Dinh dưỡng

Dinh dưỡng hay dưỡng chất (tiếng Anh: nutrient) là các hợp chất mà sinh vật sử dụng để sống, phát triển và sinh sản. Các yêu cầu về lượng dinh dưỡng từ chế độ ăn uống áp dụng cho động vật, thực vật, nấm và sinh vật nguyên sinh.

Các dưỡng chất có thể được đưa vào tế bào để thực hiện các chức năng trao đổi chất hoặc được bài tiết ra ngoài tế bào để tạo thành các cấu trúc phi tế bào như tóc, vảy, lông vũ hoặc bộ xương ngoài. Một số chất dinh dưỡng có thể được chuyển hóa thành các phân tử nhỏ hơn trong quá trình giải phóng năng lượng như carbohydrate, lipid, protein và sản phẩm lên men (etanol hoặc giấm), cuối cùng tạo ra nước và carbon dioxide.

Mọi sinh vật đều phụ thuộc vào nước. Đối với động vật, những chất dinh dưỡng cần thiết bao gồm nguồn năng lượng, các axit amin để tạo thành protein, một nhóm axit béo, vitamin và một số khoáng chất. Thực vật cần hấp thụ nhiều loại khoáng chất qua rễ, đồng thời lấy carbon dioxide và oxy qua lá. Nấm sinh sống trên các chất hữu cơ chết hoặc còn sống, và lấy dinh dưỡng từ vật chủ của chúng.

Các loại sinh vật khác nhau cần các chất dinh dưỡng thiết yếu khác nhau. Vitamin C (axit ascorbic) là rất quan trọng đối với con người và một số loài động vật, nhưng phần lớn động vật và nhiều loại thực vật có khả năng tự tổng hợp. Chất dinh dưỡng có thể là hữu cơ hoặc vô cơ: hợp chất hữu cơ chủ yếu là các hợp chất chứa carbon, trong khi các chất dinh dưỡng vô cơ bao gồm các yếu tố như sắt, selen và kẽm. Các chất dinh dưỡng hữu cơ bao gồm protein, chất béo, đường và vitamin.

Một phân loại chủ yếu được dùng để mô tả nhu cầu dinh dưỡng của động vật chia chất dinh dưỡng thành hai nhóm: đa lượng và vi lượng. Các chất dinh dưỡng đa lượng (carbohydrat, chất béo, protein, nước) cần được tiêu thụ với số lượng lớn (gram hoặc ounce) chủ yếu để cung cấp năng lượng hoặc cấu thành mô cho sự phát triển và sửa chữa. Trong khi đó, các chất dinh dưỡng vi lượng cần thiết với số lượng nhỏ hơn (miligam hoặc microgam) và đóng vai trò quan trọng trong các quá trình sinh lý và sinh hóa của tế bào, như chức năng mạch máu hoặc dẫn truyền thần kinh.

Thiếu hụt chất dinh dưỡng thiết yếu hoặc các bệnh lý gây cản trở việc hấp thụ có thể dẫn đến tình trạng thiếu hụt, ảnh hưởng đến sự phát triển, khả năng sinh tồn và sinh sản. Các khuyến nghị cho người tiêu dùng về lượng chất dinh dưỡng trong chế độ ăn uống, chẳng hạn như Lượng Tiêu thụ Khuyến nghị của Hoa Kỳ, dựa trên lượng cần thiết để ngăn ngừa tình trạng thiếu hụt và cung cấp hướng dẫn về chất dinh dưỡng đa lượng và vi lượng cho cả mức tối thiểu và tối đa. Ở nhiều quốc gia, các quy định yêu cầu nhãn sản phẩm thực phẩm phải cung cấp thông tin về lượng chất dinh dưỡng đa lượng và vi lượng với số lượng đáng kể. Thừa chất dinh dưỡng so với nhu cầu cơ thể có thể gây hại.

Thực vật ăn được cũng chứa hàng nghìn hợp chất thường được gọi là hóa chất thực vật, với tác dụng chưa rõ ràng đối với bệnh tật hoặc sức khỏe. Trong số đó, một loại polyphenol với tình trạng phi dinh dưỡng vẫn chưa được hiểu rõ đến năm 2024.

Polyphenol là một nhóm lớn các hợp chất phenol tự nhiên, phong phú trong thực vật và có cấu trúc đa dạng. Nhóm này bao gồm axit phenolic, flavonoid, axit tannic và ellagitannin, một số đã được sử dụng từ lâu trong ngành nhuộm và thuộc da.

Loại

Chất dinh dưỡng đa lượng

Chất dinh dưỡng đa lượng có thể được hiểu theo nhiều định nghĩa khác nhau.

• Các nguyên tố hóa học mà cơ thể người cần tiêu thụ nhiều nhất bao gồm cacbon, hydro, nitơ, oxy, phốt pho và lưu huỳnh, được gọi chung là CHNOPS.
• Các hợp chất hóa học mà cơ thể người cần nhiều và cung cấp năng lượng chủ yếu là carbohydrat, protein và chất béo. Nước cũng cần được tiêu thụ nhiều, tuy nhiên không cung cấp calo.
• Các ion như canxi, natri, kali, magie và clorua, cùng với phốt pho và lưu huỳnh, được coi là các chất dinh dưỡng đa lượng vì chúng cần thiết với số lượng lớn hơn so với các chất dinh dưỡng vi lượng, ví dụ như vitamin và khoáng chất khác, thường được gọi là khoáng chất vi lượng hoặc siêu vi lượng.

Các chất dinh dưỡng đa lượng cung cấp năng lượng bao gồm:

• Carbohydrat là các hợp chất được cấu thành từ nhiều loại đường khác nhau. Chúng được phân loại theo số lượng đơn vị đường thành: monosacarit (như glucose và fructose), disacarit (như sucrose và lactose), oligosacarit và polysacarit (như tinh bột, glycogen và cellulose).
• Protein là các hợp chất hữu cơ bao gồm các axit amin liên kết với nhau qua liên kết peptide. Do cơ thể không thể tự tổng hợp một số axit amin (được gọi là axit amin thiết yếu), chúng cần được cung cấp từ chế độ ăn uống. Trong quá trình tiêu hóa, protein sẽ được phân hủy thành các axit amin tự do nhờ enzyme protease.
• Chất béo bao gồm một phân tử glycerin gắn với ba axit béo. Các phân tử axit béo chứa nhóm -COOH gắn vào chuỗi hydrocarbon có thể chỉ có liên kết đơn (axit béo bão hòa) hoặc cả liên kết đôi và đơn (axit béo không bão hòa). Chất béo rất quan trọng cho việc xây dựng và duy trì màng tế bào, ổn định nhiệt độ cơ thể và duy trì sức khỏe da và tóc. Do cơ thể không sản xuất được một số axit béo nhất định (được gọi là axit béo thiết yếu), chúng ta cần bổ sung chúng qua chế độ ăn.
• Ethanol không phải là chất dinh dưỡng thiết yếu nhưng cung cấp calo. Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ quy định rằng mỗi gram rượu cung cấp khoảng 6,93 kcal hay 29,0 kJ (5,47 kcal hay 22,9 kJ mỗi ml). Đối với rượu chưng cất, một khẩu phần tiêu chuẩn ở Hoa Kỳ là 44 ml (1,5 fl oz Mỹ), với 40% ethanol (80 proof), tương đương với 14 gram và 98 calo.

Vi chất dinh dưỡng

Vi chất dinh dưỡng là các thành phần quan trọng trong chế độ ăn uống, cần thiết với lượng khác nhau suốt đời để thực hiện các chức năng trao đổi chất và sinh lý.

• Các khoáng chất trong chế độ ăn uống, như đồng và sắt, là những nguyên tố xuất phát từ Trái đất và không thể tổng hợp trong cơ thể. Chúng cần được tiêu thụ với lượng microgram hoặc miligam. Vì thực vật hấp thụ khoáng chất từ đất, nên khoáng chất trong khẩu phần ăn chủ yếu đến từ thực vật hoặc gián tiếp qua nguồn động vật tiêu thụ thực vật.
• Vitamin là các hợp chất hữu cơ cần thiết với lượng microgam hoặc miligam. Tầm quan trọng của từng loại vitamin được xác định khi sự thiếu hụt của chúng dẫn đến các bệnh lý cụ thể.

• Các chất dinh dưỡng thiết yếu
• Danh sách các chất dinh dưỡng đa lượng
• Danh sách các chất dinh dưỡng vi lượng
• Những phytochemical có trong thực phẩm
• Suy dinh dưỡng