ความหมายของโภชนาการ อาหาร และสารอาหาร
โภชนาการ (nutrition) หมายถึง อาหาร (food) ที่เข้าสู่ร่างกายคนแล้ว ร่างกายสามารถนำไปใช้เป็นประโยชน์ในด้านการเจริญเติบโต การค้ำจุนและการซ่อมแซมส่วนต่างๆของร่างกาย โภชนาการมีความหมายกว้างกว่าและต่างจากคำว่าอาหาร เพราะอาหารที่กินกันอยู่ทุกวันนี้มีดีเลวต่างกัน อาหารหลายชนิดที่กินแล้วรู้สึกอิ่ม แต่ไม่มีประโยชน์ หรือก่อโทษต่อร่างกายได้
ถ้านำเอาอาหารต่างๆมาวิเคราะห์ จะพบว่ามีสารประกอบอยู่มากมายหลายชนิด โดยอาศัยหลักคุณค่าทางโภชนาการทำให้มีการจัดสารประกอบต่างๆ ในอาหารออกเป็น ๖ ประเภท คือ โปรตีน (protein) คาร์โบไฮเดรต (carbohydrate) ไขมัน (fat) วิตามิน (vitamin) เกลือแร่ (mineral) และน้ำ สารประกอบทั้ง ๖ กลุ่มนี่เองที่เรียกว่า "สารอาหาร" (nutrient) ร่างกายประกอบด้วยสารอาหารเหล่านี้ และการทำงานของร่างกายจะเป็นปกติอยู่ได้ก็ต่อเมื่อได้สารอาหารทั้ง ๖ ประเภทครบถ้วน
โปรตีนเป็นสารอาหารชนิดหนึ่งที่ร่างกายขาดไม่ได้ ถ้านำเอาโปรตีนมาวิเคราะห์ทางเคมี จะพบว่าประกอบด้วยสารเคมีจำพวกหนึ่งเรียกว่า กรดอะมิโน (amino acid) ซึ่งแบ่งได้เป็น ๒ พวก คือ
๑. กรดอะมิโนจำเป็น เป็นกรดอะมิโนที่ร่างกายสร้างไม่ได้ ต้องได้จากอาหารที่กินเข้าไปเท่านั้น กรดอะมิโนที่อยู่ในกลุ่มนี้มีอยู่ ๙ ตัว คือ ฮิสติดีน (histidine) ไอโซลิวซีน (isoleucine) ลิวซีน (leucine) ไลซีน (lysine) เมไทโอนีน (methionine) เฟนิลอะลานีน (phenylalanine) ทรีโอนีน (threonine) ทริปโตเฟน (tryptophan) และวาลีน (valine)
๒. กรดอะมิโนไม่จำเป็น เป็นกรดอะมิโนที่นอกจากได้จากอาหารแล้ว ร่างกายยังสามารถสร้างได้ เช่น อะลานีน (alanine) อาร์จินีน (arginine) ซีสเตอีน (cysteine) โปรลีน (proline) และไทโรซีน (tyrosine) เป็นต้น
เมื่อโปรตีนเข้าสู่ลำไส้ น้ำย่อยจากตับอ่อนและลำไส้จะย่อยโปรตีนจนเป็นกรดอะมิโนซึ่งดูดซึมเข้าสู่ ร่างกาย ร่างกายนำเอากรดอะมิโนเหล่านี้ไปสร้างเป็นโปรตีนมากมายหลายชนิด โปรตีนแต่ละชนิดมีส่วนประกอบและการเรียงตัวของกรดอะมิโนแตกต่างกันไป
คาร์โบไฮเดรต
คาร์โบไฮเดรต จัดเป็นสารอาหารชนิดหนึ่ง ประกอบด้วยธาตุคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน ในแต่ละโมเลกุลของคาร์โบไฮเดรตมีไฮโดรเจนและออกซิเจนอยู่ในอัตราส่วนสองต่อ หนึ่ง สูตรทั่วไปของคาร์โบไฮเดรตคือCn H2n On
คาร์โบไฮเดรตแบ่งออกเป็น ๓ ประเภท คือ
๑. โมโนแซ็กคาไรด์ (monosaccharide) เป็นคาร์โบไฮเดรตที่มีโมเลกุลเล็กที่สุด เมื่อกินแล้วจะดูดซึมจากลำไส้ได้เลย ไม่ต้องผ่านการย่อย ตัวอย่างของน้ำตาลประเภทนี้ได้แก่ กลูโคส (glucose) และฟรักโทส (fructose) ทั้งกลูโคสและฟรักโทสเป็นน้ำตาลที่พบได้ในผัก ผลไม้ และน้ำผึ้ง น้ำตาลส่วนใหญ่ที่พบในเลือด คือ กลูโคส ซึ่งเป็นตัวให้กำลังงานที่สำคัญ
๒. ไดแซ็กคาไรด์ (disaccharide) เป็นคาร์โบไฮเดรตที่ประกอบด้วยโมโนแซ็กคาไรด์ ๒ ตัวมารวมกันอยู่ เมื่อกินไดแซ็กคาไรด์เข้าไป น้ำย่อยในลำไส้เล็กจะย่อยออกเป็นโมโนแซ็กคาไรด์ก่อน ร่างกายจึงสามารถนำไปใช้เป็นประโยชน์ได้ ไดแซ็กคาไรด์ที่สำคัญทางด้านอาหาร คือ แล็กโทส (lactose) และซูโครส (sucrose) แล็กโทสเป็นน้ำตาลที่พบในน้ำนม แต่ละโมเลกุลประกอบด้วยกลูโคส และกาแล็กโทส (galactose) ส่วนน้ำตาลทรายหรือซูโครสนั้น พบอยู่ในอ้อยและหัวบีต แต่ละโมเลกุล ประกอบด้วย กลูโคสและฟรักโทส
๓. พอลีแซ็กคาไรด์ (polysaccharide) เป็น คาร์โบไฮเดรตที่มีขนาดโมเลกุลใหญ่ และมีสูตรโครงสร้างซับซ้อน ประกอบด้วยโมโนแซ็กคาไรด์จำนวนมากมารวมตัวกันอยู่ พอลีแซ็กคาไรด์ที่สำคัญทางอาหาร ได้แก่ ไกลโคเจน (glycogen) แป้ง (starch) และเซลลูโลส (cellulose) ไกลโคเจนพบในอาหารพวกเนื้อสัตว์และเครื่องในสัตว์ ส่วนแป้งและเซลลูโลสพบในพืช แม้ว่าไกลโคเจน แป้ง และเซลลูโลสประกอบด้วยกลูโคสเหมือนกัน แต่ลักษณะการเรียงตัวของกลูโคสต่างกันทำให้ลักษณะสูตรโครงสร้างต่างกันไป เฉพาะไกลโคเจนและแป้งเท่านั้นที่น้ำย่อยในลำไส้สามารถย่อ

ไขมัน
ไขมัน หมายถึง สารอินทรีย์กลุ่มหนึ่งที่ไม่สามารถละลายได้ในน้ำ แต่ละลายได้ดีในน้ำมันและไขมันด้วยกัน ตัวอย่างของไขมันที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพของคน คือ ไตรกลีเซอไรด์ (triglyceride) และคอเลสเทอรอล ส่วนใหญ่ของไขมันที่อยู่ในอาหาร คือ ไตรกลีเซอไรด์ ดังนั้น เมื่อพูดถึงไขมันเฉยๆ จึงหมายถึงไตรกลีเซอไรด์ แต่ละโมเลกุลของไตรกลีเซอไรด์ ประกอบด้วย กลีเซอรอล (glycerol) และกรดไขมัน (fatty acid) โดยกลีเซอรอลทำหน้าที่เป็นแกนให้กรดไขมัน ๓ ตัวมาเกาะอยู่ กรดไขมันทั้ง ๓ ชนิดอาจเป็นชนิดเดียวกันหรือต่างชนิดก็ได้ ไตร-กลีเซอไรด์ที่สกัดจากสัตว์มีลักษณะแข็งเมื่อทิ้งไว้ที่อุณหภูมิห้อง ส่วนไตรกลีเซอไรด์ที่สกัดจากเมล็ดพืชผลไม้เปลือกแข็งและปลามี
วิตามิน
วิตามิน เป็นกลุ่มของสารอินทรีย์ ซึ่งร่างกายต้องการจำนวนน้อย เพื่อทำให้ปฏิกิริยาต่างๆ ในร่างกายเป็นไปตามปกติ ร่างกายไม่สามารถสร้างวิตามินได้ หรือสร้างได้ก็ไม่เพียงพอแก่ความต้องการ โดยอาศัยสมบัติการละลายตัวของวิตามิน ทำให้มีการแบ่งวิตามินเป็น ๒พวก คือ วิตามินที่ละลายในไขมัน และวิตามินที่ละลายละลายนํ้า
วิตามินที่ละลายตัวในไขมัน
วิตามินในกลุ่มนี้มี ๔ ตัว คือ เอ ดี อี และเคการดูดซึมของวิตามินกลุ่มนี้ต้องอาศัยไขมันในอาหาร มีหน้าที่ทางชีวเคมีเกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์โปรตีนบางชนิดในร่างกาย
วิตามินเอ มีชื่อทางเคมีว่า เรทินอล (retinol) มีหน้าที่เกี่ยวกับการมองเห็น โดยเฉพาะในที่ทีมีแสงสว่างน้อย การเจริญเติบโต และสืบพันธุ์ อาหารที่ให้เรทินอลมากเป็นผลิตผลจากสัตว์ ได้แก่ น้ำนม ไข่แดง ตับน้ำมันตับปลา พืชไม่มีเรตินอล แต่มีแคโรทีน (carotene) ซึ่งเปลี่ยนเป็นเรตินอลในร่างกายได้ การกินผลไม้ ผักใบเขียว และผักเหลืองที่ให้แคโรทีนมาก เช่น มะละกอสุก มะม่วงสุก ผักบุ้ง ตำลึง ในขนาดพอเหมาะ จึงมีประโยชน์และป้องกันการขาดวิตามินเอได้
วิตามินดี มีมากในน้ำมันตับปลา ในผิวหนังคนมีสารที่เรียกว่า ๗-ดีไฮโดรคอเลสเทอรอล ซึ่งเมื่อถูกแสงอัลตราไวโอเลตจะเปลี่ยนเป็นวิตามินดีได้ เมื่อวิตามินดีเข้าสู่ร่างกายแล้วจะถูกเปลี่ยนแปลงที่ตับและไต เป็นสารที่มีฤทธิ์ช่วยในการดูดซึมแคลเซียมจากลำไส้ และการใช้แคลเซียมในการสร้างกระดูก การขาดวิตามินดีจะทำให้เกิดโรคกระดูกอ่อน
วิตามินอี มีหน้าที่เกี่ยวกับการต่อต้านออกซิไดซ์สารพวกกรดไขมันไม่อิ่มตัว วิตามินเอ วิตามินซีและแคโรทีน วิตามินอีมีมากในถั่วเปลือกแข็ง ถั่วเปลือกอ่อน และน้ำมันพืช เช่น น้ำมันรำ น้ำมันทานตะวัน น้ำมันดอกคำฝอย ในเด็กคลอดก่อนกำหนดการขาดวิตามินอีทำให้ซีดได้
วิตามินเค มีหน้าที่สร้างโปรตีนหลายชนิดที่เกี่ยวข้องกับการแข็งตัวของเลือด การขาดวิตามินเค ทำให้เกิดภาวะเลือดออกได้ง่าย วิตามินเคมีมากในตับวัวและผักใบเขียว เช่น ผักกาดหอม กะหล่ำปลี นอกจากนี้บัคเตรีในลำไส้ใหญ่ของคนสามารถสังเคราะห์วิตามินเค ซึ่งร่างกายนำไปใช้ได้
วิตามินที่ละลายตัวในน้ำ
วิตามินในกลุ่มนี้มีอยู่ ๙ ตัว คือ วิตามินซี บี๑ บี๒ บี๖ ไนอาซิน กรดแพนโทเทนิก (pantothenic acid) ไบโอติน (biotin) โฟลาซิน (folacin) และบี๑๒ สำหรับวิตามิน ๘ ตัวหลังมักรวมเรียกว่า วิตามินบีรวมหน้าที่ทางชีวเคมีของวิตามินที่ละลายตัวในน้ำ คือ เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาหรือทำให้ปฏิกิริยาของร่างกายดำเนินไปได้ วิตามินพวกนี้ต้องถูกเปลี่ยนแปลงจากสูตรโครงสร้างเดิมเล็กน้อยก่อนทำหน้าที่ ดังกล่าวได้
วิตามินซี มีหน้าที่เกี่ยวกับการสร้างสาร ซึ่งยึดเซลล์ในเนื้อเยื่อชนิดเดียวกัน ที่สำคัญได้แก่ เนื้อเยื่อหลอดเลือดฝอย กระดูก ฟัน และพังผืด การขาดวิตามินซี ทำให้มีอาการเลือดออกตามไรฟัน ที่เรียกว่า โรคลักปิดลักเปิด และอาจมีเลือดออกในที่ต่างๆของร่างกาย อาหารที่มีวิตามินซีมากคือ ผลไม้ที่มีรสเปรี้ยว เช่น ส้ม มะนาว และผักสดทั่วไป
วิตามินบี๑ ทำหน้าที่เกี่ยวกับปฏิกิริยาการเปลี่ยนแปลงของคาร์โบไฮเดรตในร่างกาย ถ้าขาดจะเป็นโรคเหน็บชา อาหารที่มีวิตามินบี๑ มาก คือเนื้อหมูและถั่ว ส่วนข้าวที่สีแล้วมีวิตามินบี๑ น้อย
วิตามินบี๒ มีหน้าที่ในขบวนการทำให้เกิดกำลังงานแก่ร่างกายอาหารที่มีวิตามินนี้มาก คือ ตับ หัวใจ ไข่ นม
และผักใบเขียว
วิตามินบี๖ มีหน้าที่เกี่ยวกับการเผาผลาญโปรตีนภายในร่างกาย ถ้าได้วิตามินบี๖ ไม่พอ จะเกิดอาการชาและซีดได้ อาหารที่ให้วิตามินบี๖ ได้แก่ เนื้อสัตว์ เครื่องในสัตว์ ถั่ว กล้วย และผักใบเขียว
ไนอาซิน มีหน้าที่เกี่ยวกับปฏิกิริยาการเผาผลาญสารอาหารเพื่อให้เกิดกำลังงาน การหายใจของเนื้อเยื่อและการสร้างไขมันในร่างกาย การขาดไนอาซินจะทำให้มีอาการผิวหนังอักเสบบริเวณที่ถูกแสงแดด ท้องเดินและประสาทเสื่อม ความจำเลอะเลือน อาหารที่มีวิตามินนี้มาก ได้แก่ เครื่องในสัตว์และเนื้อสัตว์ ร่างกายสามารถสร้างไนอาซินได้จากกรดอะมิโนทริปโตเฟน
กรดแพนโทเทนิก มีหน้าที่เกี่ยวกับการเผาผลาญสารอาหารเพื่อให้เกิดกำลังงาน อาหารที่ให้วิตามินตัวนี้ ได้แก่ ตับ ไต ไข่แดง และผักสด โอกาสที่คนจะขาดวิตามินตัวนี้มีน้อย
ไบโอติน มีบทบาทสำคัญในปฏิกิริยาของกรดไขมันและกรดอะมิโน โอกาสที่คนจะขาดวิตามินตัวนี้มีน้อย เพราะอาหารที่ให้วิตามินตัวนี้มีหลายชนิด เช่น ตับ ไต ถั่ว และดอกกะหล่ำ
โฟลาซิน มีหน้าที่เกี่ยวกับการสังเคราะห์กรดนิวคลิอิกและโปรตีน ถ้าขาดวิตามินตัวนี้จะเกิดอาการซีด ชนิดเม็ดเลือดแดงโต อาหารที่ให้โฟลาซินมาก คือ ผักใบเขียวสด น้ำส้ม ตับและไต
วิตามินบี๑๒ มีส่วนสำคัญต่อการทำงานของเซลล์ในร่างกาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งต่อไขกระดูก ระบบประสาท และทางเดินอาหาร มีส่วนสัมพันธ์กับหน้าที่บางอย่างของโฟลาซินด้วย การขาดวิตามินบี๑๒ จะมีอาการซีดชนิดเม็ดเลือดแดงโต และมีความผิดปกติทางระบบประสาท วิตามินบี๑๒ พบมากในอาหารจากสัตว์ เช่น ตับ ไต น้ำปลาที่ได้
มาตรฐานปลาร้า แต่ไม่พบในพืช
จะเห็นได้ว่า วิตามินบางชนิดมีอยู่เฉพาะในพืชหรือสัตว์ บางชนิดมีทั้งในพืชและสัตว์ การกินข้าวมากโดยไม่ได้อาหารพวกเนื้อสัตว์ ถั่ว พืช ผัก ไขมัน และผลไม้ที่เพียงพอ ย่อมทำให้ขาดวิตามินได้ง่ายขึ้น เพราะข้าวที่ขัดสี แล้วมีระดั
เกลือแร่
เกลือแร่ เป็นกลุ่มของสารอนินทรีย์ที่ร่างกายขาดไม่ได้ มีการแบ่งเกลือแร่ที่คนต้องการออกเป็น ๒ ประเภท คือ
๑. เกลือแร่ที่คนต้องการในขนาดมากกว่าวันละ ๑๐๐ มิลลิกรัม ได้แก่ แคลเซียม ฟอสฟอรัส โซเดียม โพแทสเซียม คลอรีน แมกนีเซียม และกำมะถัน
๒. เกลือแร่ที่คนต้องการในขนาดวันละ ๒-๓ มิลลิกรัม ได้แก่ เหล็ก ทองแดง โคบอลต์ สังกะสี แมงกานีส ไอโอดีน โมลิบดีนัม ซีลีเนียม ฟลูออรีนและโครเมียม
หน้าที่ของเกลือแร่
ร่างกายมีเกลือแร่เป็นส่วนประกอบอยู่ประมาณร้อยละ ๔ ของน้ำหนักตัว เกลือแร่แต่ละชนิดมีหน้าที่เฉพาะของตัวเอง อย่างไรก็ตาม หน้าที่โดยทั่วไปของเกลือแร่มีอยู่ ๕ ประการ คือ
๑. เป็นส่วนประกอบของเนื้อเยื่อ เช่น แคลเซียม ฟอสฟอรัส และแมกนีเซียม เป็นส่วนประกอบที่สำคัญของกระดูกและฟัน ทำให้กระดูกและฟันมีลักษณะแข็ง
๒. เป็นส่วนประกอบของโปรตีน ฮอร์โมนและเอนไซม์ เช่น เหล็ก เป็นส่วนประกอบของโปรตีนชนิดหนึ่ง เรียกว่า เฮโมโกลบิน (hemoglobin) ซึ่งจำเป็นต่อการขนถ่ายออกซิเจนแก่เนื้อเยื่อต่างๆ ทองแดงเป็นส่วนประกอบของเอนไซม์ ซึ่งจำเป็นต่อการหายใจของเซลล์ไอโอดีนเป็นส่วนประกอบของฮอร์โมนไทรอกซีน ซึ่งจำเป็นต่อการทำงานของร่างกาย ถ้าหากร่างกายขาดเกลือแร่เหล่านี้ จะมีผลกระทบต่อการทำงานของโปรตีน ฮอร์โมน และเอนไซม์ที่มีเกลือแร่