低氘氫水實驗室

氣體營養素 

已有 1932 次閱讀 2013-11-14 17:16 |個人分類:氫氣生物學|系統分類:科研筆記|關鍵字:營養素

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營養素的概念：一般情況下，我們認為人類的營養素(nutrient)是指食物中可給人體提供能量、構成機體和組織修復以及具有生理調節功能的化學成分。更廣泛的定義是，能維持人體健康以及提供生長、發育和勞動所需要的各種物質都可稱為營養素。人體所必需的營養素有蛋白質、脂肪、糖、無機鹽（礦物質）、維生素、水和纖維素等7大類。

營養素是生物進化的產物，隨著生命形式的複雜程度增加，營養素的類型和範圍不斷變化。新陳代謝是一切生命現象共同的重要特徵之一，所謂新陳代謝是指生物體不斷地吸收外界的物質，這些物質在生物體內發生一系列變化，最後成為代謝過程的最終產物而被排出體外。新陳代謝就決定了必須和周圍環境進行物質和能量交換，其中物質交換的種類大部分都屬於營養素的範圍。一般來講，處於在生物鏈下游的物種營養素種類相對比較少，處於食物鏈上游的物種，雜食性動物比肉食類和草食類動物的營養素種類更多，草食類動物相對比肉食類動物營養素種類更多。

營養素在不同物種存在不同定義。人類營養素一般限制於通過食物攝取的物質，嚴格意義上，水和氧氣雖然對人體的重要性非常大，一般不作為營養素看待，又由於水主要通過食物和飲水攝取，一般把水作為重要營養素看待。植物主要依靠根吸收營養素，也依靠葉片吸收空氣中的二氧化碳，低等生物攝取營養主要依靠和環境直接進行物質交換，而氣體在植物和低等生物中具有更突出的作用，因此許多氣體在植物和低等生物也被歸類為重要營養素。例如氮氣和氫氣是固氮菌和甲烷菌的重要營養素，二氧化碳是植物的重要營養素。

對食草類和雜食性動物來講，許多維生素如維生素C主要依靠植物類食物攝取，因此屬於重要營養素。但對肉食性動物或低等生物，植物來源的多種維生素完全可以依靠自身合成，因此不作為營養素看待。因此營養素的一個特徵是機體是否需要補充。

營養素的範圍一直在不斷擴大。隨著生命科學研究的進步，人們對營養素的認識不斷豐富。過去一些沒有被認識的營養素不斷被發現，歷史上各類維生素的發現就是最經典的例子，現在也不斷發現一些物質雖然不是維持生命的必須物質，但對維持人類健康十分重要。例如，葡萄籽的一種成分白黎蘆醇，西蘭花等十字花科植物中的萊菔硫烷，生薑的薑黃素，大蒜的大蒜素等都屬於這類營養素。

許多氣體可能是被人們忽視的一類營養素。二氧化碳是植物的營養素，氫氣是細菌的營養素。二氧化碳對動物的酸堿平衡和呼吸運動等重要生理功能具有關鍵調節作用，但動物代謝產生大量二氧化碳需要通過呼吸排泄的物質，不再需要從外界攝取補充，因此不再屬於營養素。氫氣、甲烷等物質也應該重要的營養素類物質。氫氣和甲烷對保護生物體免受炎症和氧化損傷具有重要作用，一般情況下，氫氣和甲烷主要來自大腸內細菌代謝產生，在草食類動物，這些氣體的產量十分巨大，不是主要問題，而作為雜食性動物的人類，這些氣體可能會因為食物種類的單一，如過度食用精細加工的糧食和肉類導致細菌營養物質缺乏而產量不足，從而導致氣體營養素的缺乏。隨著研究的深入，氣體營養素的範疇將會不斷擴大。氣體營養素和傳統營養素的概念最大的區別是這些物質不一定是直接通過食物獲取，因為食物不是氣體的理想載體，但人類和許多動物可能存在某些生物氣體不足的可能，甚至是某些疾病發生的根源，通過呼吸或飲水或增加細菌產生等方式可以提供補充能提高健康水準。

本文引用地址：http://blog.sciencenet.cn/blog-41174-741710.html 

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