均衡营养：经典理论

营养是人类始终关注的核心问题之一，这一点毋庸置疑。或许最大的误解在于，人们认为通过生产足量的必需食品就能解决人类营养问题。客观分析表明，现代人类社会对此类食品的自由选择在大多数情况下会导致营养失调，而营养失调又会根据个体的多种遗传和表型特征，引发一系列严重疾病。

在科学史上，营养学主要有两种理论。第一种理论起源于古代，第二种理论——古典理论，通常被称为平衡营养理论——出现于两百多年前。第二种理论目前占据主导地位，它取代了古代理论，是实验生物学和医学的杰出成就之一。

主要与营养障碍有关的综合症（据：Haenel，1979，附有补充）

营养过剩
碳水化合物、精制淀粉和糖	蛋白质
疾病、紊乱
心血管疾病（高血压、动脉粥样硬化、静脉曲张、血栓） 慢性支气管炎、肺气肿 胃肠道疾病（溃疡、胃炎、肠炎、溃疡性结肠炎、痔疮） 大肠杆菌引起的阑尾炎、胆囊炎、肾盂肾炎 胆囊炎 胆结石疾病 肾结石疾病 糖尿病 高脂血症 妊娠中毒 癫痫、抑郁症 多发性硬化症 牙周病	心血管疾病（心肌梗塞、高血压、动脉粥样硬化、血栓性静脉炎、栓塞、微血管病） 糖尿病 高胆固醇血症 妊娠中毒
预防
减少易消化和精制碳水化合物的摄入	减少蛋白质摄入

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古代营养理论

这一古老理论与亚里士多德和盖伦的名字息息相关。根据该理论，人体由血液滋养，血液由食物物质通过类似发酵的复杂过程不断形成。在肝脏中，血液被净化，然后用于滋养器官和组织。因此，用现代术语来说，初步消化被认为是将食物物质转化为其他物质的过程，这些物质可作为能量来源和构成要素。

平衡营养理论的主要假设

平衡营养理论与古典实验自然科学同时出现，本质上仍是当今的主导世界观。该理论的基本原理在生物学和医学各个领域的许多手册中都有阐述。以下报告特别探讨了平衡营养理论的各个方面：Sherman，1937 年；Winitz 等人，1970 年；《治疗性营养》，1971 年；《化学和生理问题……》，1972、1975、1976 年；Pokrovsky，1974、1979 年；Haenel，1979 年；Samsonov、Meshcheryakova，1979 年；Harrison 等人，1979 年；《蛋白质代谢……》，1980 年；Parks，1982 年；Petrovsky，1982 年；Le Magnen，1983 年；Kanevsky 等人，1984 年； Konyshev，1985，1990；Field，1985；Heusner，1985；Ugolev，1985，1987a；Emmanuel，Zaikov，1986 等。我们将重点关注一些不太受关注的问题，尽管它们对于理解古典理论的本质至关重要。

古典营养理论相当现代，也就是说，它符合当今的标准，并在许多科学技术的进步中发挥了非凡的作用。它最初形成于人们意识到古代血液循环和消化系统的概念错误且应被取代之时：第一个概念是血液循环学说，最初由W. Harvey于1628年提出，并驳斥了盖伦时代盛行的思想；第二个概念是消化系统的新概念，由R. Reaumur和L. Spallanzani发展而来。后者尤为重要，因为从食物中制备体液的思想被一种全新的、将食物分解成元素的思想所取代，其中一些（实际的食物物质——营养素）被吸收，即被身体吸收，而另一部分（压舱物）则被丢弃。毫不夸张地说，这个想法是我们对营养本质及其紊乱的看法以及对与食品相关的工业技术的看法的一个转折点。

现代形式的平衡营养理论与其说是一种理论，不如说是一种范式，即一套理论、方法和思维方式。它是人类思想最美丽的创造之一，也是其在实践和人文意义方面最伟大的成就之一。

古典均衡营养理论最终形成于19世纪末20世纪初，其理论基础是R. Reaumur、L. Spallanzani、A. Lavoisier、G. Helmholtz等人的著作。该理论与理想食物和最佳均衡营养理念相关，这些理念基于均衡的评估和饮食方法，至今仍具有重要意义。

经典的均衡营养理论可以归结为几个基本假设：

1. 营养维持身体的分子组成并补偿其能量和塑性消耗；
2. 理想的饮食是营养素的摄入量尽可能（在时间和成分方面）与其消耗量相对应；
3. 通过破坏食物结构和吸收身体新陈代谢、能量和塑性需求所需的营养物质，确保营养物质进入血液；
4. 食物由几种生理意义不同的成分组成——营养物质、压载物质（可以从中净化食物）和有害（有毒）物质；
5. 食品产品的价值由氨基酸、单糖、脂肪酸、维生素和一些盐的含量和比例决定；
6. 食物被身体自身利用。

让我们更详细地考虑其中的一些假设，以及均衡营养理论产生的一些后果。

生物体分子组成和营养的守恒定律

谢切诺夫在其论述19世纪生物科学发展主要成果的著作中指出，经典营养理论基于生物系统中物质和能量守恒定律的基本原理。对于生物体，我们也可以讨论其分子组成守恒定律。

均衡营养是指进入体内的营养物质必须补偿其在基础代谢、外部工作以及幼年生物体生长发育过程中所损失的部分。换句话说，均衡营养理论基于这样一个事实：身体必须摄入一系列物质，以补偿其在构建身体结构和工作中消耗的物质。因此，均衡营养与维持生命系统分子组成的稳定性相关。

不同年龄的蛋白质和氨基酸需求（根据：FAO/WHO..，1973）

食物成分	年龄时消耗的物质量
	3-6个月	10-12个月	成年人
蛋白质（克/公斤体重）	1.85	0.80	0.57
氨基酸（毫克/公斤体重）：
异亮氨酸	70	三十	10
亮氨酸	161	45	14
赖氨酸	103	60	12
蛋氨酸+胱氨酸	5	二十七	113
苯丙氨酸+酪氨酸	125	二十七	14
苏氨酸	87	三十五	7
色氨酸	17	4	4
瓦林	93	33	10
总氨基酸需求量	714	261	84
总氨基酸需求量与蛋白质需求量的比率	0.39	0.33	0.15

食物

对于均衡营养理论来说，重要的是食物由几种主要成分组成，这些成分的生物学意义不同：

1. 实际的食物物质——蛋白质、碳水化合物、脂肪、维生素等。
2. 压载物质；
3. 有害（有毒）化合物。

如果食物中有价值的部分是新陈代谢所需的营养物质，那么按照古典理论，食物就可以从压舱物中提纯出来。

经典的平衡营养理论，至少在足够高的发展水平上，能够回答以下问题：理想的食物和最低限度的充足饮食应该是什么，哪些食物缺陷会在多大程度上影响生物体的功能或与生命不相容。事实上，由一组缺乏某些必需成分的物质组成的缺陷食品可能导致实验动物患病甚至死亡。另一方面，根据平衡营养理论被认为是完整的人工饮食，不仅可以无限期地维持特定个体的生命，还可以维持其繁殖后代的生命。然而，正如下文将要展示的，这种食物成分分析方法包含一些错误，如果一个客观的观察者转向新的充足营养理论的立场，这些错误似乎显而易见。

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平衡营养理论的主要后果

均衡营养理论不仅因其逻辑清晰、条理分明和实验有效性而引人注目，还因其能够预测后来发现的未知现象，或在某些实验条件下可以发现并实际发现的模式。了解必需营养素的集合，就能设计出足以维持生物体生存、正常运作和发育的食物配给。正如均衡营养理论所假设的那样，如果出现任何异常，其缺陷应归因于一种或多种必需营养素的缺乏。正是通过这种方式，人体必需的维生素、微量元素、必需氨基酸等物质被陆续发现。特别是，已经证明，在构成蛋白质的20种氨基酸中，约有一半对于某些代谢功能的实现至关重要。必需氨基酸的数量因动物种类、饮食等而异，从10到13种不等。例如，人类有10种必需氨基酸，大鼠和鸡有13种，普通动物有12种。然而，所有物种的生物体都含有8到9种共同的必需氨基酸。有趣的是，鸡体内 13 种必需氨基酸中至少有 3 种（酪氨酸、胱氨酸和羟赖氨酸）只能在食物底物供应有限的情况下合成（评论：Parks，1982）。

上述成就，正是持续应用均衡营养理论的非凡成果。根据该理论，并非所有食物成分都是维持人体生命功能所必需的，只有有用的成分才是必需的。通过浓缩这些成分，人们可以获得所谓的强化食品。

基于这一理念，可以增加食物中营养素的比例，改善它们之间的比例，使其更接近理想状态。（大多数研究人员认为，理想的营养素比例是指食物中各种物质的比例，能够最大程度地满足人体的能量和塑性需求。）