《营养学基础》三蛋白质(精)

1、 蛋白质(protein)第一页，共四十四页。 蛋白质是人体必需营养素之一。蛋白质是生命的物质根底，没有蛋白质就没有生命。正常成人体内约16%-19%是蛋白质，每天约有3%的人体蛋白质被更新。第二页，共四十四页。蛋白质的元素组成蛋白质主要由碳、氢、氧、氮四种元素组成，有些蛋白质含硫和磷等其他元素，碳水化合物和脂肪不含氮。蛋白质是氮的唯一来源。第三页，共四十四页。氮折算蛋白质系数蛋白质含氮量为16%，每克氮相当于6.25克蛋白质，折算系数为6.25。只要测定样品中的氮含量，就可以算出其中蛋白质的含量。第四页，共四十四页。1.构成和修复组织 蛋白质是人体组织和器官的重要构成成分，约占人体固体成分的

2、45%、占细胞干重的70%以上。因此，构成机体组织器官的成分是蛋白质最重要的生理功能。肌肉、心、肝、肾等器官中含有大量蛋白质骨骼、牙齿 胶原蛋白指趾甲 角质蛋白蛋白质的生理功能第五页，共四十四页。2.调节机体生理功能 促进食物消化吸收和利用的消化酶系 调节机体代谢的蛋白类激素如TSH、Insulin等 运送营养素的蛋白质如RBP、TF、脂蛋白等 调节肌肉收缩的肌动、肌球蛋白 维持机体防御功能的免疫球蛋白 携带、运送氧能力的血红蛋白 构成机体支架的胶原蛋白等第六页，共四十四页。3.供给能量当糖和脂肪摄入量缺乏或机体处于高能量代谢状态时，体内蛋白质将用作能量消耗4kcal/g。蛋白质氨基酸-酮酸三

3、羧酸循环CO2+H2O+能量第七页，共四十四页。Pro的根本单位氨基酸蛋白质是由多个氨基酸以肽键形式连结在一起。构成人体蛋白质的氨基酸有20种。氨基酸按其对机体是否必需可分为必需氨基酸、条件必需氨基酸和非必需氨基酸；按其化学结构可分为脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸和杂环氨基酸。第八页，共四十四页。必需氨基酸(essential amino acid)是指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氨基酸。即：异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸和组氨酸婴儿。 必需氨基酸第九页，共四十四页。条件必需氨基酸(conditionally essential

4、 amino acid)：可减少人体对某些必需氨基酸需要量的氨基酸，如半胱氨酸和酪氨酸 非必需氨基酸(nonessential amino acid)：人体自身可以合成以满足机体需要的氨基酸。第十页，共四十四页。氨基酸 英文 氨基酸 英文 必需氨基酸异亮氨酸亮氨酸赖氨酸蛋氨酸苯丙氨酸苏氨酸色氨酸缬氨酸组氨酸条件必需氨基酸半胱氨酸酪氨酸Isoleucine(Ile)Leucine(Leu)Lysine(Lys)Methionine(Met)Phenylalanine(Phe)Threonine(Thr)Tryptophan(Trp)Valine(Val)Histidine(His)Cystein

5、e(Cys)Tyrosine(Tyr)非必须氨基酸天门冬氨酸天门冬酰胺谷氨酸谷氨酰胺甘氨酸脯氨酸丝氨酸丙氨酸精氨酸Aspartic acid(Asp)Asparagine(Asn)Glutamic acid(Glu)Glutamine(Gln)Glycine(Gly)Proline(Pro)Serine(Ser)Alanine(Ala) Arginine(Arg) 构成人体蛋白质的氨基酸 第十一页，共四十四页。是指某种蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例，用来反映人体蛋白及食物蛋白在EAA种类和含量上的差异。计算方法：根据某蛋白质中EAA含量，把含量最少的必需氨基酸色氨酸定为l，然后分别计算出其它

6、必需氨基酸的相应比值，这一系列的比值就是该种蛋白质氨基酸模式。氨基酸模式(amino acid pattern)第十二页，共四十四页。氨基酸人体全鸡蛋牛奶牛肉大豆大米异亮氨酸亮氨酸赖氨酸蛋氨酸+半胱氨酸苯丙氨酸+酪氨酸苏氨酸缬氨酸色氨酸4.07.05.53.56.04.05.01.02.54.03.12.33.62.12.51.03.06.45.42.46.12.73.51.03.25.65.82.84.93.03.21.03.05.14.41.76.42.73.51.02.55.12.32.45.82.33.41.0 常见食物和人体蛋白质的氨基酸模式第十三页，共四十四页。限制氨基酸(1imi

7、ting amino acid)是指某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而浪费，造成该食物蛋白质营养价值降低，这些含量相对较低的必需氨基酸，称为限制氨基酸。含量最低的EAA称为第一限制性氨基酸。第十四页，共四十四页。 各种蛋白质的氨基酸模式必需氨基酸人体蛋白全鸡蛋蛋白质牛奶蛋白质大豆蛋白质大米蛋白质mg/g比值mg/g比值mg/g比值mg/g比值mg/g比值AAS异亮氨酸404.0543.2473.4604.3524.01.30亮氨酸707.0865.1956.8805.7826.31.17赖氨酸555.5704.1785.6684.9322

8、.30.58蛋+胱353.5573.4332.4171.2302.30.86苯丙+酪606.0935.51027.3533.2503.80.83苏氨酸404.0472.8443.1392.8382.90.95缬氨酸505.0663.9644.6533.2624.81.24色氨酸101.0171.0141.0141.0131.01.30合计360490477384359第十五页，共四十四页。为了提高植物性蛋白质的营养价值，往往将两种或两种以上的食物混合食用，通过不同食物蛋白中的氨基酸相互补充，从而提高膳食蛋白质的营养价值。这种通过不同食物之间相互补充其必需氨基酸缺乏的作用，称为蛋白质的互补作用。

9、如粮豆互补粮食第一限制氨基酸为赖氨酸，大豆的第一限制氨基酸为蛋氨酸蛋白质互补作用(complementary action)第十六页，共四十四页。蛋白质互补作用AAS混合比例混合后AAS豆类18%22%88%谷类44%67%奶粉83%11%BV混合比例混合后BV大豆57%33%77%小麦67%67%互补原那么： 食物的生物学种属愈远愈好；搭配的种类愈多愈好；食用时间愈近愈好，同时食用最好。第十七页，共四十四页。是反响机体摄入氮和排出氮的关系。 BIUFSB：氮平衡；I：摄入氮；U：尿氮； F：粪氮；S：皮肤等氮损失。 氮平衡(nitrogen balance)第十八页，共四十四页。零氮平衡：摄

10、入氮=排出氮如健康的成年人应维持零氮平衡并富裕5%正氮平衡：摄入氮排出氮如儿童期、孕妇乳母、疾病恢复期、运动和劳动以到达增加肌肉时，应保持正氮平衡，以满足机体对蛋白质的额外需要。负氮平衡：摄入氮排出氮如饥饿、疾病和老年期等。第十九页，共四十四页。1、蛋白质的含量 微量凯氏(John Kjeldahl)定氮法：测定食物中的氮含量，再乘以由氮换算成蛋白质的换算系数，就可得到食物蛋白质的含量。应用原理：各种食物蛋白质含氮量相当接近，一般来说氮约占蛋白质的16%，即由氮计算蛋白质的折算系数是6.25。样品蛋白质含量=样品含氮量6.25食物蛋白质的营养学评价第二十页，共四十四页。 不同食物蛋白质氮折系数

11、食物折算系数食物折算系数全小麦5.83芝麻/葵花子5.30小麦胚芽6.31杏仁5.18大米5.95花生5.46燕麦5.83大豆5.71大麦及黑麦5.83全鸡蛋6.25玉米6.25肉类及鱼类6.25小米6.31乳及乳制品6.38(引自FAO/WHO,1973)第二十一页，共四十四页。2、蛋白质消化率(digestibility)反响蛋白质在消化道内被分解的程度，反响消化后的氨基酸和肽被吸收的程度。不同食物或同一食物采取不同加工方法，其蛋白质消化率有所不同。一般来说，动物性食物中的蛋白质无论是质量还是含量均高于植物性食物。第二十二页，共四十四页。真消化率(true digestibility) 食

12、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 食物氮第二十三页，共四十四页。几种食物蛋白质的消化率(%) 食物真消化率食物真消化率食物真消化率鸡 蛋牛 奶肉、鱼玉 米973953943856大米面粉(精致)燕麦小米88496486779大豆粉菜豆花生酱混合膳877788896摘自 WHO Technical Report Series 724, 第119页，1985年。 第二十四页，共四十四页。生物价(BV)蛋白质净利用率(NPU)蛋白质成效比值(PER)氨基酸评分(AAS)3、蛋白

13、质利用率第二十五页，共四十四页。 生物价(biological value，BV)：是反映食物蛋白质消化吸收后被机体利用程度的指标。 储留氮 生物价 100 吸收氮 吸收氮=食物氮(粪氮粪代谢氮) 储留氮=吸收氮(尿氮尿内源性氮) 生物价越高说明其被机体利用程度越高。最大值越高，最大值为100。 第二十六页，共四十四页。 蛋白质净利用率(net protein utilization，NPU)：是反响食物中蛋白质被利用的程度，即机体利用的蛋白质占食物中蛋白质的百分比。蛋白质净利用率消化率生物价100%氮吸收量氮摄入量氮储留量氮吸收量100%氮储留量氮摄入量100%第二十七页，共四十四页。定义：

14、在严格规定条件下，实验动物每摄取1g待测食物蛋白所能增加的体重克数。计算公式：蛋白质的成效比值(PER)待测食物蛋白质PER=实验组功效比值对照组功效比值实验组动物增加的体重量（克）摄入的待测食物蛋白重量（克）对照组动物增加的体重量（克）摄入的标化酪蛋白重量（克）=2.5第二十八页，共四十四页。蛋白质成效比值计算举例：为测定某一转基因大豆的蛋白质成效比，进行动物实验。实验组给予转基因大豆蛋白200克，实验期间动物体重增加20克；对照组给予标化酪蛋白200克，动物体重增加21.6克，试问该转基因大豆的PER值？实验组动物增加的体重量（克）摄入的待测食物蛋白重量（克）对照组动物增加的体重量（克）摄

15、入的标化酪蛋白重量（克）=2.5PER=(20/200) (21.6/200)2.5=2.32第二十九页，共四十四页。 几种常见食物蛋白的PER值食物名称PER食物名称PER全鸡蛋3.92全粒小麦1.50牛奶3.09全粒玉米1.12鱼3.55精面粉0.60牛肉2.30大豆2.32含10%酪蛋白的食物 2.50第三十页，共四十四页。 氨基酸评分(amino acid score，AAS)：是用被测食物蛋白质的必需氨基酸评分模式(amino acid scoring pattern)和推荐的理想的模式或参考蛋白的模式进行比较，因此是反映蛋白质构成和利用的关系。 被测蛋白质每克氮(或蛋白质)中氨基酸

16、量(mg)氨基酸评分= 100 理想模式或参考蛋白质中每克氮(或蛋白质)中氨基酸量(mg)第三十一页，共四十四页。确定食物蛋白质AAS的步骤计算被测蛋白质每种必需氨基酸的评分值在上述计算结果中，找出最低的必需氨基酸第一限制氨基酸评分值，即为该蛋白质的氨基酸评分。第三十二页，共四十四页。常见几种食物蛋白质的质量食物BVNPU(%)PERAAS全鸡蛋全牛奶鱼牛肉大豆精制面粉大米土豆948783747352636784828173665163603.923.094.552.302.320.602.16-1.060.981.001.000.630.340.590.48摘自?营养与食品卫生学?，第3版，

17、第11页。 第三十三页，共四十四页。是由于缺乏能量和或蛋白质所致的一种营养缺乏症，主要见于婴幼儿及贫困地区。引起PEM的原因主要是：摄入缺乏；肠道消化吸收不良；体内蛋白质合成障碍；蛋白质丧失过多；分解过盛等。分型：以能量供给缺乏为主的消瘦型，如Marasmus氏征；以蛋白质供给缺乏为主的浮肿型，如Kwashiorker氏征；以能量及蛋白质均缺乏的混合型，常见于晚期癌症患者，多伴有多器官功能衰竭。 蛋白质能量营养不良(PEM)第三十四页，共四十四页。蛋白质摄入过多损害机体蛋白质摄入过多 动物性食物摄入过多 脂肪、胆固醇摄入过多“富贵病 蛋白质 NH3、胺等有害物质产生； 蛋白质 加重肝肾负担蛋白

18、质摄入过多，造成含硫氨基酸摄入过多，加速骨钙流失，造成骨质疏松等。肠内腐败分解第三十五页，共四十四页。理论上成人每天摄入约30g蛋白质就可满足零氮平衡。按体重计算欧美成人按0.8g/(kgd)摄入蛋白质中国推荐成人摄入量为1.16g/(kgd) 按能量计算成人摄入占膳食总能量的10%12%儿童青少年占膳食总能量的12%14%蛋白质参考摄入量第三十六页，共四十四页。 中国居民膳食蛋白质推荐摄入量年龄RNI(g/d)年龄RNI(g/d)男女男女01.53g/(kgd)1175751353514858024040 1834545轻体力756545050中体力807055555重体力908065555

19、孕妇76060早期+586565中期+1596565晚期+20107065乳母+20第三十七页，共四十四页。蛋白质的食物来源蛋白质广泛存在于动植物性食物之中。为改善膳食蛋白质质量，在膳食中应保证有一定数量的优质蛋白，一般要求优质蛋白占膳食总蛋白的30%50%。优质蛋白来源：肉类、蛋类、奶类及豆类动物蛋白质量虽好，但同时富含饱和脂肪酸和胆固醇，而植物蛋白利用率低，因此，要注意动物蛋白与植物蛋白合理搭配、相互补充。第三十八页，共四十四页。蛋白质营养状况评价评价蛋白质营养状况的指标有：膳食调查指标、体格指标及生化指标。上臂肌围AMC是评价总体蛋白质储存的较可靠的指标。上臂肌围AMC上臂中点处的围长AC3.14三头肌皮褶厚度TSF第三十九页，共四十四页。血清蛋白白蛋白ALB：是群体调查时常用的指标。营养状况检查结果正常35g/L轻度缺乏