粮食能源使用人体及其每日推荐摄入量

关于这项研究

食物能量的化学能量来源于食物的动物(包括人类)来维持他们的代谢,包括肌肉活动。大多数动物有大部分的能量从有氧呼吸,包括结合碳水化合物,脂肪,蛋白质和氧气从空气或水。其他一些小的膳食成分,如有机酸、多元醇,和乙醇(喝酒),可能导致能量输入。水,矿物质,维生素,胆固醇,和纤维,提供少或没有食物的能量,可能仍然是健康和生存所必需的其他原因。一些生物,另一方面,无氧呼吸,从食物中提取能量通过氧的反应。

给定的能量食物通常表达的质量指标(SI)单位的能量,焦耳(J)的多个千焦耳(kJ),或在传统的热能装置,热量(卡路里)。后者总是“大”的单位在营养的上下文中,还写“卡路里”(卡尔与象征,与资本“C”)或“千卡(千卡),相当于4184 J或4.184 kJ。脂肪和乙醇为例,大多数食品能源每单位质量、37和29 kJ / g(9和7千卡/ g),分别。蛋白质和碳水化合物大部分有17 kJ / g(4千卡/ g),虽然这种变化取决于类型。

例如,葡萄糖、蔗糖和淀粉值为15.57,16.48,和17.48 kj /克(3.72,3.94,和4.18千卡/ g),分别。食物之间的能量密度的差异(脂肪、醇、碳水化合物和蛋白质)主要是由于不同比例的碳、氢、氧原子。碳水化合物,难以吸收,如纤维或乳糖贡献较少的食物能量。多元醇(包括糖醇)和有机酸贡献10到13 kJ / g(分别为2.4和3.1千卡/克)。通过增加的能源内容组件,能源内容复杂的菜或餐可以近似。

在人体能源使用

人体使用的食物能量通过呼吸的目的多种多样,包括各种器官和组织的基础代谢,保持身体内部温度,保持姿势和生产运动肌肉力。大约有20%用于大脑新陈代谢。

从呼吸的效率能量转化为肌肉(物理)权力是由食品消费的类型和使用的体力类型(例如,使用哪些肌肉,肌肉是否使用耗氧或厌氧)。肌肉,平均而言,只有低效率:18 - 26%的能量可以从呼吸转化成机械能。

这种低效率是由于呼吸,从食物中大约40%的效率产生ATP的损失将从ATP能量转化为机械功在肌肉内,体内和机械损失。后两个损失是影响运动和肌肉纤维的类型(增大或slow-twitch)使用。一瓦特的机械功率相当于18 kJ / h(4.3千卡/ h)的总体效率为20%。划船设备的制造商,例如,声称热量释放“燃烧”食品四次实际的机械功,加上1300 kJ每小时(300千卡),相当于大约20%效率在250瓦的机械输出。

它可以长达20小时的低强度体力活动(如散步),“烧掉”17000 kJ(4000千卡)超过人体正常消费。供参考,一公斤脂肪等于(即大约32300焦的食物能量。3500千卡每磅或7700千卡/千克)。

每日推荐摄入量

许多国家和卫生组织发布了对健康的日常食物能量摄入水平的建议。例如,美国政府估计,8400年和10900年kJ(2000和2600千卡)需要男人和女人26岁和45岁之间的总身体活动相当于步行2.5到5公里(112 3 mi)除了每天久坐不动的生活活动。这些数据是基于对例如:一个“参考女人”站1.63米(5英尺4英寸),体重57公斤(126磅)和“参考人”站1.78米(5英尺10英寸),重达70公斤(154磅)。

因为热量需求根据不同身高、活动、年龄、怀孕状态,和其他因素,美国农业部建立了DRI计算器为医疗专业人士帮助医疗专业人员确定个人的热量需求。联合国粮食及农业组织估计,平均每人每天最低能源需求约7500 kJ,(1800千卡)。儿童和健康和活跃的人需要更多的能量比老年人和那些导致久坐不动的生活方式。认识到这些因素,澳大利亚国家健康与医学研究委员会提供替代每日能量摄入为每个年龄和性别组。无论如何,在澳大利亚的食品营养标签通常建议平均每日能量摄入8800 kJ。(2100千卡)。

在寒冷的环境中,最低的食物能量摄入也更高。增加心理活动与大脑略高能源消耗。