بيوشيمي مواد غذايي و تغذيه انساني

۱ـ تعريف علوم مواد غذايي
دراين علم مواد غذايي از نظر توليد ،تهيه ،نگهداري ،توزيع و خواص بيژلوژي و شيمي – فيزيك مورد بحث قرار مي گيرند ضمناً ويژگيهايي مانند منظره ،بو،طعم ،مزه مواد غذايي و همچنين تركيبات سازنده مواد غذايي و دگرگوني اين تركيبات مورد استفاده بررسي مي باشد .

۲ـ تعريف علوم تغذيه
بررسي سر نوشت ملكولي مواد غذاييبعد از خورده شدن د ربدن انسان و نيازهاي كمي و كيفي بدن به مواد غذايي وپديده ها و عوارض بيولوژي و پاتولوژي ناشي از مواد غذايي مورد بحث علوم تغذيه مي باشد در هر حال علوم تغذيه و مواد غذايي دانش هاي متداخلي هستند كه اصول يكي در ديگري مورد عمل مي باشد و در اين دانش از كليه علوم از جمله علوم رياضي ،علوم زيستي ،علوم اجتماعي و انساني استفاده مي شود .

۳ـ تعريف انسان متوسط از نظر تغذيه :
الف ـ مرد متوسط :
مردي است سالم سن ۲۵ سال فعاليت متوسط وزن ۶۵ كيلو كه در شرايط حرارتي متوسط قرار دارد با ۸ ساعت كار روزانه ملايم كه ۴ ساعت حالت نشسته دارد و حدود ۵/۱ ساعت راه ميرود چنين فردي بايد روزانه ۳۲۰۰ كالري حرارت از جيره غذايي خود تامين نمايد .
ب ـ زن متوسط
زني است سالم ۲۵ ساله وزن ۵۵ كيلودر شرايط حرارتي متوسط زندگي مي كند و فعاليت فيزيكي معمول دارد چنين زني بايد از جيره غذايي روزانه خود ۲۲۰۰كالري حرارت به دست آورد .

۴ـ تعريف جيره غذايي
كليه مواد خوراكي كه يك فرد در مدت ۲۴ ساعت مصرف مي نمايد تا نيازمنديهاي بدن او برآورده گردد به جيره غذايي متعادل معروف است پس جيره غذايي بر حسب شرايط مختلف از نظر سلامتي ،جنس ، سن وضع رشد ،حالات فيزيولوژيكي و نوع كار بايد متفاوت باشد .
۵- تعريف غذا و ماده غذايي
(Nutriments,Aliments)
كليه غذاهايي كه انسان مصرف مي كند به همان شكلي كه وارد دستگاه گوارش شده است قابل جذب نمي باشد ولي بعد از يك سلسله تغييرات مكانيكي ،فيزيكي ،و شيميايي ه صورتي در مي آيد تا قابل جذب شود .

آنچه كه در خوراكي ها خورده مي شوند غذا يا (Aliments) نام دارند ولي مولكولهايي كه از اين غذا بعد از گوارش ايجاد شده و پس از جذب به محيط سلولي مي رسند ماده غذايي يا (Nutriments) ناميده مي شود بعضي از غذاها طوري هستند كه به همان شكل خورده شده قابل جذب اهد لذا غذا و ماده غذايي آنها به يك شكل خواهد داشت مانند آب و الكل اتيليك در مشروبات الكلي .

۶ـ تعريف ضريب هضم
تمام غذاي خورده شده خواه به علت كمي و كيفي آنها و خواه به علل نارسائي هاي دستگاه گوارش قابل جذب نبوده وقسمتي از آنا دفع ميشوند نسبت غذاي جذب شده به غذاي خورده شده را با ضريبي بنام ضريب هضم مشخص مي نمايند ضريب هضم بر حسيب در صد وزني غذاها حساب ميشود و هر چه مقدار آن بيشتر باشد ارزش غذايي خوراكي بالاتر خواهد بود .
۱۰۰* ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ = ضريب هضم
۱۰۰* ــــــــــــــــــــــ = ضريب هضم
به طوريكه از رابطه فوق محسوس است هز غذا براي افراد مختلف داراي ضريب هضم متفاوت خواهد بود .
۷ـ مواد سازنده هاي غذاهاي انسان :
از نظر بيوشيميايي شش نوع ماده به نسبتهاي متفاوت در ساختمان غذاهاي انسان شركت دارند كه عبارتند از:
قندها ، چربيها و پروتئين ها كه مواد انرژي زا هستند و نقش ساختماني نيز به عهده دارند .
ويتامين ها ،املاح و آب كه مواد انرژي زا نيستند ولي در انجام واكنش هاي بيوشيميايي نقش اساسي دارند .

۸- انرژي در جيره غذايي
انرژي لازم براي انجام اعمال فيزيولوژي بدن انسان از متابوليسم مواد قندي ،چربي و پروتئين تامين مي شود نياز بدن انسان با انرژي عبارتست از :
تعداد كالري مورد نياز براي انجام هر نوع كار + تعداد كالري لازم براي متابوليسم پايه
انرژي متابوليسم پايه حداقل ميزان انرژي است كه انسان مي تواند زنده نگهدارد در دوران رشد ،آبستني و نقاهت نياز انسان به انرژي افزايش مي يابد .

انرژي حاصله از قندها كمتر از انرژي توليد شده از چربي ها است و از نظر فيزيولوژي توليد انرژي از چربي ها براي بدن باصرفه تر است نقش عمده پروتئين ها نوسازي سلوليو تامين رشد است ولي اگر انرژي حاصله از محل قندها و چربي ها نياز بدن را تامين نكند پروتئين ها نيز طي واكنش هاي كاتابوليسمي توليد انرژي خواهند كرد .

انرژي و تغذيه :
واحد انرژي : انرژي موجود در مواد غذايي و همچنين انرژي حاصل از فعاليت هاي متابوليسمي بيشتر بر حسب واحد حرارتي يعني كالري بيان مي گردد يك كالري عبارت است از مقدار حرارتي كه قادر باشد حرارت يك گرم آب ۱۵درجه (سانتيگراد ) را به ۱۶ درجه برساند از آنجائيكه يك كالري مقدار بسيار ناچيزي است معمولاً از واحد بزرگتري بنام كالري بزرگ (كيلو كالري ) كه هزار برابر كالري كوچك است استفاده مي شود يك كالري بزرگ برابر ۴۱۸۴ ژول (واحد بين المللي انرژي ) مي باشد .
اندازه گيري ارزش حرارتي غذاها:
ا زسوختن غذاها در حضور اكسيژن مقداري حرارت ايجاد مي گردد حرارت ايجاد شده توسط غذاهاي مختلف را مي توان به كمك يك بمب حرارت سنج اندازه گيري نموده و حرارت ايجاد شده توسط هر نوع غذا را بر حسب كالري تععين نمود.

در بدن انسان كربوهيدراتها و چربي ها به طور كامل اكسيد شده و به انيدريدكربنيك و آب تبديل مي گردند ليكن پروتئين ها به طور كامل اكسيدنمي شوند زيرا كه آخرين محصولي كه در جريان متابوليسم آنها در بدن انسان توليد مي شود اوره است كه هنوز حاوي مقداري انرژي غير قابل مصرف براي انسان مي باشد بنابر اين در حاليكه مقدار حرارت حاصل از كربوهيدراتها و چربي ها در بمب حرارت سنج و رد بدن تقريباً برابر مي باشد مقدار حرارت حاصل از پروتئين ها در بدن انسان به طور واضع كمتر از بمب حرارت سنج مي باشد .

نوع غذا بمب حرارت سنج بدن انسان
كربوهيدرات ۱/۴ ۴
چربي ۴/۹ ۹
پروتئين ۶/۵ ۴
ارزش حرارتي غذاها بر حسب كالري بزرگ و براي هر كيلوگرم وزن غذا
تنظيم حرارت بدن
حرارتي كه در دوره هاي متابوليسمي غذاها در بدن ايجاد مي شود نياز حرارتي بدن را تامين مي كند حيوانات خون گرم مانند پستانداران و پرندگان به كمك يك سيستم تنظيم قادرند توليد حرارت را در بدن افزايش داده و يا حرارت اضافي بدن را براههاي مختلف كه خود اغلب تابعي از حرارت محيط خارج مي باشند از بدن دفع نمايند .

اندازه گيري مصرف انرژي
از آنجاييكه تمام انرژي توليد شده در بدن سرانجام به صورت حرارت آزاد مي گردد بنابراين اندازه گيري حرارت آزاد شده ا زبدن خود يكي از روش هاي ساده به منظور برآورد نمودن ميزان مصرف انرژي مي باشد حرارت آزاد شده از بدن را به دو روش مي توان اندازه گيري نمود .
۱ـ حرارت سنجي مستقيم :
در اين روش از دستگاه حرارت سنج مخصوص استفاده مي شود اين دستگاه از اطاقك سرپوشيده اي ساخته شده كه حجم معيني ا زآب در اطراف آن جريان دارد حيوان مورد آزمايش را براي مدت زمان معيني در اطاقك قرار مي دهند و بااندازه گيري تغييرات درجه حرارت آب ميزان حرارت آزاد شده از بدن حيوان را تعيين مي كند .

۲ـ حرارت سنجي غير مستقيم
از آنجائيكه حرارت سنجي مستقيم با مشكلات فني متعددي مواجه است و به علاوه در مورد انسان تقريباً غير عملي است لذا انرژي متابوليسمي بدن را به طور غير مستقيم يعني از طريق اندازه گيري تبادلات گازها (اكسيژن و انيدريد كربنيك ) وتعيين ميزان دفع ادراري اوره مورد بررسي قرار مي دهند .
نسبت تنفسي غذاها (RQ) Respiratory Quatients
نسبت حجم گاز انيدريد كربنيك دفع شده به حجم اكسيژن مصرف شده براي اكسسيداسيون يك نوع غذا را نسبت تنفسي آن غذا ناميده و به RQ نمايش مي دهند .
الف ـ كربوهيدرات ها :براي مثال اكسيداسيون كامل يك ملكول گلوكز را مي توان به صورت زير نوشت :

C H O +6O 6CO +6H O
RQ = = =1
ب – چربي ها : اكسيژن موجود در ساختمان يك مولكول چربي با مقايسه با تعداد كربن ها بسيار كم است به همين دليل اكسيداسيون چربي ها نياز به اكسيژن بيشتري دارد و بنابر اين نسبت تنفسي چربي ها از كربو هيدرات ها كمتر است براي مثال اگر يك مولكول تري استئارين را در نظر گيريم :
۲C H O +1630 114CO +10H O
RQ = = =0.7
ج -پروتئين ها : پروتئين ها داراي ساختمان شيميائي گوناگوني هستند و به همين دليل واكنش هاي اكسيداسيون آنها را نمي توان به سادگي كربوهيدرات ها و چربي ها نشان داد نسبت تنفسي پروتئين ها كه به كمك روش هاي غير مستقيم محاسبه شده است در حدود ۸/۰ مي باشد .

د- رژيم هاي غذايي مخلوط : در يك رژيم غذائي مخلوط كه شامل كربوهيدرات ها ،چربي ها و پروتئين ها به نسبت هاي مختلف مي باشد نسبت تنفسي به طور متوسط در حدود ۸۵/۰ است و هر چه به مقدار كربوهيدرات ها درغذاها افزوره شود نسبت تنفسي به عدد يك نزدبكتر مي گردد وهر گاه در متابوليسم كربوهيدرات ها اختلالي رخ دهد (بيماري ديابت) نسبت تنفسي كاهش مي يابد.

روش محاسبه در حرارت سنجي غير مستقيم
با استفاده از روش حرارت سنجي غير مستقيم مي توان نسبت غذاهاي مختلف را كه در مخلوط غذائي وجود داشته و اكسيد شده است و همچنين ميزان كل انرژي توليد شده توسط يك رژيم غذايي مخلوط راتعيين نمود :
مثال: بيماري را درنظر مي گيريم كه درمدت ۲۴ ساعت ۶/۴۱۴ ليتر اكسيژن مصرف نموده و ۳/۳۵۳ ليتر انيدريد كربنيك دفع نموده است ادرار بيمار درمدت آزمايش جمع آوري و معلوم شده است كه بيمار در مدت ۲۴ ساعت جمعاً ۸/۱۲ گرم ازت (بيتر از اوره ) دفع نموده است ازآنجائيكه يك گرم ازت به طور متوسط معادل ۲۵/۶ گرم پروتئين (تقريباً وزن پروتئين ) مي باشد بنابراين مقدار پروتئين مصرف شده در غذاي بيمار برابر خواهد بود با :

گرم ۸۰ = ۲۵/۶ * ۸/۱۲ = پروتئين
وچون تجربه نشان داده است كه هر گرم پروتئين براي اكسيداسيون تا مرحله اوره احتياج به ۹۴۷/۰ ليتر اكسيژن دارد و اين اكسيداسيون منجر به دفع ۷۶۰/۰ ليتر انيدريد كربنيك مي گردد لذا حجم اكسيژن مصرف شده و انيرديد كربنيك دفع شده در اثر اكسيداسيون پروتئين هاي غذا برابر است با :
(O ) 8/75 = 947/0 * 80
(CO )8/60 =760/0 * 80
با كسر نمودن مقادير فوق از حجم كل اكسيژن مصرف شده وانيدريد كربنيك دفع شده توسط بيمار مي توان حجم اكسيژن و انيدريد كربنيك مربوط به اكسيداسيون غذاهاي غير پروتئين (كربوهيدرات و چربي ) و متعاقباً نسبت تنفسي آنها را به طور مخلوط محاسبه نمود .

(O ) 8/338 = 8/75 ـ ۶/۴۱۴
(CO )5/292 = 8/60 -3/353
86/0= = RQ = (غذاهاي غير پروتئين )
با بكار بردن غذاهايي مركب اركربوهيدرات و چربي كه به نسبت هاي مختلف تهيه شده اند و اندازه گيري نسبت تنفسي هر يك از آنها جدول هائي تهيه شده است كه به كمك آنها و با در دست داشتن نسبت تنفسي مخلوط مي توان مقدار كربو هيدرات وچربي راكه در مقابل مصرف هر ليتر اكسيژن سوخته وبه انرژي تبديل شده است تععين نمود مثلاً مي دانيم هر گاه نسبت تنفسي برابر عدد۸۶/۰ باشد مصرف هر ليتر اكسيژن همراه با اكسيداسيون ۶۲۲/۰ گرمكربوهيدرات و ۲۴۹/۰ گرم چربي مي باشد و بنابراين مقدار كربوهيدرات وچربي موجود در غذاي بيمار را مي توان به ترتيب زير محاسبه نمود .
گرم ۷/۲۱۰ = ۶۲۲/۰ * ۸/۳۳۸ = كربوهيدرات
گرم ۴/۸۴= ۲۴۹/۰ * ۸/۳۳۸ = چربي
اكنون با در دست داشتن مقدار كربوهيدرات چربي و پروتئين در غذاي بيمار مي توان ميزان انرژي توليد شده را با درنظر گرفتن ارزش حرارتي هر يك از غذاها (جدول صفحه ۱۴) محاسبه نمود:
KCal8/842 = 4* 7/210 = كربوهيدرات
KCal6/759 = 9* 4/84 = چربي
KCal 0/330 = 4* 0/80= پروتئين
KCal 4/1992= جمع انرژي توليد شده

غذاها
غذاها را به طور كلي به دو گروه انرژي زاوغير انرژي زا تقسيم مي نمايند .
غذاهاي انرژي زا :
۱ـ قندها در تغذيه انسان
قندها مهمترين منبع انرژي در تغذيه انساني مي باشد در اغلب كشورها غلات ،حبوبات ،سيب زميني و برنج قسمت عمده جيره غذائي را شامل مي شوند حدود ۷۰ درصد كالري مورد نياز روزانه انسان از مواد قندي تامين مي شود و اين مقدار كالري مي تواند از ۲۵۰ تا ۵۰۰ گرم مواد قندي در غذاي روزانه تامين گردد هر گرم ماده قندي مولد ۴ كالري حرارت است و حداقل احتياج به قند برابر ۵گرم براي هر ۱۰۰كالري انرژي مورد نياز روزانه مي باشد .
۲ـ چربي ها در تغذيه انسان :
به دليل ارزش انرژي زائي،چربي ها اهميت خاصي در جيره غذايي دارند ارزش انرژي زائي چربي ها معادل دو برابر قند و پروتئين بوده و برابر ۹ كالري براي هر گرم چربي مي باشد چربي ها شكل ذخيره انرژي در بدن انسان هستند در شرايط عادي تغذيه حدود ۲۰ تا ۲۵% كالري مورد نياز روزانه بايد ازچربي ها تامين گردد لذا براي يك جيره ۳۰۰۰كالري حدود ۶۶ تا ۸۳ گرم چربي مورد احتياج خواهد بود و اگر نياز به كالري افزوده شود ۳۰ تا ۳۵% انرژي كل از چربي ها حاصل خواهد شد .

در مواد غذايي چربي ها به صورت جدا و يا در تركيب مواد غذايي وجود دارند و ممكن است منبع حيواني و يا گياهي داشته باشند كره ۸۴% كره گياهي ۸۳% خامه ۲۰-۴۰% زرده تخم مرغ ۳۲% پنير ۲۳%‌ گردو ۳۰% ميوه زيتون ۱۴% گوشت ۱۰% شير حدود ۴% جربي دارد ميزان اسيدهاي چرب غير اشباع در چربيهاي گياهي بيشتر است .

۳ـ پروتئين ها در تغذيه انسان :
در ساختمان سلولها و سازمان بافت هاي بدن انسان پروتئين ها سهم اساسي دارند به دليل فعاليت هاي فيزيولوژيكي اين پروتئين ها تحليل رفته ومرتباً بايد از نو ساخته شوند اسيدهاي آمينه مورد نياز برا ي اين نوسازي از راه تغذيه مواد پروتئيني تامين گردد.
از اين نظر است كه نياز بدن به مواد پروتئيني در مواقع زشد،افزايش واكنشهاي متابوليسم ،بيماريهاي عفوني ، سوختگي ها و به هنگام التيام زخمها بيشتر مي شود.
براي فرد سالم روزانه حداقل يك گرم پروتئين قابل جذب بازاء هر كيلوگرم وزن توصيه مي شود اين ميزان زماني كفايت دارد كه نياز بدن به انرژي از قندها و چربيها در حد لازم تامين شود و پروتئين ها تنها صرف نيازهاي ساختماني رشد و نوسازي پروتئين هاي بدن شوند نياز به پروتئين تنها جنبه كمي نداشته بلكه كيفيت پروتئين ها نيز حائز اهميت مي باشد زيرا روزانه بايد مقدار معيني از اسيدهاي آمينه ومختلف وارد بدن كردند برخي از اسيدهاي آمينه به عنوان ضروري شناخته شده اند زيرا سلولهاي بدن انسان قادر به بيوسنتز آنها نيستند و بايد در مواد غذايي به مقدار لازم مرتباً وجود داشته باشد ساير اسيدهاي آمينه نيز كه غير ضروري نام دارند بايد به ميران كافي در جيره غذائي وجود داشته باشند ولي بدن انسان ميتواند از راه آمينه كردن اسيدهاي آلفاستونيك آنها را بيوسنتز نمايد انواع اسيدهاي آمينه ضروري برحسب نوع ميزان و شرايط فيزيو لوژيكي متغير است مثلاً گليسين براي جوجه ضروري و براي انسان غير ضروري است .

آرژي نين به كندي بيوسنتز مي شود لذا به مقدار لازم بايد در غذاي موجود زنده باشد هيستيدين در مراحل رشد كودكان اسيد آمينه ضروري محسوب مي شود لذا آرژي نين و هيستيدين اسيدهاي آمينه تقريباً ضروري ناميده شده اند .

امروزه ثابت شده است كه ارزش غذائي پروتئين ها به ميزان اسيدهاي آمينه ضروري آنها بستگي دارد مثلاً در ژلاتين ميزان تريپتوفان و در زئين (zeine )پروتئين ذرت ،ميزان تريپتوفان وليزين كم است لذا ژلاتين و زئين پروتئين هاي ناقص مي باشند و اگر اين پروتئين ها تنها منبع غذائي بوده باشند عوارض كمبود اسيدهاي آمينه مذكور به صورت تاخير در رشد بروز خواهد كرد ثابت شده است كه اسيدهاي آمينه غير طبيعي نوع D موجود در مواد غذايي پس ا زجذب روده اي مي توانند منشاء ايجاد انرژي باشند ولي در سنتز پروتئين ها شركت نمي نمايند

آزمايش هاي رز (Rose) نشان داده است كه براي برقراري تعادل ازتي انسان نيازمند به ۸ اسيد آمينه ضروري است بديهي است رژيم غذايي بايد به حد كافي ازت نيز داشته باشد تا بيوسنتز ساير اسد آمينه غير ضروري نيزميسر گردد تجربه نشان مي دهد كه اگر هر كدام از اسيدهاي آمينه ضروري از جيره غذايي حذف شوند تعادل ازتي مختل خواهد شد بنابراين ارزش حياتي پروتئين ها با مقدار اسيدهاي آمينه ضروري آنها بستگي دارد .

پروتئين ها ي تجم مرغ ،شير و فرآورده ها يآن قلوه ،جگر چون تمام اسيدهاي آمينه ضروري را دارند ارزش حياتي بيشتري را حائزند پروتئين هاي محصولات دريائي ،حبوبات ،بادام زميني و انواع گوشت از نظر مقدار اسيدهاي آمينه ضروري در درجه دوم اهميت قرار دارند پروتئين هاي غلات و اغلب سبزيجات ار نوع متوسط مي باشند ول يرد عمل در مخلوط مساوي مواد غذائي حيواني و گياهي پروتئين هاي عال يخوب و متوسط مي توانند تمام اسيدهاي آمينه ضروري را به مقدار كافي دارا باشند ضمناً پروتئين ها علاوه بر اسيدهاي آمينه منبع ازت فسفر و گوگرد براي بدن نيز مي باشند .
مقادير لازم اسيدهاي آمينه ضروري براي نگهداري تعادل ازتي در انسان

اسيد آمينه كمترين نياز روزانه مقدار روزانه توصيه شده
– تريپتوفان ۲۵/۰ گرم ۵/۰ گرم
– فنيل آلانين ۱۰/۱ گرم ۲/۲ گرم
– ليزين ۸۰/۰ گرم ۶/۱ گرم
– نره اونين ۵۰/۰ گرم ۰/۱ گرم
– والين ۸۰/۰ گرم ۶/۱ گرم
– متيونين ۱/۱گرم ۲/۲ گرم
– لوسين ۱/۱ گرم ۲/۲ گرم
– الزولوسين ۷۰/۰ گرم ۴/۱ گرم

اغلب اسيد آمينه ها علاوه بر شركت در ساختمان پروتئين ها داراي نقش حياتي در واكنش هاي متابوليسمي نيز مي باشند مانند متيونين كه دهندة عامل متيل يستئين كه منبع عامل -SH مي باشد و يا مثلاً اسيدهاي آمينه L-آسپارتيك و L-گلوتاميك نقش اساسي در انتقال ريشه آمين را بعهده دارند، تريپتوفان در بيوسنتز نياسين، آرژي نين در ساخت اوره و گليسين در بيوسنتز هموگلوبين شركت دارند.

پنير ۲۴%، گوشت و ماهي ۱۵%، تخم مرغ ۱۲%، سبزيجات خشم ۲۴%، نان ۷%، سيب زميني ۲% مواد پروتئين دارند كه بشگل پروتئين هاي ساده و يا مركب مانند ليمو و يا گليكوپروتئين مي باشند. ميوزين در عضله، اوسئين در غضروف و استخوان، كلاژن بافت همبند، كازئين ها، آلبومين و گلوبولين شير، اوآلبومين و گلوبولين سفيده تخم مرغ، ويتلين زردة تخم مرغ، لگومين (Legumine) سبزي هاي خشم، گليادين (Glyadine) غلات، گلوتلين (Glutelline) گندم و زئين (Zein) ذرت نمونه هائي از پروتئين هاي موجود در مواد غذايي مي باشند. به هنگام پخت غذاها حرارت، آب و PH موجب دگرگوني ملكول هاي درشت پروتئين مي شوند كه ممكن است محلولهاي كلوئيدي، لخته و يا رسوب پروتئين ها ايجاد شود. حرارت با ايجاد دگرگوني خائي در ساختمان سوم و چهارم پروتئين ها آنها را براي گوارش و جذب آماده تر مي نمايد.

غذاهاي غير انرژي زا:
۱- ويتامين ها:
ساختمان ملكولي، ويژگي هاي شيميائي، نقش بيولوژيكي و ارزش تغذيه اي ويتامين‌ها در فصل جداگانة مورد بحث قرار گرفته است. بطور كلي در يك جيره غذايي متعادل نياز به ويتامين ها خودبخود تأمين مي گردد ولي در بيماريهائي كه گوارش و جذب مختل مي گردند و يا در شرايط فيزيولوژي ويژه مانند رشد، بارداري، شيردهي، علاوه بر ويتامين هاي موجود در غذاها، بدن انسان احتياج به مقدار بيشتري ويتامين دارد. بسياري از مولكولهاي ويتامين ها در پخت طولاني مواد غذائي خاصيت ويتاميني خود را از دست مي دهند و يا بهنگام پخت، ويتامين هاي محلول در آب قسمت آبكي مواد غذائي وارد مي شوند و ويتامين C در جريان پخت و يا در مراحل نگهداري غذاها آسيب پذيري بيشتري دارد.

حذف پوست دانه هاي غلات موجب حذف قسمت بيشتري از ويتامين هاي گروه B موجود در غلات مي گردد، لذا امروزه غني كردن آردها با ويتامين هاي و نيكوتين آميد و آهن، افزودن ويتامين A به كره هاي نباتي و ويتامين D در شير و فرآورده هاي آن متداول مي باشد.

۲- املاح معدني:
كليه املاح معدني مورد نياز بدن از راه تغذيه ممكن مي گردد. املاح و عناصر معدني از نظر مقدار و نقش حياتي بدو دسته تقسيم مي گردند.
الف- عناصر ساختماني: عناصري هستند كه به مقادير قابل توجه در ساختمان غذاها و بافت هاي بدن انسان شركت دارند و حائز نقش بيولوژي نيز مي باشند مانند كلسيم، فسفر، سديم، پتاسيم، كلر، گوگرد و منيزيم.
ب- عناصر كاتاليزوري:عناصري هستند كه از نظر مقدار در درجه دوم اهميت قرار دارند و ضمن نقش ساختماني خود بعنوان كاتاليزرهاي حياتي نيز در واكنش هاي بيوشيميايي شركت دارند مانند آهن، روي، مس، منگنز، گبالت، يد، فلوئور و سلنيم.
كمبود املاح و عوارض ناشي از آن در انسان بدو دليل مي تواند باشد:
الف- كمبود املاح در مواد غذايي: كه آن بدليل فقر خاك از اين املاح بوده و يا اينكه مواد غذايي در طي مراحل آماده شدن املاح خود را از دست داده اند.
ب-نارسائي گ.ارشي و اختلال در جذب املاح موجود در مواد غذايي كه منجر به دفع آنها مي گردد، اين نوع كمبودها بيشتر بستگي به فرد مصرف كننده دارد. ويژگي‌هاي بيوشيميايي عناصر و املاح معدني در بحث جداگانه اي مطرح خواهند شد.

۳- آب:
انسان متوسط روزانه به بيش از ۵/۲ ليتر آب نياز دارد كه در جيره غذائي دريافت مي كند، علاوه بر آبي كه همراه مواد غذايي و يا در تركيب آنها به بدن انسان مي رسد حدود ۳۰۰ ميلي ليتر آب نيز از اكسيداسيون مواد انرژي زا در سلولها توليد مي گردد كه به آب متابوليسمي معروف است. هرچه مقدار آب در مواد غذايي بيشتر باشد ارزش حياتي آن از نظر توليد انرژي كمتر و نگهداري آن مشكلتر است. آب در تهيه غذاها اغلب محيط پخت را تشكيل مي دهد و اين آب شامل اغلب ملكولهاي غذائي محلول در آب خواهد بود. كمبود آب در بدن انسان حالت فيزيولوژي تشنگي را ايجاد مي كند. تعادل آب در بدن انسان زماني ايجاد مي شود كه جذب و دفع آن متعادل بوده باشد.
انرژي لازم براي متابوليسم مواد غذائي:
زمانيكه بدن يكماده غذائي را بكار مي برد مقدار انرژي حرارتي كه توليد مي شود بيش از ارزش انرژي زائي آن ماده غذائي مي باشد. اين اضافه حرارت توليد شده SDA ناميده مي شود. به بياني ديگر SDA يك ماده غذائي عبارتست از مصرف الزامي مقداري انرژي در واكنش هاي متابوليسمي آن ماده در بدن، اين انرژي از محل ذخيره انرژي بدن تأمين مي گردد. بنابراين براي محاسبه انرژي واقعي كه از مواد غذائي حاصل مي شود بايد مقدار SDA را از مقدار ارزش انرژي زائي اين مواد غذايي كسر نمود. مثلاً ۲۵ گرم پروتئين كه حاوي ۱۰۰ كالري انرژي است، در بدن ۱۳۰ كالري ايجاد مي كند.

اين ۳۰% كالري اضافي از اتر SDA مي باشد يك مقدار چربي كه ارزش انرژي زائي آن ۱۰۰كالري است ۱۱۳ كالري و يك مقدار قند كه ارزش انرژي زائي آن ۱۰۰ كالري است ۱۰۵ كالري انرژي خواهد داد، و بدين ترتيب انرژي واقعي حاصل تز پروتئين ها برابر ۷۰ و از چربي ها برابر ۸۷ و از قندها برابر ۹۵ كالري مي باشد. SDA هز غذا بطور منفرد زماني حساب مي شود كه آن غذا به تنهائي خورده شده باشد.

SDA يك رژيم مخلوط نمي تواند برابر با حاصل جمع SDA هر يك از غذاها باشد. مثلاً در مورد مثال بالا (۳۰۰ گرم مخل.ط پروتئين، جربي، قند به نسبت مساوي) SDA كل مجموعي از ۳۰% و ۱۳% و ۵% نخواهد بود.

فوربس (Forbes) مقادير SDA را براي مواد زير محاسبه نموده است:
گلوكز ۱۶ درصد، چربي حيواني ۲۰ درصد، ماهيچه گاو ۳۲ درصد، ولي اگر گلوكز همراه مواد پروتئيني داده شود SDA حاصله ۵/۱۲% از مجموعه SDAهاي هر يك از آنها يعني گلوكز و پروتئين كمتر خواهد بود. SDA مخلوطي از چربي حيواني پروتئين و گلوكز به مقدار ۲۲% كمتر از مجموع SDA هاي هر يك از آنها به تنهائي مي باشد.