在食物中，碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪是宏量營養(yǎng)素（每天大量需要的營養(yǎng)素）的主要類型。飲食中 90% 的干重和 100% 的能量來源于此。這三種物質(zhì)都能夠提供能量（以卡路里為單位），但每 1 克（1/28 盎司）的不同物質(zhì)所含能量不同：

1 克碳水化合物或蛋白質(zhì)含 4 卡路里熱量

1 克脂肪含 9 卡路里熱量

這些營養(yǎng)素提供能量的速度不同。碳水化合物最快，而脂肪最慢。

碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪在腸道內(nèi)消化，并被分解成基本單位：

碳水化合物被分解成糖

蛋白質(zhì)被分解為氨基酸

脂肪被分解為脂肪酸和甘油

人體利用這些基本單位來合成其生長、維持和活動所需的物質(zhì)（包括其他碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪）。

碳水化合物

根據(jù)分子的大小，碳水化合物可以分為簡單碳水化合物和復(fù)合碳水化合物。

簡單碳水化合物： 果糖、蔗糖等多種不同形式的糖都屬于簡單碳水化合物。由于分子小，能迅速被人體分解和吸收，是最快捷的能源，可迅速增加血糖濃度。它們可快速增加血中的葡萄糖（血糖），而血糖也是一種簡單碳水化合物。水果、奶制品、蜂蜜和楓糖漿含有大量的簡單碳水化合物，這些碳水化合物保證了大多數(shù)糖果和蛋糕中的甜味。

復(fù)合碳水化合物： 這些碳水化合物由簡單碳水化合物的長鏈構(gòu)成。由于復(fù)合碳水化合物比簡單碳水化合物分子量大，其必須先分解為簡單碳水化合物才能被吸收。因此，復(fù)合碳水化合物提供能量的速度通常比簡單碳水化合物要慢，但仍然快于蛋白質(zhì)和脂肪。由于復(fù)合碳水化合物的消化比簡單碳水化合物慢，故不太可能轉(zhuǎn)化為脂肪。其提高血糖的速度和水平也不及簡單碳水化合物，并需要花費(fèi)更長的時(shí)間。復(fù)合碳水化合物包括淀粉和纖維（它們存在于小麥?zhǔn)称啡缑姘鸵獯罄媸持校?、其他谷物（如黑麥和玉米）、豆類和根莖類蔬菜（如土豆和紅薯）中。

碳水化合物可以

經(jīng)過精細(xì)加工

不經(jīng)過精細(xì)加工

精制是指食物經(jīng)過精細(xì)加工。精細(xì)加工去除了該類食品所含纖維、麩皮以及許多維生素和礦物質(zhì)。人體能夠更快地處理這些碳水化合物，盡管其所含熱量相同，但提供的營養(yǎng)素很少。精制食品通常會進(jìn)行強(qiáng)化處理，這意味著必須添加維生素和礦物質(zhì)，以增加其營養(yǎng)價(jià)值。富含簡單或精制碳水化合物的飲食往往會增加肥胖癥和糖尿病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。

如果人們攝入的碳水化合物超過其所需，身體就會將這些碳水化合物貯存在細(xì)胞內(nèi)（以糖原的形式）并且將剩余的部分轉(zhuǎn)化為脂肪。糖原是一種機(jī)體能夠更方便快捷地轉(zhuǎn)化為能量的合成碳水化合物。糖原被貯存在肝和肌肉中。肌肉利用糖原在高強(qiáng)度運(yùn)動期間提供能量。儲存為糖原的碳水化合物幾乎能夠提供一天所需的熱量。某些的機(jī)體組織可貯存復(fù)合碳水化合物，但不能用來提供能量。

大多數(shù)權(quán)威機(jī)構(gòu)建議，每日總熱量的 50%～55% 左右應(yīng)由碳水化合物構(gòu)成，其中大部分來自水果、蔬菜、豆類和豆科植物以及粗糧。添加糖在每日總熱量中的占比應(yīng)小于 10%。添加糖是指用于其他食品的糖漿和另一些含熱量甜味劑。添加糖在食品標(biāo)簽中作為食品成分列示。它們包括紅糖、玉米甜味劑、玉米糖漿、右旋糖、果糖、葡萄糖、高果糖玉米糖漿、蜂蜜、轉(zhuǎn)化糖、乳糖、麥芽糖漿、麥芽糖、糖蜜、原糖、蔗糖、海藻糖和托比那多糖。水果或牛奶等食物中天然存在的糖不屬于添加糖。

碳水化合物的升糖指數(shù)是對食物分類的一種方式，根據(jù)其被攝入后提高血糖水平的速度劃分。該值從 1（最慢）到 100（最快，純糖指數(shù)）。然而，血糖水平升高的實(shí)際速度還取決于同時(shí)攝入的其他食物以及其他因素。

復(fù)合碳水化合物的升糖指數(shù)比簡單碳水化合物低，但是也有例外。例如，果糖（水果中的簡單碳水化合物糖）具有低升糖指數(shù)。

以下因素也可以影響食物的升糖指數(shù)：

加工過程： 加工、精制、或細(xì)微研磨過的食物通常有更高的升糖指數(shù)。

淀粉類型： 不同類型的淀粉有不同的吸收方式。例如，土豆淀粉能夠相對較快地被消化吸收入血液。而大麥淀粉的消化吸收速度則慢得多。

纖維含量： 一種食物中纖維含量越高就越難消化。因此，糖分吸收入血就比較緩慢。

水果的成熟度： 水果越成熟，所含糖量就越高，其升糖指數(shù)就越高。

脂肪或者酸的含量： 食物中所含脂肪或者酸的含量越高，其消化過程越慢，吸收入血的速度也越慢。

加工： 食物的加工影響其吸收入血的速度。通常來說，烹飪或者碾碎食物會增加其升糖指數(shù)，因?yàn)檫@些加工過程能夠使食物更容易被消化和吸收。

其他因素： 人體處理食物的方式因人而異，也影響碳水化合物轉(zhuǎn)化為糖以及其被吸收的速率。咀嚼程度和吞咽速度對其也有影響。

通常認(rèn)為升糖指數(shù)很重要，因?yàn)槟切┠軌蚋焐哐撬降奶妓衔铮锤呱侵笖?shù)的食物）同樣能夠更快地升高胰島素水平。胰島素增加可能會導(dǎo)致血糖水平低（低血糖）和饑餓，這往往會促使人們攝入過多熱量，導(dǎo)致體重增加。然而，飲食專家不再認(rèn)為進(jìn)食低升糖指數(shù)的食物有助于減肥。

低升糖指數(shù)的碳水化合物并不會很顯著地升高胰島素水平。因此，在食用完這些食物之后，人們的飽腹感持續(xù)得更久。食用升糖指數(shù)低的碳水化合物也往往會增加有益膽固醇的濃度，并降低肥胖癥和糖尿病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)，而對于糖尿病患者，則能降低糖尿病并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)。

盡管低升糖指數(shù)食物和改善健康之間有這種聯(lián)系，但根據(jù)指數(shù)來選擇食物并不一定是健康飲食。例如，薯片和一些糖果棒（不是健康的選擇）的升糖指數(shù)低于某些健康食品（例如糙米）的升糖指數(shù)。一些有高升糖指數(shù)的食物含有有價(jià)值的維他命和礦物質(zhì)。因此，并不能單靠指數(shù)來對食物的選擇做出一個(gè)總體的指導(dǎo)。

升糖指數(shù)僅僅提示了食物中的碳水化合物吸收入血的速度。它并不考慮食物中的碳水化合物含量，而這一點(diǎn)同樣很重要。升糖負(fù)荷將升糖指數(shù)和食物中碳水化合物的含量整合在一起。一種食物，例如胡蘿卜、香蕉、西瓜或是全麥面包，可能有高的升糖指數(shù)，但含相對少的碳水化合物，因此其升糖負(fù)荷也相對低。這些食物對于血糖的影響很小。

升糖負(fù)荷還能說明血糖變化是如何受到每餐所有食物的共同影響。升糖指數(shù)則不能。

蛋白質(zhì)

蛋白質(zhì)由稱為氨基酸的單位組成，以復(fù)雜的形式連接在一起。由于蛋白質(zhì)是復(fù)雜的分子，機(jī)體需要花費(fèi)更長的時(shí)間進(jìn)行分解。因此，蛋白質(zhì)是比碳水化合物更慢但持續(xù)更久的能量來源。

總共有 20 種氨基酸。其中一些氨基酸在人體內(nèi)由一些營養(yǎng)要素合成，但有 9 種氨基酸是不能合成的，被稱為必需氨基酸。它們必須從飲食中攝入。每個(gè)人都需要這 8 種氨基酸：異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸、纈氨酸。新生兒還需要第九種氨基酸——組氨酸。

機(jī)體用來合成必需氨基酸的蛋白質(zhì)百分比因蛋白質(zhì)而異。人體對雞蛋中蛋白質(zhì)的利用率為 100%，牛奶和肉類蛋白質(zhì)利用率也同樣很高。人體對大多數(shù)蔬菜和谷物中的蛋白質(zhì)的利用率略低于 50%。

人體需要蛋白質(zhì)來維持和更新組織，以及發(fā)揮功能和生長。蛋白質(zhì)通常不用于供應(yīng)能量。然而，如果人體未從其他營養(yǎng)物質(zhì)或體內(nèi)貯存的脂肪中獲得足夠熱量，則會將蛋白質(zhì)分解為酮體以供應(yīng)能量。如果蛋白質(zhì)的消耗量比需要量多，那么人體就會分解蛋白質(zhì)，然后以脂肪的形式貯存起來。

人體含有大量的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)是人體的主要組成部分，是大多數(shù)細(xì)胞的主要成分。例如肌肉、結(jié)締組織和皮膚都是由蛋白質(zhì)組成的。

成人每日需要吃約 60 克蛋白質(zhì)（0.8 克/千克體重或者總卡路里的 10%～15%）。攝入更多蛋白質(zhì)是否對大多數(shù)成人有益尚存爭議。努力鍛煉肌肉的成人需要更多蛋白質(zhì)。由于兒童正在成長，他們也需要更多的蛋白質(zhì)。懷孕或哺乳或患有危重疾病的人也需要更多蛋白質(zhì)。為減肥而限制熱量攝入的人群通常需要在減肥期間攝入更大量的蛋白質(zhì)，以防止肌肉流失。老年人的蛋白質(zhì)需要量可能更大，達(dá)到 1.2 g/kg 體重。然而，這一數(shù)量過大，對有腎功能不全、腎衰竭等某些疾病的患者可能有害。研究還表明，蛋白質(zhì)引起的飽腹感比碳水化合物和脂肪更強(qiáng)（使人更長時(shí)間感覺飽腹）。

脂肪

脂肪是由脂肪酸和甘油構(gòu)成的復(fù)雜分子。機(jī)體需要脂肪來生長和供應(yīng)能量。機(jī)體也同樣需要脂肪來合成激素以及機(jī)體活動所需的許多其他物質(zhì)（例如前列腺素）。

脂肪是供應(yīng)能量最慢的物質(zhì)，但卻是食物中能量效率最高的。每克脂肪能夠供應(yīng)機(jī)體大約 9 卡路里的能量，比蛋白質(zhì)或者碳水化合物的兩倍還多。因?yàn)橹臼侨绱擞行У哪芰抗?yīng)物，機(jī)體把所有多余的能量都貯存為脂肪。機(jī)體將多余的脂肪堆積在腹部（內(nèi)臟脂肪）和皮下（皮下脂肪），以備機(jī)體需要更多能量時(shí)利用。沉積在血管壁和器官中的脂肪會阻礙血液流動并且損傷器官，這往往會導(dǎo)致嚴(yán)重疾病。

當(dāng)需要脂肪酸時(shí)，機(jī)體能夠自身合成一部分。其他一些必需脂肪酸無法由機(jī)體合成，而必須從食物中獲得。這些必需脂肪酸約占平常飲食中所獲得的脂肪酸的 7%，占總卡路里的 3%（大約 8 克）。它們包括亞油酸和亞麻酸，這兩種脂肪酸存在于某些植物油中。二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸能夠由亞麻酸合成，而這兩種脂肪酸對于大腦的發(fā)育是必須的。這兩種脂肪酸同樣存在于某些深海魚油當(dāng)中，這些深海魚油是更加有效的來源。

亞油酸和花生四烯酸是 ω-6 脂肪酸。α-亞麻酸、二十五碳五烯酸和二十二碳六烯酸是 ω-3 脂肪酸。富含 ω-3 脂肪酸的飲食可降低動脈粥樣硬化（包括冠狀動脈疾病）的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。湖鱒魚和某些深海魚含有豐富的 ω-3 脂肪酸。（懷孕期或哺乳期女性應(yīng)選擇低汞魚類。更多信息請參見海產(chǎn)食品中的汞。） 在美國，人們通常能攝入足夠的 ω-6 脂肪酸，其用于許多加工食物的油當(dāng)中，但是 ω-3 脂肪酸的含量卻不足。每天攝入 2 至 3 湯匙的植物脂肪或每周食用 2 次 3.5 盎司多脂魚（如鮭魚），即可達(dá)到推薦的必需脂肪酸攝入量。

脂肪有多種不同類型：

不飽和脂肪酸

多不飽和脂肪

飽和脂肪

飽和脂肪更有可能升高膽固醇水平，增加動脈粥樣硬化的風(fēng)險(xiǎn)。從動物獲得的食物通常含有飽和脂肪，這些脂肪在室溫下是固態(tài)的。從植物中獲得的脂肪通常含有單不飽和脂肪或者多不飽和脂肪，這些脂肪酸在室溫下多數(shù)是液態(tài)的。棕櫚油和椰子油是例外。它們比其他植物油含有更多的飽和脂肪。

反式脂肪（反式脂肪酸）是一種不同類別的脂肪。它們是人工合成的，是在單不飽和脂肪或者多不飽和脂肪中添加氫原子（氫化作用）形成的。這些脂肪可能部分或者完全氫化（或者被氫原子所飽和）。在美國，反式脂肪的主要飲食來源是部分氫化的植物油，這些植物油以前用于許多市售預(yù)制食品。攝入反式脂肪可能會對體內(nèi)膽固醇水平造成不利影響，有可能導(dǎo)致動脈粥樣硬化。因此，美國食品藥品監(jiān)督管理局 (FDA) 已經(jīng)禁止在預(yù)制食品中使用反式脂肪。

權(quán)威機(jī)構(gòu)一般會建議

脂肪在每日總熱量的占比應(yīng)限制在低于 28% 左右的水平（或少于每天 90 克）。

飽和脂肪應(yīng)限制在低于 8% 的水平。

建議剔除飲食中的反式脂肪。如果可能的話，應(yīng)該用單不飽和脂肪和多不飽和脂肪（包括 ω-3 脂肪）替代飽和脂肪和反式脂肪。

高膽固醇水平的人群可能需要更大幅度地減少每日脂肪攝入總量。

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