【健康探理】漫谈营养
2018/10/23 15:05:17 健康探理
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导读：本篇文章《漫谈营养》约12400字。
本文通过对营养学的发展和6大营养素的介绍阐明饮食的重点：食用多种不同来源的食物，如水果、蔬菜、肉类、谷物、牛奶和乳制品。
漫谈营养
生物为了生存就需要食物，这是一个事实，并不是什么新鲜事物。但食物中含有一些特定的、赋予了生命的物质和营养素，这一概念却是最近几百年才出现的。英国的内科医生詹姆斯·林德(1716 - 1794)就被认为是第一个提供了科学证据的人，他证明了某些食物和特定的营养素是预防疾病所必需的。在他著名的《坏血病论》一书中，描写了他试图找到一种治疗坏血病的饮食方法。十八世纪以前，坏血病是一种在远航的水手中很常见的、致命的疾病，而十六世纪以后的几百年，又正好是水手们长时间远航满世界搞征服最繁忙的时期。我们现在已经知道坏血病是由维生素C缺乏引起的，其症状包括牙龈出血、定向障碍和关节疼痛。以下节选自林德的医疗报告：
我将总结关于保存海员的训诫，指出最好的办法来消除长途航行中的许多不便之处，并消除造成这种损害的几个原因。
下面是实验：
1747年5月20日，我带了12个坏血病病人上了Salisburyat sea。他们的箱子和我的一样。一般来说，他们都有腐烂的牙龈、斑点和疲倦，膝盖也很虚弱。他们在船头找了一个地方躺在一起;他们有一个共同的饮食习惯，就是早上喝加糖的水粥;晚餐经常吃一些新鲜的羊肉肉汤;在其他时间吃点布丁、煮饼干与糖等;晚餐吃大麦、葡萄干、米饭、西米、酒或类似的东西。其中的两个人每天订购一夸脱的苹果酒。另外两个人在空腹的情况下，每天三次服用25格硫酸长生不老药，用强烈酸化的漱口水漱口。还有两个人每天空着肚子，吃三次醋，每次两勺，他们的粥和其他食物都加了醋进行酸化处理，还有漱口水也加醋进行酸化。两个最严重的病人，大腿肌腱都是僵硬的(其他病人没有这种症状)，被放入海水中侵泡。其中，他们每天会喝半品脱的啤酒，有时也多多少少用温和的药物控制症状。另外两个人每人每天都吃两个橙子和一个柠檬。他们在不同的时间、空腹的时候贪婪地吃着。在这一过程中，他们只坚持了六天，就消耗了全部的食物。剩下的两个病人每天吃三次由医院外科医生推荐的由大蒜、芥菜籽、拉德、拉潘制成的药糖剂，外加一种肉豆蔻的大豆蔻，秘鲁的香脂和没药树胶，普通的饮用大麦水与罗望子酸盐，混合成汤剂，在此过程中，添加了火葬酒的酒石以后，他们被轻轻清洗了三四次。
其结果是，从使用橙子和柠檬的两个人那里看到了最突出和明显的良好效果;其中的一个人已经服了六天的果汁，那个时候他身上的斑点还没有完全脱落，他的牙床也没有发出声音;但是除了漱口水或长生不老药，他没有使用任何其他的药物。在我们来到普利茅斯之前，他变得相当健康，也就是6月16日。另一个喝柠檬汁的病人的身体状况是恢复得最好的，现在被认为非常好，他因此被任命为其他病人的护士……
由于我在其他地方也有机会注意到其他药物对这种疾病(坏血病)的影响，我在这里只注意到我所有试验的结果是橙子和柠檬是治疗这种海上疾病最有效的药物。我倾向于认为橘子比柠檬,虽然主要是橙子如此迅速和惊人的康复了在天宁岛上的安森勋爵的人民, 这位高贵、勇敢、经验丰富的指挥官就是其中之一，在他离开这个岛之前，有一个人在一片混乱中被命令上岸，把苹果和柠檬储存起来，以备将来之需…….也许再经过更长的历史就足以消除(坏血病的原因)这一疑问了。
(林德，伦敦，1753)
林德和其他研究人员的工作为我们现在所称的营养学分支奠定了基础。但目前对人类营养的研究要复杂得多，因为它涉及的已经不仅仅是寻找预防营养素缺乏性疾病的食物(和营养)了。目前营养学的全部范围包括了影响我们饮食的社会、心理、经济甚至精神影响。营养学比历史上任何时期都更多的涉及到对慢性病的理解以及长期饮食习惯的对慢性病的影响。营养学领域广泛涉及到食品科学、遗传学、人类学、植物学、营养学、心理学、动物科学、生物学、生理学、生物化学、流行病学、临床和实验室研究、药剂学和临床医学。从非科学的角度来看，食物有助于身体、思想和精神之间的平衡。因此，对营养的全面理解需要对许多学科和观点有比较清楚的认识，在今天这个由科学技术驱动的、信息量爆炸的世界中，必须要培养正确解释营养信息的能力，大量的相互矛盾的信息的可靠性往往是高度可疑的。
随着圣托利乌斯的实验(1561年1636年)，营养学进入了科学的领域。当时，意大利医生圣托利乌斯(Sanctorius)发表了一份报告，他把自己每天摄入的食物和饮料量过称称其重量，然后将其进食食品的重量与其排泄物(粪便和尿液)的重量进行比较。圣托利乌斯注意到他的排泄物的总重量比他的食物和饮料的总重量要轻得多，而他的整体体重却没有任何变化。圣托利乌斯的观察涉及到进食、排泄与人体三个重量的变化，他得出的结论是，人体所进食的食物和饮料的总重量，通过一种被他称之为“无意识排汗”的过程，就像水一样慢慢地流失了。直到两个世纪以后，拉瓦锡(1743-1794)才对食物的摄入量与人体的热量损失、吸入的氧气量和呼出的二氧化碳量几者之间的关系进行了更精细的实验。他得出的结论是，人体产生的热量来自于食物在人体内部的燃烧过程，这个过程类似于物质在体外燃烧的过程。从拉瓦锡年代的工作中,我们现在已经知道意大利医生圣托利乌斯当年观察到的食物的重量损失，是由于通过呼吸排出了大量的二氧化碳的重量损失,并不是汗水。拉瓦锡通常被称为营养学之父,因为是他建立起了呼吸和新陈代谢的原则，至今仍在使用。圣托利乌斯和拉瓦锡的实验代表了营养方面的早期里程碑，这些里程碑导致了人们对食物和身体的相互作用的思考发生了重大转变。
今天，肥胖成了全世界的流行病，从新陈代谢的原则来讲，进食重量长期大于身体的热量消耗，是肥胖的根本原因。回顾圣托利乌斯和拉瓦锡的实验两百年前的那些实验，进食量大于排泄量，说明人体吸收了大量的营养物质和热量，这是人体能够长胖的生理基础，假如一个人的进食量等于或者小于排泄量，这个人的生理必然是异常的，或者是有疾病的。所以，进食量大于排泄量这个生理规律，决定了人体具有肥胖的生理基础。而拉瓦锡的呼出二氧化碳的新陈代谢规律，从根本上决定了消除多余能量、减去多余体重的正确出路在于多呼气，因为呼出的气体中饱含着二氧化碳。二氧化碳是有重量的，呼出的气体越多，体重也因此减轻越多。减肥之所以困难，就是因为受到呼吸的限制，人不可能在短时间内无限的呼吸。而长期的有氧运动，是呼出二氧化碳最多的一种运动，所以，减肥是离不开有氧运动的。如果对营养学、对生物化学不了解，对于怎样控制饮食以减少进食排泄重量差、怎样通过提高呼吸的深度和频率来加大二氧化碳的排出就无法很深刻的加以把握，就会产生很多莫名其妙的减肥理论和方法，比如有的人以为有氧运动就是要到空气好的山区、树林里去散步，就是一种偏差很大的认识。有氧运动不必挑选地方。有氧运动，是指人体的细胞能量代谢是在线粒体里面进行的需要氧分子参与的有氧代谢，产生能量ATP后排出的就是二氧化碳和水，二氧化碳经呼吸排出，水经汗与尿排出。与有氧运动(长跑、游泳、快步走、登山等耐力运动)相对应的是无氧运动，又称力量运动，比如举重、百米短跑。运动时间短、运动形式呈爆发力方式发生的运动，人体细胞只能通过糖酵解的方式快速产生能量，糖酵解的过程不需要氧分子参与就能产生能量，但是代谢产物是乳酸，而不是可以通过呼出气体排出的二氧化碳。乳酸留在体内会导致肌肉酸痛，这是器械训练后肌肉疼痛的原因。由于乳酸不能排出体外，所以，无氧运动不减肥。但是，力量训练产生的乳酸可以刺激肌肉生长，使肌肉变粗、肌肉细胞里的线粒体增多。而线粒体越多，有氧代谢越好，产生的二氧化碳越多，所以，适当的力量训练也是减肥必须的。
营养研究的另一个重要里程碑是人们认识到了食物是由碳水化合物、蛋白质和脂肪组成的，而这三大物质是人体能量的来源。法国生理学家马恩迪(1783 - 1855)是第一个区分出这三种主要营养素的人。李比希(1803 - 1873)，德国生理学家，他后来证明了碳水化合物，蛋白质和脂肪确实是在体内燃烧的食物的燃料组成部分，他也是第一个估算出食物能量含量的人。虽然李比希误解了人体如何使用碳水化合物、蛋白质和脂肪，但他提出的饮食中这三种成分对保持健康至关重要的观点是正确的。
如果人们以为自己完全掌握了事物的内在规律，并因此沾沾自喜，得意洋洋的开始按照人的意志去对待生命，往往会付出生命的代价，毕竟，从17世纪初圣托利乌斯测定摄入排泄量开始，到今天为止，人们对生命营养的认识也才五百年历史，而真正深入的、分子水平的认识也就一百多年，如今，科学界连“生命”都还无法定义。遵循自然的生命规律，恐怕比盲目遵循人为规律更加靠谱一点，尤其是在长时间的慢性病领域，营养的方法更贴近人类的生命机制和进化机制，而药物类都是人工开发的产品，人为的主观痕迹就很强。19世纪晚期，有几名研究人员试图在实验室中利用从牛奶和其他食物中分离出来的碳水化合物、蛋白质和脂肪三大营养物质来繁殖牛奶。当他们给实验动物喂这些人为提取、又重新合成的牛奶时，实验动物统统都死了；与此同时，那些继续喂牛奶或其他天然食物作为添加食物的动物却存活了下来。通过喂死了动物，科学家这才得出了科学的结论，除了碳水化合物、蛋白质和脂肪三大物质以外，食物中还必须有其他重要的物质。生命，光有热量是不可维持的。
在林德等人的研究基础上, 克什米尔·芬克(Cashmir Funk 1884-1884)和弗雷德里克·霍普金斯(Frederick Hopkins 1861-1947)写于1912年的经典论文中，提出了营养缺乏类疾病的概念，是指由于饮食中缺乏特定的化学物质,食用这些化学物质就可以治愈这种疾病。霍普金斯把这些食品中的化学物质称为辅助因子，而芬克提出了“维生素”这个名字，以补充这些必需营养素。维生素的发现和分离在20世纪早期主导了营养研究。许多研究者惊讶地发现，维生素的发现是相当近期的，从1909年的维生素A开始，直到1946年维生素B12才被发现。即使在今天，专家们仍在争论化学胆碱是否是一种必要的营养物质，是不是值得补充的一种维生素。
在过去的一个世纪里，膳食矿物质的重要性也变得明显起来。大量的矿物质(如钙和铁)也是更容易进行研究的营养素，矿物质也被最早认为是必需的膳食成分。然而，有些微量矿物质需要的数量非常的少，而且研究起来也更加困难，尤其是二十世纪初期的研究方法还有相当的局限性。虽然目前使用的研究方法更加精细，但几种微量的矿物质(如硼和镍)的确切作用却仍然没有确定下来。
过去的一个世纪是营养研究的一个非常激动人心的时期，在这个世纪，营养学作为一门独立的科学学科牢固地建立起来了。早期的营养研究让我们能够从一个广泛的角度来看待营养，我们摄入的每一种食物物质最终都会影响我们的健康和幸福。而自从发现了维生素和其他的必需营养素之后，人类缺乏类疾病的人数就迅速地减少了。今天，营养学的注意力正从缺乏类疾病转移到营养物质在慢性疾病如癌症、骨质疏松症和心脏病中的作用。营养研究的未来很可能远远超出我们对营养物质的传统的那些理解，营养在关注食物中的各种物质如何在没有疾病的情况下优化我们的健康。
鉴于食物在维持生命中至关重要，营养研究人员多年来一直使用以下营养物质的定义:“食物的成分不能在体内制造，但对正常生长和发育至关重要。”请注意，在经典的定义中使用了“必需”这个词，这意味着某一种营养物质是人体自己不能制造的，因此在饮食中就是必需的。定义营养物质的一部分困难在于，营养物质可能被视为食物中的某一种物质，而无论这一种营养物质是否能够在体内产生，人体都会将其融入其无数的功能中。
胆固醇就是一种食物物质的例子，人体利用它来完成一些非常重要的功能，但人类在饮食中并不需要胆固醇，因为身体制造了它所需要的一切胆固醇。因此，虽然胆固醇虽然不是一种非常重要的食物中的营养物质，但它仍然可以被认为是一种人体必须的营养物质，因为它可以在饮食中被人体吸收、消耗，并被身体使用。
更让人困惑的是另外一些重要的营养物质，包括人体自己制造的维生素D，但人体由于全身穿戴整齐地生活在室内不见阳光，自己合成的维生素D的量通常太少了，根本就无法满足人体的需要。即使人们偶尔到赤道去裸晒阳光产生的维生素D的含量勉强能满足短时间内身体的需要，长期补充维生素D这些营养物质通常也被认为是必不可少的。
还有一些例子表明，如果由于某些代谢条件的原因，人体不能再制造某些营养素了，那么这些营养素就会变得必不可少。肝硬化和肾功能障碍都是人体器官不能制造重要的身体化学物质的例子，因此营养素的饮食来源就对生存至关重要了。早产儿也很难产生足够的非必需的营养素来满足身体的需要。
因此，虽然必须营养素和非必须营养素的概念非常重要，但我们必须认识到并非所有的营养素都是必需的，有些营养素在某些代谢条件下可以成为必需的。
营养专家目前认识到人类正常生长、发育和维持健康所需的基本营养素有30多种。即使没有绝对的饮食需求，人体可能还需要几十种或数百种非必需的营养素。因此，对营养素的全面了解必须包括它们对癌症、骨质疏松症和心脏病等长期慢性病的影响。即使是一些已知的对预防缺乏性疾病至关重要的传统营养素，现在也被认为对涉及慢性病的代谢过程具有有效的生物学效应。例如，维生素E长期以来一直被认为是正常生殖的关键，尽管最近的证据表明它也可能降低冠心病的风险。这些营养物质的作用超出了经典定义的范围，意味着虽然有些食物物质对生长和发育不是必需的，但它们在饮食中的存在可能有助于影响整体健康，提高生活质量。属于这一类的营养素包括许多天然存在于植物中的化学物质(植物化学物质)。营养研究人员刚刚开始了解这些非必需营养素如何帮助预防慢性疾病和改善整体健康和福祉。
六种基本营养素是碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质和水。每一组可能包含各种不同的物质，但每一组中的所有物质都具有决定其分类的基本化学或功能。碳水化合物、蛋白质和脂肪通常被称为宏量营养素，因为它们在饮食中需要的量相对较大。宏量营养素的另一个共同特征是它们为身体提供能量的能力。维生素和矿物质被认为是微量营养素，因为它们只需要少量。与人们普遍认为的相反，微量营养素是不含能量的，也不能为身体提供哪怕一点点的能量。然而，大量的微量营养素参与到从大量的宏营养素中释放能量的化学反应过程中，因此微营养素对适当的能量代谢是必不可少的。水也是一种必需的营养物质，与其他所有的营养物质不同的是，每天必须饮水以防止缺水(脱水)。
碳水化合物是大多数人饮食中能源的主要来源，也是世界范围内人类的主要能源来源。碳水化合物是包括糖、淀粉和纤维在内的多种物质。糖和淀粉提供能量，而大多数膳食纤维却不提供能量，因为纤维只是通过一下消化道，基本上不被人体吸收。(只有一小部分纤维被大肠内的细菌代谢，因此，一些能量可以被收集起来用于我们的身体。)当我们使用“糖”这个词时，大多数人想到的就是精制的白色晶体，通常被称为食糖。然而，自然界中存在许多种类的糖，如水果糖和牛奶糖。天然富含糖分的食物包括水果、蔬菜、蜂蜜、牛奶和其他乳制品。甜菜和甘蔗含糖量特别高，是商业精制食糖的主要来源。在经济发达的国家，含有添加糖的加工食品如糖果和软饮料占了糖类消费的大部分。淀粉自然的存在于谷物和蔬菜中，是全世界消耗的主要碳水化合物。它是豆类、大米、土豆、面食和面包等食物的主要成分。精制淀粉在食品工业中也被广泛用作加工食品的增稠剂。许多人认为吃含有淀粉和糖的食物会使人发胖，而且糖比淀粉更容易使人发胖。事实上，淀粉和糖提供的能量完全相同，所以糖使人发胖的程度和容易度并不比淀粉强。此外，过多的身体脂肪是摄入过多食物的结果，而不仅仅是碳水化合物吃多了。而在限制总能量相当的条件下，选择脂肪还是碳水化合物，两者的能量数量是没有差别的。两者的主要区别在于摄入脂肪可以不刺激胰岛素分泌，摄入碳水化合物却必然刺激胰岛素分泌。 “纤维”这个词指的是任何一种植物材料，它对消化有抵抗力，并能在消化道内顺利通过。通过这种方式，膳食纤维可以帮助预防便秘，并通过加快食物中可能导致癌症的排泄物和物质的运输来降低患结肠癌的风险。尽管包括了大量水分的均衡饮食确实有助于确保所有必需营养素的摄入达到足够的量，但是如果肠道功能有问题，肠道也可能会干扰其他必需营养素的吸收。
蛋白质似乎比其他宏量营养素更具有积极的生命作用，恩格斯在一百多年前就准确的认为生命就是蛋白质。因此，与碳水化合物和脂肪这两种热量物质不同，蛋白质通常与促进健康、增强体力和生命活力有关。运动员通常会选择高蛋白食物或者直接补充蛋白质，以增加肌肉的质量、力量和耐力。但是，膳食蛋白质是否也能够得到蛋白质粉一样的正面评价呢? 膳食蛋白质真的能增加一个人的力量和活力吗?我们是不是担心摄入了过多的蛋白质吗?要准确的回答这些问题，需要对蛋白质是什么以及它们在体内的作用有更全面的了解。
首先，作为一种必要的营养物质，蛋白质在日常饮食中是必需的，以取代作为正常代谢一部分而被降解的身体蛋白质。发达国家的大多数人摄入的蛋白质是身体所需蛋白质的两倍，多了；而大多数发展中国家的人均蛋白质是低于人体每天需要量的，包括中国。人体平均每天需要补充大约90克纯净的蛋白质，相当于半斤净瘦肉。
第二，身体只使用它所需要的那些东西，所以过量的饮食蛋白质主要被燃烧用来获取能量，相当于脂肪和碳水化合物的供能作用。摄入过多的蛋白质不会自动地使我们的肌肉变大或变得更强壮，只有经过了锻炼才能做到这一点!最后，食用高蛋白饮食确实有一些风险，人体中蛋白质的加工需要大量的水(大约是碳水化合物加工所需水的7倍)和大量的维生素，如维生素B6。因此，食用高蛋白的脱水是一个普遍的问题，尤其是对那些通过出汗和蒸发而损失了更多水分的人来说。此外，肾脏是唯一能够处理蛋白质代谢废物以消除尿液中的蛋白质的器官。随着时间的推移，过量的饮食蛋白质就会淹没肾脏，造成肾脏永久性的损害。像所有的营养物质一样，蛋白质应该作为整体均衡饮食的一部分来食用，其中包含足够但不太过量的蛋白质。蛋白质的过度消费很容易发生在经济发达的国家，在这些国家，含有蛋白质的动植物食品是很容易得到的。
与蛋白质相反，膳食脂肪因其与心脏病和癌症的关系而名声很不好。在解剖学和流行病学的研究中，脂肪的对心血管疾病、肿瘤的负面名声是很有道理的，尽管膳食脂肪在健康和疾病中的作用非常复杂，科学家们还没有完全理解脂肪的营养作用。一方面，我们知道某些类型的脂肪是正常生长和维持健康所必需的，而在饮食中缺少了它们就会导致特定的缺乏性疾病。另一方面，过多的某些脂肪似乎又会增加患心血管这类慢性疾病的风险。造成这种困惑的部分原因也许是因为自然界中存在着几种类型的脂肪，并且都存在于我们所吃的食物中。而另一个令人困惑的地方是，许多不同的名字被用来描述食物中那些我们通常称之为脂肪的物质。对化学家来说，食物中任何不溶于水的分子都应该属于脂类化合物。食物中最重要的脂类就是甘油三酯和胆固醇，它们是化学结构上不相关的物质，只是它们都不溶于水。甘油三酯是一种脂质，通常被称为脂肪、油、油脂、起酥油、猪油、牛油、板油、酥油，凡此等等，以及世界各地的各种叫法与名称。例如，一瓶大豆油就可以是纯的甘油三酯。我们通常用脂肪这个词来描述室温下固态的甘油三酯，用油来形容室温下液态的甘油三酯。“油脂”实际上就是许多不同类型的甘油三酯的混合物，具有不同的化学性质，这就解释了为什么有些混合物是固体的，有些是液体的。甘油三酯主要为身体提供能量，在动物和植物产品的食物供应中随处可见。而胆固醇是另一种膳食脂类，但它只会在动物的产品中发现，胆固醇在植物王国中是不存在的。一些聪明的营销计划把植物食品也宣传为不含胆固醇，然后就可以向你收取更高的价格了!
胆固醇在人体内含量非常充足，因此不被认为是一种必需的营养素。与甘油三酯不同，胆固醇是不提供能量的，也就是说，胆固醇不会使人肥胖。对于人体而言，胆固醇是人体每一个细胞的非常关键的结构成分，同时也是类固醇激素的前体物质，人体如果缺乏胆固醇，将不能产生大量的肾上腺皮质激素，就会产生严重的炎症和自身免疫性性疾病，如类风湿、红斑狼疮、纤维肌痛等；人体如果缺乏胆固醇，雄激素、雌激素的合成就会减少。男女更年期后，胆固醇的利用率自然就下降了，血中胆固醇此时自然就会增高，各种慢性病也就来了，因为肾上腺利用胆固醇的能力也下降了，身体的各种慢性炎症就无法缓解。用胆固醇制造的类固醇激素，是人体最根本的抗炎症物质。
这是一个甘油三酯的示意图。甘油分子就像一个E字形的抓手，可以同时抓住三个脂肪酸。上图中，上面的那条脂肪酸是一条饱和脂肪酸，而中间和下面两条都是不饱和脂肪酸。所以，甘油三脂上的脂肪酸既可以是饱和脂肪酸，也可以是不饱和脂肪酸；既可以是Omeg3、Omega6两种必须脂肪酸，也可以是其他任何形式的非必须脂肪酸。在营养学研究中最重要的脂类就是甘油三酯和胆固醇。甘油三酯是我们食物中最丰富的油脂，也是植物油和动物脂肪的主要成分。所有甘油三酯都具有相同的基本化学结构，其中三个脂肪酸分子附着在一个甘油分子上。当只有两种脂肪酸附着在甘油上时，这种化学结构被称为二甘油酯。如果只有一种与甘油相连的脂肪酸就叫做单甘油酯。单甘油酯和双甘油酯很少在自然食物中发现，但它们经常被添加到高脂肪加工食品中，如人造黄油、起酥油和冰淇淋，以帮助增加脂肪的平滑和稳定性。
在Omega3，6，9亚麻酸这个多不饱和脂肪酸的分子结构上，在分子末端的3、6、9三个碳原子的位置上各有一个不饱和碳键，注意不饱和碳原子上的氢原子都排列在同一个方向，都在碳原子的下方，这种氢原子排列在同一个方向的结构被称为顺式结构。自然界中绝大多数不饱和脂肪酸都含有双键同一侧的氢原子，在化学中这叫做顺双键。注意，上图中顺式双键两边的氢原子在油酸、亚油酸和亚麻酸中是向下的。注意，当碳原子之间有双键时，连着碳链的氢原子就更少了。当没有双键时，脂肪酸的碳键就被氢原子完全饱和了，成了饱和脂肪酸。当脂肪酸中仅仅存在一个双键时，它是单不饱和的；而多不饱和脂肪酸包含两个或更多的双键。
另一种描述脂肪酸的方法是用omega系统。Omega-6脂肪酸是指分子末端的最后一个双键是6个碳;最末端的三个碳呈双键就被称为Omega-3脂肪酸。饱和程度与脂肪酸的物理性质直接相关，因此，与它相连的甘油三酯也直接相关。甘油三酯混合物中饱和脂肪酸的比例较高，常温下往往是固态的，例如，棕榈油和牛脂含有约50%的饱和脂肪酸。含有较高比例不饱和脂肪酸的甘油三酯混合物在室温下往往是液态的，比如大豆油，它只含有15%的饱和脂肪酸。鸡肉的脂肪中含有适量的饱和脂肪酸(约33%)，在室温下会变成半液体。
这是一个反式脂肪酸(人造黄油)的分子结构。双键两侧氢原子的位置也是一个重要的特征，这也会影响脂肪酸的化学性质。在末端第9碳的位置有一个不饱和碳键，但是9碳上的氢与10碳上的氢位置正好是相反的，呈一上、一下的分布形式，这就是反式双键。与顺式脂肪酸对比，顺式脂肪酸不饱和键的氢键在同一个方向，都在下方，如前面甘油三酯2、3两条脂肪酸链所示。当氢原子存在于双键的对面或横向边时，这种结构就叫做反脂肪酸。反式脂肪酸天然的存在于反刍动物的脂肪中(如牛奶脂肪和牛脂)，尽管人类消耗的大多数反式脂肪酸是来自于氢化植物油。加氢过程是指在压力下，将氢气通过植物油的液体中冒泡，以增加饱和度(即饱和度)的过程。油接触氢的时间越长，脂肪酸就越饱和，导致原来液态的植物油变得越来越固体。部分氢化是指当某些双键饱和时，会导致某些双键上的氢原子转变成反式构型。这些年来，部分氢化植物油的使用急剧增加，因为在加工食品和餐馆食用油中使用动物脂肪已不受消费者青睐。食品工业严重依赖氢化植物油来生产在室温下必须保持固态的食品。饼干、饼干和馅饼皮之类的产品已经根本不含液态油了。
现在，反式脂肪酸对健康的影响受到严重的质疑。人们主要的担忧是膳食中的反式脂肪酸会提高血液中的胆固醇水平，因此可能会增加患心脏病的风险。最近的一些报纸和杂志文章进一步加剧了公众对此的担忧，媒体总是指出反式脂肪酸对人类有毒，并且会产生异常的身体化学反应。因此，就像许多营养和健康问题一样，大量的不必要的恐惧就已经产生了。而事实上呢，反式脂肪酸是自然存在于动植物的食品中的，因此它们一直是人类饮食的一部分，没有人能够从牛奶中去除天然的反式脂肪。人体代谢反式脂肪酸也像从饮食中吸收的其他顺式脂肪酸一样容易，而且从来没有人报告过反式脂肪的毒性病例。与单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸相比，反式脂肪酸往往也会提高血液中的胆固醇水平，而与饱和脂肪酸相比，反式脂肪酸实际上还会降低血液中的胆固醇水平。在降低胆固醇这个方面，食用含有适量反式脂肪酸的食物反而是安全的，而且很容易使它成为均衡饮食中的一部分。
胆固醇的名声比反式脂肪还要坏，从50年代美国对胆固醇的负面宣传到现在，胆固醇基本上成了心血管疾病的同义词。而事实上，虽然胆固醇的化学结构和代谢功能与脂肪酸和甘油三酯存在着很大的区别，但胆固醇确确实实是另一种很重要的膳食脂类。胆固醇是人体细胞和神经组织的重要组成部分，也是合成维生素D、胆汁酸和类固醇激素的基石分子。事实上，身体的每一个细胞都离不开胆固醇，身体可以制造所有正常生理功能所需要的胆固醇，而绝不依靠从饮食中获取胆固醇。所以胆固醇并不是必需的营养物质，而是人体正常生物化学反应中的一个中间物质。当饮食中的胆固醇被人体吸收消耗了时，身体可以通过减少自身胆固醇的制造来进行调节。最常见的一个误解是，吃胆固醇就会自动增加体内的胆固醇含量，特别是血液中的胆固醇含量。只有不到15%的人口是这样，他们缺乏通过减少身体自身的胆固醇制造量来完全补偿膳食胆固醇的能力。对于这些人来说，吃低胆固醇的饮食通常就是为了防止血液中的胆固醇过高。另一个重要的事实是胆固醇只存在于动物性食物中;植物是不会产生胆固醇的，所以所有的植物食物都是天生不含胆固醇的。
一提到维生素这个词，我就会想到一个几乎不可思议的形象。从提高人的能量水平到增强性能力到治愈疾病，维生素似乎被认为是万能的。虽然维生素确实是多种代谢功能所必需的，他们的性能也可能常常被夸大。从科学的观点来看，维生素是调节体内化学反应所需的少量的、但是是必需的膳食物质，从这个意义上来说，维生素对于正常的生长和保持健康是很重要的，但除了这些基本的生物化学功能之外，它们似乎并没有更大的特性。维生素确实参与了从碳水化合物、蛋白质和脂肪中释放能量的化学反应，但其本身并不包含内在的能量。维生素对于正常的生殖代谢也是必需的，但它们绝不是春药。在饮食中加入维生素是可以治愈某些疾病的，但只能治疗在维生素缺乏或者相对缺乏的情况下出现的那些特定的疾病。通常在发达国家的食物供应中随处可见琳琅满目的各种各样的维生素，而且人们摄入的量也足够，尽管人们还是普遍认为维生素补充剂通常是不需要的。当身体出现了各种慢性疾病的时候，显然没有处在正常的生长状态中，当然也没有保持住健康，而维生素对于正常的生长和保持健康是很重要的。关于饮食营养的这些自相矛盾的定义和说法，究竟哪一种观点是正确的呢？显然，正确的说法还是维生素对于正常的生长和保持健康是很重要的。
矿物质是地球上不能被自然的力量创造或分解的基本元素。在地球上的100多种元素中，人体至少需要16种元素来完成各种功能，如导电、调节化学反应和为人体提供结构部件等等。传统上，矿物质的分类是根据在人体中所发现的矿物质量或饮食中所需要的矿物质量。主要的矿物质是那些占总体重0.05%以上的矿物质，而微量元素是指数量通常比0.05%的体重少得多的那些矿物质。人体所需的微量矿物质很可能比我们目前所认为的七种要多得多，但这些微量矿物质的需求量可能非常的小，以至于目前的研究方法对其在人体内的分布与代谢功能的研究都还不够敏感。矿物质通常可以在摄入的食物中被发现。植物从它们生长的土壤中来获取矿物质，而动物则通过食用这些植物来积累矿物质。不足为奇的是，食物的矿物质含量完全取决于在生产这些食物的地理区域中存在有哪些矿物质。例如，中国北方就有一大片土地土壤缺乏硒，硒缺乏的症状在该地区的居民中很常见。在发达国家的人口中，矿物质缺乏是很罕见的，因为发达国家的人们非常注意补充矿物质。另外一个方面，如果某个地区的某些矿物质含量太高，也会造成另一种矿物质的吸收不良，例如北方某些地区饮水为硬水，钙类矿物质太多，拮抗了人体对铜的吸收。
水往往是被遗忘的营养，但它却是我们的饮食和身体的主要组成部分。事实上，水可能是所有的必需营养素中最关键的一种营养素，因为人类在没有水的情况下只能存活几天，但在有水而没有其他必需营养素的情况下却能够存活数周或数月。一般成年人每天大约要喝10杯水，以含有水的食物和饮料的形式摄入。虽然人体中的大部分水分都来自于饮食，但也有一些水分来自于正常新陈代谢过程中的化学反应。水分布在全身的细胞内外。它提供身体的几个主要功能，如润滑关节，在血液中运输营养，在尿液中运输废物，调节体温，并提供生物化学反应的介质，几乎体内的每一个生化化学反应都是在水中完成的。运动的人比不运动的人每天需要喝更多的水，因为汗水和呼吸的蒸发会增加水分的流失。
人类需要依靠持续不断的食物供给来维持健康和生存。为了获得身体所需的所有基本营养物质而吃足够的、正确的食物却并不是一件容易弄清楚的事情，尤其是在消费者可以选择众多食物的情况下，就常常让人感到困惑。健康专家通过各种媒体不断地警告我们应该避免哪些食物以，同时告知我们哪些食物有助于健康。他们说的真的对吗？几年前，消费者还被告知停止食用奶油、黄油，因为它会导致心脏病，同时希望消费者转而食用人造黄油。紧接着没几年，人造黄油就变成了大坏蛋，因为用来制造人造黄油的脂肪被认为比奶油制成的黄油更糟糕。不幸的是，这种好的食物/坏的食物比较心态造成了许多关于食物及其对健康和疾病的影响的误导的概念和没有任何根据的信念。营养研究的本质并不是黑白分明的，也不是非此即彼的，那些自相矛盾、明显相反的信息仅仅反映了对营养物质在身体中如何运作的不断进化的知识某一个侧面的理解。选择健康食品的第一步是要意识到没有什么食物是绝对好的或者绝对坏的，所有的食物都能够适合健康的饮食。事实上，没有一种食物在人体所需的所有必需营养素中是完全平衡的。因此，一个健康的饮食取决于吃多种不同来源的食物，如水果、蔬菜、肉类、谷物、牛奶和乳制品。这种方法将有助于确保身体的所有需求得到满足，同时才能有助于降低患慢性病的风险。另外就是根据年龄和身体状况选择对自己最有利的食物，尽管营养学家不分男女老少的统一推荐碳水化合物，但是对于一个血糖已经不稳定的人来讲，降低碳水化合物的比例、适当增加蛋白质和脂肪的比例才是最有利的。
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