华南农业大学食品营养学第三章蛋白质中文

食品营养学

第三章蛋白质

食品学院食品化学教研室雷红涛第一页，共四十四页。第二章蛋白质一、蛋白质的生理功能二、蛋白质的代谢与平衡三、蛋白质的营养评价四、蛋白质供应量及食物来源五、蛋白质-能量营养不良第二页，共四十四页。一、蛋白质的生理功能1．人体组织的构成成分2．构成体内重要活性物质，调节机体生理过程3．转化为一些重要的含氮化合物4．调节体液渗透压与酸碱平衡5．供能：16.7kJ(4.0kcal)。

第三页，共四十四页。1．人体组织的构成成分

Hair,skin,eyesight,andthehealthofthewholebodydependonproteinfromfood.©2003Wadsworth,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning™isatrademarkusedhereinunderlicense.第四页，共四十四页。人体的任何组织和器官，都以蛋白质作为重要的组成成分。除脂肪和骨骼外，其他组织的蛋白质含量均高于糖类和脂类（表）。第五页，共四十四页。

人体化学组成成分（%）

器官组织占体重水蛋白质脂类糖类矿物质肌肉4070227微量1.0骨骼18232025微量26血液87920<1微量微量皮肤6572714微量0.6神经3751212微量微量肝2.571223变动1.4心0.5631716微量0.6脂肪1123672微量微量完整人体100591818微量4第六页，共四十四页。2．构成体内重要活性物质，调节机体生理过程

EnzymeAction第七页，共四十四页。BuildingantibodyAntibodyareformedaminoacidtodefendagainstforeignproteinsandotherforeignsubstanceswithinthebody.第八页，共四十四页。ProteinsTransportSubstancesIntoandOutofCells第九页，共四十四页。“大头娃娃”全身水肿，何因？第十页，共四十四页。调节体液平衡第十一页，共四十四页。水肿血浆与组织液间水分不断交换，处于动态平衡。血浆中的蛋白质特别是白蛋白在维持其平衡的过程中起着尤为重要的作用。若缺乏，渗透压下降→组织间隙水分潴留过多→水肿。第十二页，共四十四页。Maintainingacid-basebalanceProteincanactasbuffertomaintainproperpHofblood.Acidosis酸中毒，alkalosis碱中毒,e.g.糖尿病酮症酸中毒

(DiabeticKetoacidosis，DKA)由于蛋白质是两性物质，与碳酸盐、磷酸盐一起构成强大的缓冲体系，使血液pH保持稳定（7.35~7.45）。第十三页，共四十四页。3．转化为一些重要的含氮化合物如嘧啶、嘌呤、肌酸、胆碱、肉碱、牛磺酸等。4．调节体液渗透压与酸碱平衡

血浆与组织液间水分不断交换，处于动态平衡。血浆中的蛋白质特别是白蛋白在维持其平衡的过程中起着尤为重要的作用。若缺乏，渗透压下降→组织间隙水分潴留过多→水肿。

5．供能：16.7kJ(4.0kcal)。第十四页，共四十四页。Figure5.14NitrogenBalance©2003Wadsworth,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning™isatrademarkusedhereinunderlicense.第十五页，共四十四页。Scantsuppliesofdonatedfoodsavesomefromstarvation,butmanyothersgohungry.©2003Wadsworth,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning™isatrademarkusedhereinunderlicense.欠缺的第十六页，共四十四页。Theextremelossofmuscleandfatcharacteristicofmarasmusisapparentinthischild’s“matchstick”arms.©2003Wadsworth,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning™isatrademarkusedhereinunderlicense.消瘦火柴杆,第十七页，共四十四页。Theedemaandenlargedlivercharacteristicofkwashiorkorareapparentinthischild’sswollenbelly.Malnourishedchildrencommonlyhaveanenlargedabdomenfromparasitesaswell.©2003Wadsworth,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning™isatrademarkusedhereinunderlicense.水肿恶性营养不良寄生虫第十八页，共四十四页。Givenappropriatenutritionandcare,thischildhassuccessfullyrecoveredfromkwashiorkor.©2003Wadsworth,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning™isatrademarkusedhereinunderlicense.夸休可尔症，恶性营养不良第十九页，共四十四页。

二、蛋白质的代谢与平衡

（一）蛋白质的代谢

（二）氮平衡

氮平衡（nitrogenblance）指机体摄入氮与排出氮的关系：B=I-（U+F+S）其中B氮平衡，I（intake）摄入氮，U(urine)尿氮，F(feces)粪氮，S(sweat)汗氮等损失。B=0，零氮平衡，健康成人群如此。B<0，负氮平衡，在饥饿、某些疾病、老年时如此。B>0，正氮平衡，儿童、孕妇、疾病恢复期、运动后增加肌肉时期如此。第二十页，共四十四页。（三）蛋白质营养不良

长期蛋白质摄入量不足和质量不高，首先会出现负氮平衡，组织蛋白破坏，进而出现营养不良症：幼儿及青少年：生长发育迟缓，消瘦，体重过轻，甚至智力发育受阻。我国农村的孩子蛋白摄入偏少和质量欠佳，农村12岁男孩平均身高140.4cm，低于城市同龄男孩5.7cm(实际146.1cm)。成人：疲倦，体重减轻，贫血，血浆白蛋白下降，并可出现营养性水肿，免疫功能下降，伤口难以愈合，生殖能力下降。妇女：月经失调，乳汁分泌减少。

严重缺乏蛋白质，临床上可出现恶性营养不良症（kwashiorkor），蛋白质和能量同时严重缺乏时则可出现干瘦型营养不良（marasmus）。

第二十一页，共四十四页。三、蛋白质的营养评价

蛋白质的含量

氨基酸分

蛋白质消化率（digestibility）

蛋白质生物价(biologicalvalue,BV)蛋白质净利用率（netproteinutilization,NPU）蛋白质的功效比（proteinefficiencyratio，PER）相对蛋白质值（relativeproteinvalue,RPV）第二十二页，共四十四页。（一）

蛋白质的含量它是蛋白质营养价值的基础。准确测定食物中蛋白质的含量往往较困难，通常采用凯氏定氮法，结果乘以蛋白质的换算系数（6.25）。第二十三页，共四十四页。（二）氨基酸分

氨基酸分指的是必需氨基酸计分，故先需要了解必需氨基酸、半必需氨基酸、限制性氨基酸。必需氨基酸（essentialaminoacid）：指机体不能合成或合成速度远不能满足机体需要，而必需从外界获得的一类氨基酸。共有9种：苏氨酸、赖氨酸、亮氨酸、色氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸。半必需氨基酸（semiessentialaminoacid，或称条件必需氨基酸conditionallyessentionalaminoacid）：指半胱氨酸和酪氨酸。它们可分别由蛋氨酸和苯丙氨酸转变而成，但食物中若能直接提供这两种氨基酸，则可减少蛋氨酸摄入量30%，减少苯丙氨酸摄入量50%。在计算食物中必需氨基酸时，往往把这两种氨基酸也列入其中。限制性氨基酸：氨基酸分低的必需氨基酸，最低的为第一限制性氨基酸；第二低的为第二限制性氨基酸

第二十四页，共四十四页。氨基酸（评）分（aminoacidscore,AAS）：指食物蛋白质中的某必需氨基酸与或理想模式蛋白质中相应的必需氨基酸的含量比。第二十五页，共四十四页。几种特殊蛋白必需氨基酸含量及构成比

异亮氨酸亮氨酸赖氨酸蛋+半胱苯丙+酪苏氨酸缬氨酸色氨酸总计模式蛋白mg/gP4070553560405010360构成比475.53.56451

鸡蛋mg/gP5486705793476617490构成比3.25.14.13.45.52.83.91

成人需要mg/kg体重10141213147103.583.5构成比2.943.43.7422.91

第二十六页，共四十四页。几种食物蛋白质的PDCAAS

真氨基酸分（proteindigestibilitycorrectedaminoacidscore，PDCAAS）：即经消化率修正后的氨基酸分。PDCAAS=AAS×真消化率食物蛋白酪蛋白鸡蛋大豆分离蛋白牛肉碗豆粉菜豆斑豆燕麦粉花生粉小扁豆全麦PDCAAS1.001.00.990.920.690.680.630.570.520.520.40第二十七页，共四十四页。几种食物蛋白的AAS

蛋白质互补作用：不同AAS的食物或蛋白混合后，AAS得以提高，从而提高蛋白的营养价值。蛋白质来源每克蛋白质氨基酸含量（mg）第一限制性AASlysinemethionine+cysteine蛋氨酸+半胱氨酸Threonine（苏氨酸）Tryptophan（色氨酸）理想模式55354010100稻谷2438303044(lysine)豆类7224421468(methionine+cysteine)奶粉8024371383(methionine+cysteine)混合蛋白5132351288(threonine)注：混合蛋白表示含谷77%、豆22%、奶11%。第二十八页，共四十四页。（三）

蛋白质消化率（digestibility）指人体对蛋白质消化及吸收的程度，有真消化率（truedigestibility，TD）和表观消化率（apparentdigestibility，AD）之别。

真消化率（%）=×100=×100

摄入N摄入N

吸收N摄入N-（粪N-粪代谢N）表观消化率（%）=×100摄入N摄入N-粪N第二十九页，共四十四页。几种食物蛋白的消化率

影响消化率的因素1膳食纤维过多则降低蛋白质的消化率。这是植物蛋白消化率低的原因之一。2生豆中存在抗胰蛋白酶因子，降低消化率。加热可破坏之。食物蛋白鸡蛋牛奶精面粉大米全麦玉米大豆TD97978984797878第三十页，共四十四页。（四）蛋白质生物价(biologicalvalue,BV)

指吸收的蛋白质在体内储留的程度。几种食物蛋白质的BV

BV（%）=×100=×100吸收N摄入N-(粪N-粪代谢N)储留N摄入N-(粪N-粪代谢N)-(尿N-尿内源N)食物鸡蛋牛奶虾大米白果牛肉猪肉甘薯小麦土豆大豆玉米花生蚕豆面粉BV948577777676747267676460595352第三十一页，共四十四页。（五）蛋白质净利用率（netproteinutilization,NPU）指机体利用的蛋白质占摄入蛋白质的比例。NPU=BV×TD（六）蛋白质的功效比（proteinefficiencyratio，PER）指在一定条件(以断奶雄鼠为实验动物，以含10%待评蛋白质的饲料喂养10天，对照组以10%酪蛋白饲料喂养)下，动物体重增加量与相应所摄入蛋白量之比。PER=动物增加体重(g)摄入蛋白质(g)为使结果准确些，被测蛋白质PER用下式计算：无论酪蛋白蛋白组功效比多少，换算系数都按2.5。第三十二页，共四十四页。（七）相对蛋白质值（relativeproteinvalue,RPV）

见教材p21。

几种食物PER

被测PER=×2.5对照组PER实验组PER食物蛋白鱼鸡蛋牛奶大豆牛肉土豆面粉PER4.553.923.092.322.302.160.60第三十三页，共四十四页。四、蛋白质供应量及食物来源

供应量：理论上成人每天摄入不到30g蛋白质就可达到零氮平衡，但因受多种因素的影响，实际上摄入量应大于此。蛋白质的摄入量与能量有关，应占总能量的11%~14%。我国蛋白质RNI如下表。第三十四页，共四十四页。年龄RNI年龄RNI

男女

男女1~353510~70652~404011~75753~454514~85804~505018~

5~5555轻体力劳动75656~5555中体力劳动80707~6060重体力劳动90808~656560~75650~，1.5~3.0g/kg.d;孕妇初期+5g,中期+15g，后期+20g；乳母+20g中国居民膳食蛋白质RNI（g/d）

第三十五页，共四十四页。蛋白质来源：来源广泛。

普通食物的蛋白质大致含量（%）

食物奶粉畜禽鱼蛋类鲜奶干豆类花生、核桃、莲子豆腐谷类薯类含量25~2710~2012~141.5~420~3015~255~126~102~3第三十六页，共四十四页。蛋白质-能量营养不良（protein-energymalnutrition,PEM）是因食物供应不足或因某些疾病等因素而引起的一种营养不良，在世界各地都有发生。因食物中能量供应不足则发生能量营养不良；因蛋白质供应不足则发生蛋白质营养不良，但多数情况下是因蛋白质和能量同时不足而发生蛋白质-能量营养不良。蛋白质-能量营养不良往往伴有其它营养素缺乏症（如维生素和矿物质等）。轻、中度蛋白质-能量营养不良的临床表现不及维生素或矿物质缺乏的症状明显，在婴幼儿中，初生的体重较轻，生长迟缓，体格瘦小；严重者易于识别，多呈现极度消瘦或水肿，智力发育迟钝，死亡率高。蛋白质-能量营养不良根据发病原因可分为原发性和继发性二种。第三十七页，共四十四页。原发性蛋白质-能量营养不良原发性蛋白质-能量营养不良是因食物蛋白和能量的摄入量不能满足身体生理的需要而发生的。其主要原因有：①食物缺乏。多发生在荒年或战争年代；②食物摄取不足。多因禁食、偏食、素食；③需要量增加。如妊娠、授乳、儿童生长发育等。婴幼儿往往因乳汁不足或断乳后饮食不合理或并发其它传染病而诱发第三十八页，共四十四页。继发性蛋白质-能量营养不良继发性蛋白质-能量营养不良多与其它疾病并发。主要由于食欲下降，吸收不良，分解代谢亢进，消耗增加，合成代谢障碍以及大量流血、渗出等使摄入的蛋白质和能量不能满足身体的需要而发生的。在临床上常见合并蛋白质-能量营养不良的疾病有：癌症、贫血、肾病、失血、发烧、心脏功能代偿不全、慢性胃肠炎、结核病、肝硬化、腹水、中毒性甲状腺肿、糖尿病、寄生虫病、神经病及某些外科手术后等。第三十九页，共四十四页。在临床上一般可分为