Nutrition Full Notes for the Course

102 Pages
Unlock Document

Nutrition and Food Science
NFSC 100
All Professors

NFSC­ The Science of Nutrition Lecture  09/09/2013 Nutrition­ The study and science of foods and the nutrition’s they contain In our body the following processing happen: Ingestion Digestion    Absorption Transport Metabolism Excretion ♦ Think about what you eat and how it effects your body on the cellularve”You are what you eat.” Diet can affect your health but also your risk of certain diseases (diabetes, obesity, malnutrition, cancer,  etc.) Researchers study the relationship b/w diet and health conditions Use their findings to make general recommendations about the average person’s “healthy diet” We mostly learn about diet/healthy diets via the media Why is nutrition classified as a science? Scientific method is used – experiments to uncover unknown nutrition facts Repeated/replicated to prove hypothesis is correct/there is a correlation Findings must withstand test of time or be revised Steps: observations—hypothesis­­test of hypothesis­­evaluate results­­compare results to hypothesis. Proven=theory         Not proven=revise hypo. Types of Studies: Case (individual)­ potential interaction b/w nutrition and observation Epidemiological (populations)­ correlation of nutrition and observation Intervention (clinical)­ Experimental Vs. Control Laboratory (pre­clinical)­ mechanism­based study using experimental animals ex.)APB Mice [Discussion] Seat and legs analogy (see notes) Food Labeling­  Why?  Food labels tell us a lot about what we are putting into our bodies.  Can help you make good choices/best personal choices about what you are eating or should be eating. Will benefit you “now and in the future” Required by Federal Law – Nutrition Labeling and Education Act (NLEA) 1990 FDA has most authority over nutrition labeling and claims on food. Must contain: Serving size and amount of servings per container Calories from fat per serving % of DV of fat, cholesterol, NaCl, total carbohydrates (including dietary fibers and sugars), and protein. % of DV of Vita. A, C, calcium, and iron. DV is for a 2000 – 2500 calorie diet. DV% ­ 5%DV is low (poor source) and 20% is high (excellent source) 10­19% (good source) Depends on what you are consuming Ingredients in descending order of weight. Claims: Nutrient content: Levels of nutrients Calorie Free (5 cals per serving or less) Low Calorie (40 cals per serving or less) Reduced (at least 25% lower cals then regular food) Sodium Free (5 or less mg NaCl per serving) Low sodium (140 mgs of NaCl or less) Fat free (0.5g of fat per serving) Low fat (up to 3gs of fat per serving) “Reduced, less, fewer (at least 25% less fat that food referenced) Terms are now defined: free, low, reduced, etc. Health: Approved by the FDA based on scientific evidence Implied/expressed statement about the relationship of food to a disease/health­related condition Structure/Function Claims Need additional approval from FDA or state that “FDA hasn’t evaluated the claim” Food Choices and Human Health 09/09/2013 Eating Food Choices and Human Health 09/09/2013 “Need to” Physiological response “Hunger” pains­ reminds to go eat “Want to” Psycho­social response Appetite – smells set it off Other: Stress, habit, special occasions (Thanksgiving), social norms (out to lunch), boredom. What Causes Hunger Hypothalamus Satiety center in brain Processes nerve signals from all over the body Hormones Cortisol from adrenal glands (stress hormone) Leptin from adipose (fat) tissue – levels fluctuate depending on how recently you ate Neuropeptide Y from hypothalamus – neurotransmitter – inhibited by Leptin (should stop eating at this  point) Composition of Meals Dietary fiber and water more filing Stomach expansion depending on amount/size of food Influences on Food Availability Natural Environment – is there enough  Climate Topography of land Rainfall Technology Farming practices Food Storage (e.g. freezing, refrigeration, dehydration) Food Choices and Human Health 09/09/2013 Food distribution (roads, transportation facilities) – what about during natural disasters, shortages,  aftermath of disaster. Advertising – towards kids, teens, adults, retirees  Food processing Economics “Cash Crops” vs. food for family consumption lack of different foods in countries where they just produce cash crops – must then go and purchase rest of  food. Family income Demand for certain foods (supply and demand) Population Size and structure dictate food consumption and type per region. Food Choices Comfort foods Ethnic heritage influences types of foods Weight control foods/diet foods Advertising (ex. Famous people for “got milk” campaign) Disease prevention Classes of Nutrients Proteins (macro – calories)              *calories release energy Carbohydrates (macro ­ calories) Lipids (macro – calories) Vitamins Minerals Water  Ex.) Milk Protein – casein Carbohydrates – lactose Lipids – even in skim Food Choices and Human Health 09/09/2013 Vitamins – A & D but they are added Minerals – Ca Water – 87% water What is a calorie Food energy is measured in kilocalories Amount of heat energy need to raise the temp. of one kilogram of water by 1*C Measured by bomb calorimeter Kilocalories – Unit of energy (heat) Proteins – 4 kcal/gram Carbs – 4 kcal/gram Fat – 9 kcal/gram Alcohol – 7 kcal/gram Vitamins, minerals, water do not provide energy (milligrams, micrograms) What else is in my food? Some foods contain beneficial, non­nutrients called phytochemicals States of Nutritional Health Undernutrition ­ Optimal Nutrition – Overnutrition Doesn’t matter on size but rather if the person has enough nutrients  Characteristics of a “nutritious” diet Adequacy, balance, moderation, variety, calorie control Nutrient density= Nutrient Content/Kilocalorie Content Nutrient Standards and Guidelines 09/09/2013 The US is on an upward obesity trend Tools for Diet Evaluation Dietary Reference Intakes (DRIs) An umbrella term for: RDAs: Recommended dietary allowances Adequate nutrient intake to meet needs of healthy people in the US Set amounts for energy, protein, and many vitamins and minerals. RDAs differ depending on the age and gender of the individuals/groups – also a separate group for  pregnant and lactating women To set: For a nutrient: estimate the average need for a group Add 30­50% to cover needs of nearly all in that group. More nutrient could be recommended to account for absorption For energy: set at average amount needed by the group EAR: Estimated average requirement Amount needed to meet the requirements of half the individuals in a specific group (half under, half over) AI: Adequate intake Same as RDA, but lacking scientific evidence to set an RDA – based on average intake of people ex)  Calcium – difficult to measure UL: Upper limit Total food intake from food – fortified food and supplements shouldn’t exceed this level – adverse health  effects These are recommend intakes based on specific nutrients (prevents deficiency and chronic disease) but  not requirements Merely suggest average daily intakes Set high to allow for fluctuations over time/to cover most of the population People who consume less than 2/3 of the RDA for a nutrient may be at a greater risk for deficiency People who consume too much of a nutrient may be harmful Dietary Guidelines for Americans Purpose Provide science­based advice for ages 2 and above Nutrient Standards and Guidelines 09/09/2013 Includes those @ increased risk of chronic disease Target Audience For policymakers, nutrition educators, and health professionals By Joint product of USDA and HHS Occurs every 5 years Contains 23 rec. for the general population and 6 for subpop. Groups 2 Overarching Concepts Maintain calorie balance over time to achieve and sustain a healthy weight Focus on consuming a nutrient­dense foods and beverages MyPlate – based on  Dietary Guidelines  to help consumers make better food choices Balancing Calories Enjoy food but less of it Avoid oversized meals Foods to increase Make ½ plate fruits and vegetables 1/8 grains should be whole grains Switch to fat­free or low­fat Foods to reduce Sodium and sugar Macronutrient Breakdown of diet Total fat 20­35% of kcal Less than 10% saturated fat Less than 200 mg of cholesterol CHO 45­65% of kcal Protein 10­35% of kcal Serving vs. Portion Nutrient Standards and Guidelines 09/09/2013 Serving: A unit of measure Portion: Amount of food actually served/consumed Fruit: 1­2 cups 1 medium apple, banana, or orange Dairy 2­3 cups ! cup of milk/yogurt Meat, fish, dry beans, eggs, and nuts 2­6 ounces 1 egg 1 ounce of cooked lean meat ¼ cup cooked dry beans ½ ounce of nuts Nutrition & Physiology 09/09/2013 Castonguay Lecture Objectives To review parts of the cell To review the various organ systems in the body Body Organization Cells – The basic unit of life Nucleus: Contains DNA “Control center” Mitochondrion Supply ATP/energy to the cell Golgi Apparatus Transport Packaging system Ribosome Protein synthesis Clamps on to mRNA and creates tRNA Endoplasmic Reticulum Continuous with the nuclear envelope  Smooth: cholesterol synthesis and fat metabolism Rough – protein production  Ribosome attached to membrane Plasma membrane Regulates what enters/leaves the cell Lysosome “Housekeeper” Full of enzymes Nutrition & Physiology 09/09/2013 Digests waste Membrane receptors Proteins on outer surface of membrane that detect signals/changes in the environment Cytoplasm Salt like fluid that suspends the organelles b/w nucleus and outer membrane Tissues Group of cells performing a specialized function Epithelial Connective Muscular Nervous Organs Group of tissues performing a specialized function Systems Integumentary System Skin, hair, nails, sweat glands Provides covering for the body and maintains body temperature Also excretes salts and urea in perspiration Skeletal System Bones, joints, ligaments, and cartilage Support and protection Nutrients play major role in growth and maintenance of the skeletal structure Muscular System Skeletal muscles Movement and stability High energy and nutrient requirements – depends on activity Nervous system Nutrition & Physiology 09/09/2013 Brain, spinal cord, nerves, and sensory receptor Sensation, interpretation, and integration Food components affect development and function Endocrine System Pituitary, thyroid, adrenal, pancreas Secrets hormones – control body’s activities (growth and reproduction) Food component affect functions Cardiovascular System Heart, blood vessels, blood Transports Oxygen and nutrients around the body Diet can benefit/impair functions depending on the composition of the diet Lymphatic System Lymph vessels, lymph nodes, and organs including spleen and tonsils Return fluids to blood stream Lipid absorption Defense against pathogens and foreign substances MINE IS FAILING ME RIGHT NOW Respiratory System Lungs and respiratory passages  Pharynx, larynx, trachea, bronchi Takes in oxygen and disposes of C02 and other wastes Nutrients influence the systems ability to carry 02 and protection mechanisms Digestive System Mouth, esophagus, stomach, and intestines Eat, breaks down, absorption, excretions (solid waste) Urinary System Kidneys, bladder, ducts Nutrition & Physiology 09/09/2013 Excretes waste as urine and regulates balance of sodium and water balance Regulates acid­base balance of blood Reproductive system Gonads and genitals Reproduction of offspring Certain nutrients are required for proper function and full development Immune System Lymphocytes and phagocytes Produces antibodies, T­cells, B cells Destroys invader cells and viruses Cleans up cell death B cells help remember disease T­cells kick ass Nutrition is important to upkeep and maintenance For optimal health of each system of the body must develop and be functioning correctly. What  you eat/don’t eat affects these systems Organisms The Digestive System 09/09/2013 Key Points: Digestion is the breakdown of food components into small enough structures to facilitate absorption Key to understanding digestion is that it is both a mechanical and a chemical process that takes place at  the same time Parts of the Digestive System: The mouth: Chewing (Mechanical) Saliva: from 3 pairs of salivary glands (Chemical) Moistens food, making it easier to chew and dissolves food chemicals – allows us to taste Starch –(amylase)­ small polysaccharides (oligosaccarides) Salivary enzyme (Lipase) beings digestion of fat (triglycerides) Triglycerides –(lipase)­ fatty acids, mono­ and di­glycerides. The Esophagus Peristaltic movement (mechanical) No chemical process Smooth muscle Stomach Stomach acid uncoils protein strands and activates stomach enzymes Pepsin acts on a protein to make polypeptides Grinding and churning of food with secretion converts food into liquid mass. Salivary amylase is inactivated by stomach acid while salivary lipase is active at an acidic pH “Holding tank” Secretions produced in the pancreas, intestine, and liver are active in the small intestine to break down  carbohydrates, fats, and proteins. Carbohydrates: the pancreas produces an amylase that is released through the pancreatic duct into the  small intestine  Polysacchrides­ (pancreatic amylase) –small polysaccharides Small intestinal cells secrete enzymes to further hydrolyze the polysaccarides into monosaccharides and  the cell absorb them Fats: Bile produces in liver, flows in from the gallbladder (via the common bile duct): Fats­ (bile) –emulsified fat The Digestive System 09/09/2013 Pancreatic lipase flows in from the pancreas Emulsified fat­ (pancreatic lipase) –monoglycerides, glycerol, fatty acids (absorbed) Proteins: Pancreatic and small intestinal enzymes split polypeptides further Polypeptides­ (pancreatic & intestinal proteases) ­Dipeptiedes, tri, and amino acids Then enzymes on the surface of the small intestinal cells hydrolyze these peptides and the cells can absorb  them Peptides­ (intestinal di/tripeptides) –amino acids (absorbed) Structure of Small intestine Many folds which contain villi Covered w/ smaller projections (microvilli) Produce enzymes Increases surface area for absorption B/w folds are glands – secrete mucus Capillaries & lymph vessels in villi Capillaries carry away water soluble nutrients to rest of body Lymph vessels carry away lipid materials Colon: reabsorbs water and minerals – home of microflora that ferment Large intestine Most fiber passes intact through the digestive tract to the large intestine – here bacterial enzymes digest  fiber Some fiber turns into fatty acids/gas by bacterial enzymes Fiber holds water, regulates bowel activity, and binds cholesterol and some minerals, carrying them out of  the body Rectum and anus: stores and regulates elimination of feces Chemical Digestion Sugar and starch (Carbohydrates Yield glucose, fructose, galactose Lipids The Digestive System 09/09/2013 Yields fatty acids, monoglycerides, and free cholesterol Protein Yields amino acids Fiber Binds cholesterol, some minerals, and yields some volatile fatty acids Absorption of Digestion Products Fats Small fatty acids enter blood Larger fatty acids enter lymphatic system Carbohydrates Glucose, fructose, and galactose enter the blood stream Proteins Amino acids actively enter into the blood stream Excretory Products Feces Fiber and other undigested food components Sloughed off intestinal cells from the villi Microflora (E. coli, etc) Bile products Urine Urea from amino acids Electrolytes (K+ and NaCl) Some ketone bodies from fats Bicarbonate and ammonia Carbohydrates 09/09/2013 Carbohydrates­ Functions: Main source of energy for cells Spare protein Add bulk to foods Provide fiber Sources: Grains, fruits, dairy products Simple carbohydrates: Sugars Molecule with 6 carbon atoms & oxygen and hydrogen Glucose: the body’s predominant fuel Fructose: Fruit sugar Galactose: one of the two components of the milk sugar lactose. Disaccharides Sucrose: a combination of glucose & fructose Lactose: a combo of glucose and galactose Maltose: a combo of glucose and glucose Complex carbohydrates: Starches & fiber Sometimes called polysaccharides Glycogen:  Animal starch – configured in long chains of glucose molecules The body’s storage form of carbohydrate Starch: plant sources Fiber: Plant material – long chains of glucose molecules whose structure is resistant to enzymatic degradation Cellulose, hemi cellulose, and pectin Long chains of sugar units Carbohydrates 09/09/2013 Lower cholesterol and heart risk Low fiber diets: little bile is excreted because the liver needs to take cholesterol from blood (to make bile) =  more cholesterol stays in blood/is reabsorbed.  How carbohydrates in food become glucose in the body Fiber, starch, and sugars, enter small intestine Pancreatic amylase breaks down starch to disaccharides Enzymes (disaccharidases) on intestine wall break down di­ to mono­ saccharides Monosaccharides enter capillary – go to liver Liver converts galactose and fructose to glucose.  Fiber travels through unchanged to colon Lactose intolerance Deficiency in the enzyme lactase Symptoms include nausea, diarrhea, and gas Effects ~ 80% of the world pop Can be induced in remain of pop by substrate induction Infants and small children have the enzyme lactase so they can digest mothers’ milk During childhood, lactase begins to disappear in many people Some ethnic groups are more likely to develop lactose intolerance By adolescence, it is gone in about 75% of African­Americans, Jews, Native Americans, Mexicans, and  90% of Asians.  Regulation of Blood Glucose After a meal, blood glucose rises Promotes an increase in insulin released from B cells of pancreas Insulin promotes glycogen formation in liver and muscle. After a while, glucose levels fall – promoting glucagon release Glucagon stimulates glycogen conversion to glucose from liver Metabolism Glucose enters the cell & is first divided into 2 3­carbon fragments & energy The 3­carbon fragments (pyruvate) enter the mitochondria & are reduced to 2­carbon units called acetyl­ coA Carbohydrates 09/09/2013 This process is done anaerobically & yields CO2 as well as 2 ATP The acetyl­coA then enters the Krebs cycle & electron transport chain, which yields 32 ATP, CO2 & water Glycogen Metabolism One third of all glycogen is stored in the liver The other 2/3 is stored in muscles Each glycogen molecule has many branches that stick out Glucagon stimulates the breakdown of liver glycogen to glucose which can then enter the bloodstream Epinephrine stimulates the breakdown of muscle glycogen to glucose which can be used to produce ATP in  muscles Nutrient conversion to fat Excess carbohydrate intake is converted to fat in the liver After building back up glycogen stores Excess protein and fat can also result in fat deposition The liver releases the fatty acids into the blood Fat cells (adipocytes) take up these fatty acids & store them Inadequate CHO in the Diet When there is inadequate carbs in the diet, the body has 2 problems: Having not glucose, the body turns to protein and fate to make some glucose W/O carbohydrate in the  diet, fat cannot be broken down completely for energy, and the body converts its  fats into ketone bodies. Ketosis results when an undesirable high concentration of ketone bodies accumulate in the blood Minimum amount set by DRI committee is 130 g a day for averaged sized person Diabetes Type 1: Characterized by an immune response to pancreatic B cells Eventually the pancreas stops making insulin Often starts early in life. Type 2:  Characterized by insulin resistance – the insulin is there but it doesn’t work to foster glucose uptake by the  cells Carbohydrates 09/09/2013 Occurs later in life (adult onset) Normal Blood: 100mg/dL Prediabetes: 100­125 mg/dL Diabetes: 125mg/dL Complications Blindness Kidney disease Heart Disease Nerve damage Increased infections Amputations of limbs Naturally occurring sweeteners: Corn syrup (high fructose) Used in body like any other sugar No evidence that it is preferentially stored as fat Concern is the amount of added sugars in our diet, HFCS or “corn sugar” is just one of these added sugars  (used because its inexpensive) Environment:  Corn is grown as monoculture – depletes soil of nutrients, requires higher amounts of pesticides and  fertilizer Processing corn into HFCS is energy intensive Molasses Levulose (fructose or fruit sugar) Honey Sugar alcohols Lipids 09/09/2013 Lipids: Function of Lipids Nature’s way of condensing energy stores – also insulates/protects organs Source of calories (9 cal/gram) Flavor and tenderness of food Slow stomach emptying – more satiating Source of essential fatty acids Types of lipids: Triglycerides Main form of fat in food Made up of glycerol backbone and 3 fatty acids Fatty acids classified by length, number of carbon atoms, and location of double bonds, organization of  hydrogen around the double bonds. Phospholipids Glycerol + 2 fatty acids + phosphorous  Phosphorous part makes it soluble in H2O Fatty acid makes it soluble in fat Therefore, can serve as an emulsifier Key role in a cells membrane Sterols Large molecules of interconnected rings of carbon atoms w/ side chains of C, H2, and O2 atoms attached Cholesterol Found in ALL animal cell membranes Nonessential Forms plaques that cause atherosclerosis Cholesterol servies as the raw material for: Bile  Vitamin D Lipids 09/09/2013 Steroid Hormones (including sex hormones) Saturated fatty acids A fatty acid carrying the maximum number of hydrogen atom Unsaturated fatty acid A fatty acid w/ less than maximum hydrogen atoms Mono – unsaturated FA Poly – unsaturated FA Trans fatty acid Fatty acids with unusual shapes Arise when polyunsaturated oils are hydrogenated Advantage: control consistency and oxidation of fats Disadvantage: increase LDL Found in margarines, shortenings, baked goods Essential fatty acids Humans lack synthetic enzymes (desaturases) Abundant in fish oils Lower blood pressure Prevent blood clot formation Protect against irregular heartbeats May reduce inflammation Essential for normal infant growth & development May support immune system and inhibit cancers Omega 3 FA Linolenic Acid Docosahexaenoic Acid (DHA) Eicosapentaenoic Acid (EPA) Precursors of Omega­ 3 eicosanoids Lipids 09/09/2013 Sources of Omega 3 Fatty fish – salmon, tuna, herring Flaxseed Canola & soybean oils Almonds, walnuts and spinach, mustard greens. Omega 6 Fatty Acids Linoleic Acid Precursors of Omega 6 eicosanoids Sources: Grains, fats, and oils Eicosanoids Hormone like compound that are made from EFAs & act through receptors on tissues to regulate many  body responses Omega 6 cause inflammation, blood clotting, and tumor growth Omega 3 reduces inflammation, blood clotting, and tumor growth Imbalance of Omega 3/6 Similar enzymes required for processing, too much of one interferes w/ the others American diet too low in Omega­3 Average US intake of EPA and DHA is 150 mg/day Recommended is 500 mg/day (2 fatty fish meals per week) to reduce CVD Increasing Omega 3 Eat ocean fish 3x a week Use flaxseed Farm raised products can be manipulated to contain more Omega 3 – eggs, pork, chicken, farm raised fish. Fish oil supplements May raise LDL High intake may: Increase bleeding times Interfere with wound healing Lipids 09/09/2013 Suppress immune function Upset the proper balance b/w omega­3/6 fatty acids Long term effect are unknown Fish and Mercury Some fish may be contaminated with mercury, yet fish is still a safe food source Same for most people to consume two 3­ounce servings per week of most ocean fish Pregnant or lactating women and children are sensitive to mercury (1 can of tuna/week) Benefits outweigh risks Salmon generally high in omega­3 and low in mercury (fresh and farm raised) Digestion and Absorption: Digestion – depends on  Pre­duodenal lipase (gastric) Pancreatic Lipase Bile Acids for Emulsification Lipase breaks down triglycerides into free fatty acids and monoglycerides Absorption Short chain of fatty acids Portal vein (blood to liver) Monoglycerides and longer fatty acids These get repackaged as triglycerides for transport in chylomicrons (a type of lipoprotein, largest) Enter lymph and then bloodstream Transport as lipoproteins Chylomicrons – from intestine to body Others produced in liver VLDLs – Very low density lipoproteins LDLs – low density lipoproteins Both take TG and cholesterol to body Lipids 09/09/2013 HDLs – High density lipoproteins Scavengers of cholesterol, brings it back to liver Lipoprotein Profile Used to assess risk of heart disease Total cholesterol LDLs associated with increased risk Less healthy, want low HDLs associated with decreased risk Healthy, want HDLs to be high Total Cholesterol Levels Less than 20mg/dL – Desirable level that puts you at lower risk for heart disease. A cholesterol level of 200  mg/dL or greater increases your risk 200 to 239 mg/dL­ borderline­high 240 mg/dL and 8.0, death occurs The body’s minerals and some protein act as buffers (molecules that keep a tight control on pH) Minerals Essential, inorganic, no energy, micronutrient, some toxic at high levels, indestructible. Calcium Integral part of bone & teeth (99%) Bones are a calcium bank Biological mediator in body fluids (1%) Helps in control of nerve system, blood pressure, blood clotting, muscle contraction, hormone secretion,  and many metabolisms Homeostasis: Vitamin D, PTH, and calcitonin are hormone regulators Tissues that regulate: Bones, intestine, and kidneys Bones: Dynamic Composition: 70% minerals (hydroxyapatite: Ca5(PO4)3(OH) 22% proteins (collagen) Adequate calcium and vitamin D intake can ensure that bones reach peak density Inadequate Ca intake=osteoporosis Other minerals: Phosphorus 85% of body phosphorus is in bone Part of: DNA, RNA, ATP, and cell membrane Minerals and Water 09/09/2013 Magnesium: 60% of body Mg is in bone Assists numerous enzymes, heart function, and muscle contraction Fluoride: Component of teeth Fluorapatite: Ca5(PO4)3(F) vs (Ca5(PO4)3(OH) Stabilizes bone and makes teeth resistant to decay Found in fluoridated water and toothpaste Sources: 50% absorbed: Cauliflower, watercress, Chinese cabbage, kale, mustard greens, etc 30%: milk, yogurt, cheese, calcium fortified soy milk/drinks 20%: almonds, sesame seeds, beans (pinto, red, and white) 5%: spinach, rhubarb, Swiss chard Sodium Major part of the body’s fluid and electrolyte balance system Major extracellular cation Helps maintain acid­base balance Essential to muscle contraction and nerve transmission Problem nutrient in the US High blood pressure, CVD, and stroke US intakes 2­3x more than needed Reduce sodium in diet Sources: Processed foods are the highest – 75% of sodium in US diet: fast foods, canned food, hotdogs, cheese,  smoked and cured meats, etc Potassium Major intracellular cation Maintains fluid and electrolyte balance Minerals and Water 09/09/2013 Important in muscle contraction (HEART) Low intake related to high blood pressure In most fruits and vegetable: banana, potato, avocado Chloride Major anion in body fluids Form salts (NaCl and KCl) Form hydrochloric acid (HCl) Iron Component of hemoglobin and myoglobin Transports O2 in blood and muscle Cofactor for enzymes Prooxidant Oxidized Very dangerous at high dose 2 types in food: Heme iron: Derived form hemoglobin and myoglobin found in meat tissue Non­heme iron: mainly from cereals, legumes, fruit, and vegetables Availability/Absorption: Absorbed at a relatively low rate – increases if needed (ex. Pregnancy) Factors affecting absorption Vitamin C MPF (meat protein factor) Tannin Phytates Deficiency Anemia Major micronutrient deficiency in US(2.4M) and worldwide(1.6B) Primarily infants and children Minerals and Water 09/09/2013 Women during their reproductive years Toxicity: Due to increase oxidative damage Iron homeostasis Hereditary hemochromatosis Overload in Caucasian Iron supplements are leading cause of fatal accidental poisoning in US children Iodine A component of thyroxine (T4) and triiodothyronine (T3) ­  thyroid hormones that influences energy  metabolism Deficiency 200 million worldwide: Goiter (swelling in neck ‘cause of thyroid gland)­adults Cretinism (retardation)­infants Sources: sea weed and iodized salt Half teaspoon of iodized salt meets the DRI Zinc Cofactor for ~100 enzymes  Component of DNA­binding proteins Deficiency causes growth retardation, diarrhea, and death Leavening of bread breaks down phytate in wheat – impairs zinc absorption So does too much fiber High does inhibits iron bioavailability Selenium Proteins containing selenium Antioxidative selenoproteins Needed for thyroid hormone synthesis May prevent heart disease and cancer Deficiency causes endemic heart disease and immune impairment Energy Balance and Obesity 09/09/2013 Obesity Energy Balance and Obesity 09/09/2013 In the US: 67% adults are overweight or obese 34% obese 18% adolescents (12­19) 15% preteens (5­11) 11% children (2­5) Defined as: Weight for height (>120%) Hamwi equation Body mass index (BMI) Weight (kg)/(ht)^(2) (meters) Weight (lb) * 703/(ht)^(2) (inch) *mortality rate increases as BMI declines and rises and BMI rises (think parabola). Health risks: Most obese suffer illnesses and is considered a chronic disease 300,000 people in US die each year to related causes Increases risk of: Hypertension, heart disease, stroke, diabetes, hernias, flat feet, sleep apnea, some cancers, high accident  rate, arthritis. Body Composition Fat Mass Fat Free Mass (muscle mass) Normal: Men: b/w 12­20 percent body weight as fat Women: b/w 20­30 Measures by: Anthropometry: Energy Balance and Obesity 09/09/2013 Height/weight Skinfold thickness Circumferences (waist, upper arms) Waist: Android (apple shape), gynoid (pear shaped) Densitometry Under water weighing Air displacement plethysmogrophy Bioelectrical Impedance Analysis Fat free mass is higher in water and will conduct electricity Difference in composition b/w fat free mass and fat mass Metabolic causes of obesity? Hunger/satiety pathways Hormones/enzymes Ghrelin Leptin Lipoprotein lipase Insulin Fat cell size/number Genetic Causes If you have an obese parent, chance of becoming obese ~ 30 to 70 percent Twin studies: Identical twins raised separately were more similar to biological than adoptive parents Closer correlation b/w weights of monozygotic twins then dizygotic Environmental Causes Inactivity – 25% of adults are sedentary Caloric beverage consumption is high in teens Portion sizes have increases Energy Balance and Obesity 09/09/2013 Energy Balance The formula: D in energy stores = energy in – energy out Energy in – energy out = energy stores + or – To use the formula, need to measure Energy in and out Body fatness Energy in The side of body’s energy budget is measured in calories taken in each day in the form of foods and  beverages Energy out Based on basal metabolism and voluntary activities Basal metabolic rate: Cost of staying alive Typically measured first in morning­ before sitting up Reflects diff in age and sex as well as lean body mass  Muscle mass: Increase by testosterone  Anabolic steroids are abused Limited by estrogen BMR derives from lean tissue Cost of physical activity is higher when muscle mass is great Uses 60­70% of energy most people burn in a day Physical activity Vary appreciably b/w individual/across time Factors:  Age, growth, fever, malnutrition, thyroxine, height, body composition, stress, ambient temperature,  fasting/starving Third component is “thermic effect 
More Less

Related notes for NFSC 100

Log In


Join OneClass

Access over 10 million pages of study
documents for 1.3 million courses.

Sign up

Join to view


By registering, I agree to the Terms and Privacy Policies
Already have an account?
Just a few more details

So we can recommend you notes for your school.

Reset Password

Please enter below the email address you registered with and we will send you a link to reset your password.

Add your courses

Get notes from the top students in your class.