栄養素 (栄養学)
有機栄養素のうち糖質(炭水化物)、タンパク質、脂肪は多くの生物種が利用可能な栄養素であり、「三大栄養素」と呼ばれる。栄養学上、炭水化物のうち人間が消化不能な食物繊維を除いたものを糖質と呼ぶ。三大栄養素のひとつとして炭水化物の語を用いるときは、主に糖質を指す。
炭水化物は糖から構成され、構成する糖単位の数によりグルコース(ブドウ糖)・フルクトース(果糖)等の単糖、スクロース(ショ糖)・ラクトース(乳糖)等の二糖、オリゴ糖(少糖)、デンプン・グリコーゲン・セルロース等の多糖に区分される。
タンパク質はアミノ酸がペプチド結合で連なった高分子化合物である。ヒトは体内で幾つかのアミノ酸を作り出すことができず(必須アミノ酸と呼ばれる)、食事から補給する。タンパク質は消化管で消化酵素の作用により、遊離アミノ酸に分解される。
脂肪は一分子のグリセリンと三分子の脂肪酸とがエステル結合で結合した構造をしている。脂肪酸には炭化水素鎖に単結合のみが含まれる飽和脂肪酸と、二重結合が含まれる不飽和脂肪酸とがある。脂肪から代謝誘導される脂質は生物の細胞膜を維持する機能を有している。加えて高等動物は、脂肪を体表近くに皮下脂肪として蓄積することで、体に加えられた打撃を吸収したり、体温調節を行ったりする場合がある。あるいは、体表に皮脂として分泌されることで表皮や毛を健全に維持する役割も有する。
エネルギー量は、脂肪はおよそ9 kcal/g (~37.7 kJ/g)、タンパク質・炭水化物はおよそ4 kcal/g (~16.7 kJ/g)である。