营养

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。通过适当的摄入营养可以免去很多疾病。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）。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。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）。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”。不同地理学地区的土壤含有不同数量的矿物质。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）。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。当前常见的营养指标包括美国国家医药局（英语：Institute of Medicine）制订的“膳食营养素参考摄取量（英语：Dietary Reference Intakes，DRIs）”；这套指标包括以下数项：