奇妙的平衡

絕大多數人一日只吃三餐。而且都在白天，在夜間相當長的一段時間內不進食，可您想過沒有，即使在睡眠中，維持組織器官的運行也是需要能量及其他各種營養素的，這些營養物質從何而來呢?另外，每一餐中各種營養素的含量、比例都不相同，但這種差別并不會引起明顯的不適，營養素進入人體后，又是怎么保持平衡的呢?

生命在漫長的進化過程中，產生了復雜的的保護性調節，以維持攝入的營養物質的動態平衡，保證機體的生命活動順利進行。一般來說，我們進食后只有部分營養物質立即被利用，其余的則被儲存起來供以后使用。人作為一個完整的生物體，體內的各種營養素并不是孤立存在的，而是相互依存、相互影響的，它們之間存在著微妙的平衡。以三大供能營養素——碳水化合物、脂肪和蛋白質為例，它們各自的生理功能、代謝途徑有所不同，但共同的特點是可以在體內燃燒提供能量。大多數需氧生物，當然也包括人類，獲取能量的主要過程為三羧酸循環。碳水化合物、脂肪和蛋白質的代謝途徑和步驟雖然不同，但都處于這個循環中，而且存在著交叉點，如果機體需要，代謝運行到交叉點時，這三類營養素就可以互相轉換，以滿足需求。如當碳水化合物和蛋白質攝入過多時，機體可將其轉變成脂肪儲存起來，而當碳水化合物供給不足時，機體就動員脂肪和消耗蛋白質提供熱能。聽起來很簡單，但實際上各營養素之間的相互協調精細且微妙。

碳水化合物：供能“主力軍”

碳水化合物，就是俗稱的“糖”或“淀粉”，在我國，居民每天所需的能量有一半以上來自于碳水化合物。食物中的碳水化合物經消化道吸收后，一部分被氧化利用，另一部分作為糖原短期儲存，以備空腹時使用。如果在較長時間內攝入大量碳水化合物，則過量的部分可轉化為脂肪長期儲存在體內。糖原主要儲存在肝臟和肌肉中，其儲存量和儲存速度取決于每日碳水化合物攝入量，例如一個體重70千克男性，糖原最大儲存量可達430克左右。一旦機體需要，肝糖原和肌糖原立即分解供能，但只能維持數小時，所以必須不斷從膳食中得到補充。

但從某種角度來講，碳水化合物并不是“必需”的營養物質，因為它可由蛋白質通過糖原異生旁道合而成，10。克蛋白質可合成55克碳水化合物，另外，脂肪也可提供大量能量。于是很多想減肥的人選擇很少甚至完全不進食主食的方法，以消耗脂肪供能來達到減肥的目的。然而，人類大腦及神經組織的能量需要完全來源于葡萄糖(碳水化合物的分解產物)，而脂肪一般不能轉變成葡萄糖，成人每日僅大腦消耗就需100～150克碳水化合物，這就意味著，如果不攝入任何碳水化合物食物，機體每日需分解150～200克蛋白質才能滿足大腦對葡萄糖的需求。如膳食中蛋白質不充足，則必須動用體內蛋白質，久之則對各組織器官如肌肉、肝、腎、心臟等造成損害。

此外，若碳水化合物不足，脂肪則不能被徹底氧化，此時產生的酮體可引起酮血癥，打亂機體酸堿平衡，嚴重者發生酮癥酸中毒昏迷。人體每天至少需50～100克碳水化合物，才可防止酮血癥的產生，因此日常膳食結構中一定量的碳水化合物是必不可少的。

蛋白質：供能“預備役”

經過氧化分解，1克蛋白質可以產生16.74千焦(4千卡)的熱量，但是提供熱量卻不是它的“本職工作”，蛋白質在體內的重要任務是合成人體組織蛋白質和各種酶、激素等重要物質。每天，我們至少需要35克蛋白質，但實際上，正常飲食中的蛋白質攝入量可高達300克。不過，這些多余的蛋白質不會儲存在體內，食物中的蛋白質經消化道攝入后，分解成氨基酸吸收，正常情況下，成人機體處于氮平衡狀態，即組織蛋白合成與分解保持動態平衡，多余的蛋白質分解為含氮廢物之后，隨尿液排出體外。

經過一系列復雜的生化反應，各種生糖氨基酸和生酮氨基酸可轉變為碳水化合物和脂肪，另外，當機體能量供應不足時，蛋白質可充當供能的角色，有人發現，長期處于饑餓狀態時，早期每天人體會丟失56～80克蛋白質，隨著時間的推移，漸減為18～24克，此時，只要食用100克葡萄糖即可使蛋白質喪失減少50％。因此，補充碳水化合物或脂肪，可減少蛋白質單純供給能量的分解代謝，而有助于改善負氮平衡和增加體內氮儲備。

脂肺：能量“儲存庫”

當人體攝入過多的蛋白質、脂肪和碳水化合物時，機體利用不了的便統統轉化為脂肪儲存起來，它就像能量的“儲存庫”，可以源源不斷的攝取原料也可隨時為機體提供能源，它的貯存能力非常強大，至今科學家們仍未發現人體儲存脂肪的上限，所以出現幾百公斤的大胖子也就不是奇怪的事了。同時，脂肪的供能能力也很強大，人體在休息狀態下，60％能量來源于體內脂肪，而在運動或饑餓時，體脂提供的能量更多。

曾經有人做過這樣的試驗，用僅含碳水化合物或蛋白質、不含脂肪的飼料填喂家鴨一段時間之后，鴨子就變成了名副其實的“肥鴨”，說明碳水化合物和蛋白質在體內均可以轉變成脂肪。碳水化合物可以變成甘油和脂肪酸，進而合成脂肪。蛋白質所含的氨基酸，除某些生酮氨基酸外，可經糖原異生作用生成糖原，然后再由糖原轉變成脂肪。而脂肪在體內代謝分解的產物，可以促進碳水化合物的能量代謝使其更有效地釋放能量。此外，脂肪還能協同碳水化合物一起發揮節約蛋白質作用，保護蛋白質不被用來作為能源物質，使其有效地發揮其他重要的生理功能。

說到這，我們可以對三大供能物質的關系做一個總結：碳水化合物可以轉變成脂肪及多數非必需氨基酸；而蛋白質的分解產物氨基酸可以轉變成碳水化合物和脂肪；脂肪雖然既不能轉變成碳水化合物，也不能轉變成為氨基酸。但可通過氧化供能以協助其它兩者有效代謝。碳水化合物、脂肪和蛋白質三大供能營養素，在人體內互相轉化，相互協同，維持著奇妙的平衡，三羧酸循環則是這一平衡系統的總樞紐，它可使碳水化合物、脂肪、蛋白質完全氧化，也可使其相互轉變，構成一個完整的代謝體系，從而使人體與其周圍環境進行物質交換，維持生命的延續。