）。
6、水
水有利于部分生物化学反应的进行，如动物的消化作用及植物的光合作用。在生物体内还起到运输及溶解物质的作用，如血液中的血浆绝大部分都是水，有助于体内传输营养及氧。由于水可以透过蒸发而降低温度，因此水对于维持生物体温度的稳定起很大作用，如动物的汗液及植物的蒸腾作用。
7、膳食纤维
膳食纤维是指不能由人体消化道酶分解的植物源食物成分，主要是多糖类及木质素。可分为两类：
1、可溶性纤维：可溶于水，吸收水分后成为凝胶状半流体，在结肠中细菌作用下易于发酵生成气体与生理活性副产物，是益生元。某些可溶性纤维阻止肠粘膜粘连与潜在致病细菌迁移（translocation）因此能调理肠道炎症，这种效果称为contrabiotic。
2、不可溶性纤维：不溶于水，是新陈代谢惰性，提供充盈（bulking），可以是不发酵，例如木质素能够改变可溶性膳食纤维的吸收速率；也可以使益生元且在大肠中发酵，如抗性淀粉。填充纤维在通过消化道时吸收水分促进排便。
膳食纤维能够改变胃肠道内物质的性质，改变其他营养物与化学物质的吸收方式。
在消化系统中有吸收水份的作用。膳食纤维能增加肠道及胃内的食物体积，可增加饱足感；又能促进肠胃蠕动，可舒解便秘；同时膳食纤维也能吸附肠道中的有害物质以便排出。过量摄入纤维素可以减少食物通过肠道所需时间，导致机体不能吸收其他营养物质。因为钙，铁，锌和镁在肠道中共用转运体，所以其中一种矿物质大量消耗会使转运体系饱和，从而减少其他矿物质的转运，一般建议量为每日摄取20-30克。
膳食纤维主要是非淀粉多糖的多种植物物质，包括纤维素、木质素、阿糖基木聚糖、抗性淀粉、抗性糊精、蜡、甲壳质、果胶、β-葡聚糖、菊糖和低聚糖等。
水溶性膳食纤维的功能：
延缓胃排空
防止血糖急剧上升
降低血胆固醇
非水溶性膳食纤维的功能：
增加粪便体积
促进肠道蠕动
预防便秘和痔疮
预防憩室炎及大肠癌
膳食纤维来源：
粗粮
亚麻籽
豆类
地瓜
青菜
水果
食用菌
膳食补充剂
以上文字版内容来源：维基百科，自由的百科全书
https://zh.wikipedia.org/wiki/营养学
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