营养素的基础知识课件

1、第二章 营养素的基础知识第一节 蛋白质和氨基酸延安大学医学院 樊霞营养(nutrition)：是指人体摄取、消化、吸收和利用食物中营养物质以满足机体生理需要的生物学过程。 合理营养：是指通过合理的膳食和科学的烹调加工，向机体提供足够的能量和各种营养素，并保持各营养素之间的平衡，以满足人体的正常生理需要、维持人体健康的营养。 复习营养素(nutrient)是指食物中可给人体提供能量、机体构成成分和组织修复以及生理调节功能的化学成分。 宏量营养素(macronutrient) 微量营养素(micronutrient) 无机盐（矿物质）： 常量元素(macroelement或major elemen

2、t) 微量元素(microelement或trace element) 案例： 患者，女性，初三学生。因近来上课时经常感到头晕、乏困，接受和理解知识效率低，甚至听不进课，学习成绩下降，来医院就诊。检查结果，除血糖偏低外一切正常。经询问得知，该女生因怕肥胖，平时控制主食量，早餐不吃或仅喝杯牛奶。问题：你认为该女生出现的现象与早餐和主食量有无关系？为什么？血糖与蛋白质、脂肪的代谢与利用有关吗？其理由是什么？在此状况下该该女生体内能量平衡处于何种状态？应该给予哪些建议？ 第一节 蛋白质和氨基酸一、蛋白质的生理功能正常人体内Pro约为16-19%蛋白质分解合成动态平衡组织Pro不断更新 修复每天约3%

3、的Pro被更新肠道 骨髓Pro更新速度较快是一切生命的物质基础2构成体内各种重要的生理活性物质1人体组织、器官的主要构成成分瘦组织*酶 抗体 激素等3供给能量约16.7 kJ (4.0 kcal)/g 一、蛋白质的生理功能lean tissue4.提供机体氮源5.提供必需氨基酸蛋白质由20多种氨基酸以肽键连结在一起，并形成一定的空间结构的大分子。 二、氨基酸氨基酸是蛋白质的基本单位氨基酸 人类摄食蛋白质的终极目的是获取氨基酸 人不能直接利用人体以外的异性蛋白质 不同物种有不同的氨基酸需求，但是动物界的不同种属中，所需氨基酸接近。 各种氨基酸有共同的基本结构 人体氨基酸都是L型(氨基酸存在着D型

4、和L型两种异构体;体内所有蛋白质合成或分解的酶都只认L型氨基酸）氨基酸按功能分类必需氨基酸 半必需氨基酸非必需氨基酸必需氨基酸 EAA （essential amino acid ）概念：人体不能合成或合成速度不能满足机体需要，必须从食物中直接获得的，称EAA. 必需氨基酸名称：亮氨酸 缬氨酸 异亮氨酸 苏氨酸蛋氨酸 苯丙氨酸 色氨酸赖氨酸 （组氨酸是婴儿的）记忆方法人亮鞋异亮，苏丹本(来)并(不)色赖 共9种！半必需氨基酸 或条件必须氨基酸 半胱氨酸 蛋氨酸 酪氨酸苯丙氨酸 非必需氨基酸 人体自身可以合成以满足机体需要 三、氮平衡1.零氮平衡2.正氮平衡3.负氮平衡始终处于合成和分解的动态变

5、化中机体蛋白质均由碳、氢、氧、氮等元素组成是机体氮元素的唯一来源测试人体蛋白质需要量评价人体蛋白质营养状况1.零氮平衡指在一定时间内（24h）摄入与排出（尿、粪、皮肤）的氮量基本相等，表示组织蛋白质的合成和分解处于平衡状态。一般见于成人，蛋白质主要用于组织更新。2.正氮平衡指在一定时间内（24h）摄入氮量大于排出（尿、粪、皮肤）氮量，表示组织蛋白质的合成大于分解。一般见于婴幼儿、儿童、青少年、孕妇、乳母和恢复期的病人。蛋白质除用于组织更新外，还要合成新组织。3.负氮平衡指在一定时间内（24h）摄入氮量小于排出（尿、粪、皮肤）氮量，表示组织蛋白质的合成小于分解。一般见于衰老、消耗性疾病、蛋白质摄

6、入不足、吸收不良、创伤、应激、活动量过大等。长期负氮平衡将导致严重营养缺乏。四、食物中蛋白质营养价值的评价（一）影响营养价值的主要因素及基本概念1.影响营养价值的主要因素蛋白质含量氨基酸模式人体对不同蛋白质的消化、吸收和利用程度2.氨基酸模式 人体蛋白质和食物蛋白质在必需氨基酸的种类和含量上一样吗？这种差异用氨基酸模式来反映！氨基酸模式：是蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。计算方法：将该种蛋白质中的色氨酸含量定为1、分别计算出其他必需氨基酸与之的相应比值，这一系列的比值就是该种蛋白质的氨基酸模式。想想氨基酸模式有什么用途？可以判断食物蛋白质的营养价值当食物蛋白质氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式

7、越接近时，必需氨基酸被机体利用的程度就越高。优质蛋白质：蛋、奶、鱼、肉、大豆蛋白等。参考蛋白：可用来测定其它蛋白质质量的标准蛋白。如鸡蛋蛋白。限制氨基酸：食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸相对含量较低，导致其它的必需氨基酸在体内不能被充分利用，造成其蛋白质营养价值降低，这些含量相对较低的必需氨基酸称限制氨基酸。其中含量最低的称第一限制氨基酸，余者以此类推。 食物蛋白质中限制氨基酸种类多时，其营养价值相对较低。3.限制氨基酸植物性蛋白往往相对缺少赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸。如何提高植物性蛋白质的营养价值？将两种或两种以上的食物混合食用，达到以多补少的目的，提高膳食蛋白质的营养价值。这种不同食物

8、间相互补充其必需氨基酸不足的作用叫蛋白质互补作用。4.蛋白质的互补作用 两种或两种以上的食物蛋白质同时混合食用时，其中所含有的必需基酸取长补短，达到较好的比例，从而提高其利用律的作用。 自行车组装试验 车头 车身 车轮 独装合装 甲组 乙组 合计 6 5 14 5 实质是必需氨基酸之间的互补发挥蛋白质的互补作用 膳食调配原则 1.食物的生物学种属 愈远愈好 2.食入的食物的品种 愈多愈好 3.食入食物的时间 愈近愈好分 类必需氨基酸生长效应举 例 完全蛋白质种类齐全数量充足比例适当维持生命保证健康促进生长发育奶类、蛋类、肉类、鱼类、大豆蛋白等半完全蛋白质种类齐全比例不适当维持生命不能促进生长小

9、麦和大麦蛋白等不完全蛋白质种类不齐全不能维持生命不能促进生长玉米、豌豆、动物的结缔组织和肉皮的蛋白等 5.蛋白质的营养分类食物中蛋白质营养价值的评价 蛋白质含量 蛋白质消化率 蛋白质利用率从三个方面食物蛋白质的营养学评价（二）蛋白质含量 是食物蛋白质营养价值的基础 测量：微量凯氏（Kjeldahl）定氮法测定食物中氮含量。 一般混合食物 蛋白质含氮量 16 % 换算系数 100/16 = 6.25 食 品 蛋白质换算系数 稻米 5.95 全小麦 5.83 玉米 6.25 大豆 5.71 花生 5.46 奶 6.38 蛋 6.25 肉 6.25 棉籽 5.30 混合食物 6.25 常用食物蛋白质

10、的换算系数食物名称 蛋白质含量(%) 食物名称 蛋白质含量(%)稻米 7.8 猪肉 9.5标准粉 9.9 牛肉 20.1小米 9.7 羊肉 11.1玉米粉 8.4 鸡肉 21.5黄豆 36.3 鸡蛋 14.7豆腐 7.4 鸭蛋 8.7豆腐干 19.2 牛奶 3.3马铃薯 2.3 黄花鱼 17.6胡萝卜 0.6 鲤鱼 17.3大白菜 1.1 带鱼 18.1西红柿 0.8 鲫鱼 13.0 常见食物的蛋白质含量（三）蛋白质消化率指食物蛋白质在机体内消化酶作用下被分解的程度 食物氮（粪氮粪代谢氮） 蛋白质消化率（%）= 100% 食物氮N吸收量=食物氮（粪氮粪代谢氮） N摄入量=食物氮粪氮 ：未消化吸

11、收的食物氮，也包括粪代谢氮粪代谢氮 ： 脱落的肠粘膜细胞，肠道微生物， 消化液氮。 真消化率(true digestibility) 食物氮(粪氮粪代谢氮)蛋白质真消化率(%) 100 食物氮 表观消化率(apparent digestibility) 食物氮粪氮 蛋白质表观消化率(%) 100 食物氮表观消化率：数值低、低估、方法简便、多用影响消化率的因素：蛋白质性质膳食纤维烹调方法抗胰蛋白酶因子一般动物性食物蛋白质的消化率高于植物性食物？ 如将食物加工烹调软化或去除纤维，可提高其消化率。例：大豆整粒进食消化率约60%，而加工成豆浆或豆腐消化率可提高到90%以上。 常见食物蛋白质消化率蛋白质

12、来源 真消化率 蛋白质来源 真消化率鸡 蛋 973 牛 奶953 肉、 鱼 943 玉 米 856 稻 米 884 小麦（全） 865 小麦精粉 964 燕 麦 867 小 米 790 豌 豆 880 豆 粉 867 豆类+玉米 780蛋白质来源 真消化率 消化率与参考 （%） （XSD) 蛋白质消化率比较鸡 蛋 973 100牛 奶 953 100肉、 鱼 943 100玉 米 856 89稻 米 884 93小麦（全） 865 90小 米 790 83豌 豆 880 93豆 粉 867 90豆类+玉米 780 82 食物蛋白质消化率的评估（四）蛋白质利用率1.生物学价值(biologica

13、l value,BV) 是评价食物蛋白质营养价值的最常用的方法 是蛋白质吸收后被机体储留的程度 氮储留量 生物价 = 100 氮吸收量氮吸收量 = 食物氮-（粪储-粪代谢氮）氮储留量 = 氮吸收量-（尿氮-尿内源氮）尿内源氮=机体不摄入蛋白质时尿中所含的氮，来源于组织分解。蛋白质 生物价BV蛋白质生物价BV鸡蛋蛋白质鸡蛋白鸡蛋黄脱脂牛奶鱼牛肉猪肉大米小麦生大豆 948396858376747767 57 熟大豆扁 豆蚕 豆白面粉小 米玉 米白 菜红 薯马铃薯 花 生 647258525760767267 59 常见食物蛋白质的生物价食物名称 BV 混合食物中所占的比例(%) 1 2 3 小麦

14、67 37 31大米 57 32 40 46大豆 64 16 20 8豌豆 48 15 玉米 60 40 牛肉(干) 76 15混合蛋白质生物价 74 73 89 几种食物混合后蛋白质的生物价2.蛋白质功效比值（PER） 用生长发育中的幼小动物摄入l克蛋白质所增加的体重克数来表示蛋白质被机体利用的程度。常用酪蛋白的PER作为参考标准。 动物增加体重(g) 蛋白质功效比值 蛋白质摄入量(g) 用雄性断乳大鼠，用含10%蛋白质饲料喂养28天，计算相当于1g蛋白质所增加体重的g数。 也叫蛋白质化学评分，用被测食物蛋白质的必需氨基酸评分模式和推荐的理想的模式或参考蛋白质的模式进行比较，因此是反映蛋白质

15、构成和利用率的关系。 被测蛋白质每克氮（或蛋白质）氨基酸（mg）AAS= 理想模式或参考蛋白质中每克氮（或蛋白质）中氨基酸量（mg）3.蛋白质氨基酸评分（ AAS）氨基酸小麦粉(标准粉)(mg/g粗蛋白)评分模式(mg/g粗蛋白)AAS异亮氨酸亮氨酸赖氨酸蛋氨酸+胱氨酸苯丙氨酸+酪氨酸苏氨酸色氨酸缬氨酸 37.570.525.736.178.328.312.4 47.2 40705535604010 50 92.5100.7 46.7103.1130.5 70.8124.0 94.4 氨基酸分计算举例食物 消化率 BV NPU PER AAS % % %全鸡蛋 99 94 94 3.92 10

16、6全牛奶 97 87 82 3.09 98鱼 93 83 81 3.55 100牛肉 99 74 73 2.30 100大豆 90 73 66 2.32 63精面粉 99 52 51 0.60 34大米 98 63 63 2.18 59土豆 89 67 60 - 48常见几种食物蛋白质质量指标 五、蛋白质的食物来源和供给量蛋白质的食物来源： 动物源性 肉 蛋 奶 植物源性 豆类 谷类 果蔬类 优质蛋白质 动物和豆类 蛋白质供给量： 成年男性 75g/d，女性 65g/d 1.01.2g/kg/d 占总能量的1015 优质蛋白占30蛋白质食物选择：1.质量要求 优质蛋白质 30% 动物1/3 豆

17、类1/42.选择顺序 种类： 蛋 奶 肉 豆（鱼 禽 畜） 颜色： 白、 红 脂肪： 瘦 、肥 腿数： 1、 2 、4 3.开发新蛋白质资源 发展大豆生产 开发蕈藻类蛋白 其他新资源存在的问题质量不高 构成不合理 生物利用率低 分布不均供需矛盾突出对策 以质补量 按需生产1.强化弥补缺陷 米 面 赖氨酸 豆类 补充损失 维生素B组特定目的 儿童、病人、特殊环境举例 上海医科大学 强化米 BV提高1.66倍无锡轻工大学 强化米 优质蛋白质提高5.0g/100g 强化面 优质蛋白质提高4.6g/100g2.转化1）植物蛋白质动物蛋白质 每千克饲料转化蛋白质 鸭110克 鱼90克 鸡66克 猪24克

18、2）转基因产物 普通玉米 Opaque-2 floury-2赖氨酸（mg/g蛋白质） 30 50 48蛋白质（%） 9.0 10.5 17.0蛋白质质量评分 31 52 49营养价值改善率（%） 71 184六、蛋白质摄入不足对健康的危害1.蛋白质能量营养不良（PEM）在经济落后、卫生条件差的地区多见，是危害小儿健康导致死亡的主要原因。消瘦型PEM.水肿型PEM人体蛋白质缺乏表现 血清蛋白降低 (hyponatraemia) 低蛋白水肿（edema) 抗体生成减少，易感染 组织修复能力下降 生长发育迟缓2.大脑发育受到影响脑细胞的增生、长大和分化在胚胎第6个月和新生儿期达到最高峰，出生后逐渐减

19、慢、减弱，到3岁时脑细胞的分化已经大体完成，到8岁时脑细胞的形态和功能已接近成人。婴儿由于大脑的生长发育很快，需要有丰富的营养物质，特别是蛋白质需要量很大，如果蛋白质摄入量不足，不仅会影响体格的生长发育，而且对脑的发育也有影响。3.影响抗体的制造，容易感染疾病 膳食蛋白质长期摄入不足，致使合成的抗体减少，抵抗疾病的能力下降，于是特别容易感染疾病。七、蛋白质摄入过多对健康的危害1.蛋白质摄入过多对肾脏造成损害 蛋白质在人体内的分解产物主要是氨、酮酸、铵盐、尿素等，这些代谢产物都是通过肾脏排出体外。如果膳食中摄入过量的蛋白质，在一定条件下蛋白质分解的产物就增多，从而加重肾脏的负担。2.蛋白质摄入过多造成钙质的丢失 动物与人体试验均已证实，高蛋白质膳食会增加尿钙的排出量。世界范围内凡动物性蛋白质摄入高的地区，髋部骨折的发生率也高。 过多动物蛋白质的摄入会同时造成含硫氨基酸的过多摄入，这样可加速骨骼中钙质的丢失，容易产生骨质疏松。 3.使体内嘌呤积存引起痛风性关节炎摄取超量的蛋白质，会在人体组织里积存嘌呤，特别多见于中老年男性易患痛风病。痛风发作往往与吃肉、喝酒有关。4.蛋白质摄入过多对心脏造成损害 膳食中以肉类、蛋类、奶类等动物性食品为主的饮食，易诱发心脏病。这是因为这些动物性食品中除了含有丰富的蛋白质外，同时还含有较高含量的同型