第一章蛋白质

第一章蛋白质的营养

生命是蛋白质的运动形式。

—恩格斯第一节蛋白质的组成和作用蛋白质的组成结构（一）组成蛋白质的元素比较典型的蛋白质组成（%）：C51—55N15.5—18.0H65—73S0.5—2.0O21.5—23.5P0—1.5食物中蛋白质的含量：

一般用微量凯氏(Kjeldahl)定氮法，测出食物含氮量，再乘以换算系数6.25即为蛋白质含量。即：粗蛋白含量=含N量（%）×6.25（蛋白质系数）。

不同蛋白质，其系数也不同。食物种类不同，蛋白含量不同。5.30芝麻、葵花子5.18杏仁6.38奶5.71大豆6.25蛋和肉类6.25玉米5.30绵籽5.83全小麦5.46花生5.95大米蛋白质换算系数食物蛋白质换算系数食物常见食物蛋白质换算系数不同食物的蛋白质含量 名称 含量(%) 畜、禽、鱼 10～20 鲜奶 1.5～4.0 奶粉 25～27 蛋类 12～14 大豆及豆类 20～40 硬果类 15～25 谷类 6～10 薯类 2～3 蔬菜水果类 ±1（二）组成蛋白质的单位

α—氨基酸：

RNH2CHCOOH所有氨基酸的“骨架”是相同的，它们的区别在侧链。氮原子处于氨基中不同的氨基酸连接在一起是组装蛋白质的基本过程

多个不同氨基酸组成肽（peptide)，含10个以上氨基酸称多肽(polypeptide)；10个以下氨基酸称寡肽(oligopeptide)；３个或２个氨基酸分别称为三肽(tripeptide)或二肽(dipeptide)。 构成人体蛋白质的氨基酸有20种

蛋白质：

由许多α-氨基酸按不同比例、不同顺序、互相之间以肽键相连并具有一定空间结构的一类高分子化合物，它是一切生物体的重要组成分，是生命活动中起关键作用的物质。

氨基酸（aminoacid)是组成蛋白质的基本单位，也是蛋白质消化后的最终产物。

氨基酸首尾连接形成长链，通过卷曲和折叠形成形态各异的不同的蛋白质。

1必需氨基酸(EAAessentialaminoacid)

一些AA在体内的合成速度很慢不能满足需要或者根本无法合成，必须由食物提供的AA。没有它们，机体就无法合成所需的蛋白质。

人体的必需氨基酸：

亮氨酸（Leu)、异亮氨酸（Ile)、赖氨酸（Lys)、蛋氨酸（Met）、苯丙氨酸（Phe）、苏氨酸（Thr）、色氨酸（Trp）、缬氨酸（Val）、组氨酸（His)

组氨酸为婴儿必需氨基酸，成人需要量很少。

2非必需氨基酸(NEAAnonessentialaminoacid)

指可不由食物供给，体内的合成完全可以满足需要的AA，并不是指人在生长和维持生命的过程中不需要的AA。包括丙氨酸、精氨酸、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。

3AA平衡氨基酸模式(aminoacidpattern)：

人体蛋白质以及食物蛋白质在必需氨基酸的种类和含量上存在着差异。在营养学上用氨基酸模式来反映这种差异。蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例称做氨基酸模式。

计算方法：是将该种蛋白质中的色氨酸含量定为1，分别计算出其它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。

几种中国食物和人体蛋白质氨基酸模式

氨基酸

人体

全鸡蛋

牛奶

牛肉猪瘦肉大豆

面粉

大米异亮氨酸

4.03.23.44.43.44.33.84.0亮氨酸7.05.16.86.86.35.76.46.3赖氨酸5.54.15.67.25.74.91.82.3蛋氨酸+半胱氨酸3.53.42.43.22.51.22.82.3苯丙氨酸+酪氨酸6.05.57.36.26.03.27.23.8苏氨酸4.52.83.13.63.52.82.52.9缬氨酸5.03.94.64.63.93.23.84.8色氨酸1.01.01.01.01.01.01.01.0

当食物蛋白质氨基酸模式与人体蛋白质AA组成和比例一致，必需氨基酸被机体利用的程度也越高，AA越平衡，食物蛋白质的营养价值也相对越高。鸡蛋蛋白质与人体蛋白质氨基酸模式最接近，在实验中常以它作为参考蛋白(referenceprotein)。参考蛋白是指可用来测定其它蛋白质质量的标准蛋白。

根据该模式，食物蛋白质分为：优质蛋白质：必需氨基酸种类全，含量高，比值接近人。例：奶，鸡蛋，动物性蛋白质非优质蛋白质半完全蛋白质：必需氨基酸种类全，比值相差远。例：蹄筋，蹄冻。不完全蛋白质：

必需氨基酸种类不全.例：玉米，土豆(色氨酸含量极低)

限制氨基酸(limitingaminoacid)

食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸含量较低，导致其他必需氨基酸在体内不能被充分利用，造成蛋白质营养价值较低，这种含量相对较低的必需氨基酸称为限制氨基酸，其中含量最低的称第一限制氨基酸。植物性蛋白质中的限制性氨基酸多为赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸。

赖氨酸是谷类食物中的限制性氨基酸，而谷物又是世界上大多数地区人们的食物，在我国更为典型。

由于组织的蛋白质含有较高比例的赖氨酸，所以生长需要相当多的赖氨酸。4AA的不平衡

指食物AA的比例与人所需AA的比例不一致，一般不会出现食物AA的比例超过需要的情况，往往是大部分AA符合需要的比例，而个别的AA偏低。

5AA的拮抗指某些AA在过量的情况下，有可能在肠道和肾小管吸收时与另一种或几种AA产生竞争，增加机体对这种（些）AA的需要。

6AA的中毒

在自然条件下几乎不存在AA的中毒，只有在使用合成的AA大大过量时才有可能发生，大量的单一氨基酸加到膳食中可以导致机体中毒，包括抑制生长。毒性最强的氨基酸是蛋氨酸、酪氨酸和组氨酸。当膳食蛋白质低时，其危害最严重。7AA的互补(complementaryaction)

为了提高食物蛋白质的营养价值，往往将两种或两种以上的食物混合食用，使食物蛋白质间相对不足的氨基酸相互补偿，提高膳食蛋白质的营养价值，以相互补充其必需氨基酸不足的作用称AA的互补或蛋白质的互补作用。

7AA的互补(complementaryaction)

异亮氨酸（Ile)赖氨酸（Lys)蛋氨酸（Met）色氨酸（Trp）豆科植物√√谷物√√合在一起√√√√在调配膳食时，为充分发挥蛋白质互补作用，应遵循三个原则：（1）食物的生物学种属愈远愈好（2）搭配的种类愈多愈好（3）食用时间愈近愈好具有特殊功效的肽与氨基酸牛磺酸(taurine)成人一般不会缺乏。婴幼儿由于体内牛磺酸合成所需的半胱亚磺酸脱羧酶活性较低，合成量不能满足需要，故需补充。精氨酸

◆

对伤口的愈合有显著作用

◆与人体免疫有密切关系◆近年来流行病学调查资料还显示，食用坚果可以降低冠心病的发病率，推测是由于坚果中含有一种保护性物质，这种物质即L-精氨酸。◆精氨酸还可促进很多激素如脑下垂体的生长激素、催乳素、胰腺的胰岛素和胰高血糖素分泌。含精氨酸丰富的食物有：蚕豆、黄豆、豆制品、核桃、花生、牛肉、鸡肉、鸡蛋、干贝、墨鱼与虾等。具有特殊功效的肽与氨基酸谷氨酰胺(Gln)在临床上,谷氨酰胺的主要作用是发现并防止肠黏膜的萎缩。谷胱甘肽(glutathione，GSH)

◆

GSH对放射线、抗肿瘤药物所引起的白细胞减少症有恢复保护作用，对有毒化合物、重金属等有解毒作用，并可促进其排出体外。◆GSH还能保护含疏基的酶分子活性的发挥，并能恢复已被破坏的酶分子的活性功能．使酶复活。◆GSH还可抑制由于乙醇侵袭而出现的脂肪肝的发生。氧化型谷胱甘肽广泛的存在于动植物及微生物细胞中，尤其在酵母、小麦胚芽和动物肝脏中含量丰富。二蛋白质的营养生理作用1蛋白质是构建机体组织细胞的主要原料2蛋白质是机体内功能物质的主要成份4蛋白质是组织更新、修补的主要原料5蛋白质可供能和转化为糖、脂肪3蛋白质可调节体液和电解质的平衡

一消化吸收

胃

HCl

变性胃蛋白酶+十二指肠蛋白酶+糜蛋白酶多肽(小肠)Mg2+、Zn2+、Mn2+游离AA寡肽二肽酶AA(AA)羧基肽酶+氨基肽酶（胰腺分泌）各组织器官吸收后的AA(外源性AA)门静脉肝

第二节蛋白质的消化吸收

摄入的蛋白质在体内经酶的水解最终成为各种氨基酸，但实际上人体的血浆中存在两种氨基酸的来源：即从体外摄入蛋白质和体内蛋白质分解后被机体吸收再利用的氨基酸。食物中蛋白质肠道分解AA吸收氨基酸代谢池血液组织蛋白碳水化合物脂肪酶、抗体、血红蛋白、激素等

尿内源性氮食物中未被利用氮

合成分解皮肤氮

未被吸收氮

肠道代谢废物氮蛋白质体内代谢过程粪氮尿氮

氨基酸池(aminoacidpool)：存在于人体各组织、器官和体液中的游离氨基酸，统称为氨基酸池。

蛋白质代谢及氮平衡必要的氮损失(obligatorynitrogenlosses)：

机体每天由于皮肤、毛发和粘膜的脱落，妇女月经期的失血及肠道菌体死亡排出等损失约20g以上的蛋白质，这种氮排出是机体不可避免的氮消耗，称为必要的氮损失。

氮平衡(nitrogenbalance)摄入氮与排出氮的关系。表达式:NB=I-（U+F+S）I=摄入氮U=尿氮F=粪氮S=皮肤损失氮零平衡摄入氮=排出氮氮平衡正平衡摄入氮>排出氮负平衡摄入氮<排出氮第二节蛋白质的消化吸收二影响蛋白质消化吸收的因素

1生理因素

年龄

随着年龄的增加，消化道功能不断完善，对食入蛋白质的消化率也相应提高，例如，婴幼儿消化道功能发育不完善，胃内HCl、胃蛋白酶和胰蛋白酶的分泌较少，对植物蛋白消化较低。

体力活动少

人体合成蛋白质的能力还受体力活动的影响，经常从事体力活动的人肌肉发达，同一个体如长时期不从事体力活动，在体重不变化的情况下，常常是肌肉变得松弛而体脂增加。久卧床上的病人尤其是老年人也仍会出现负氮平衡。

伤害人受伤后氮的排泄会增加，采用普通膳食的人，每天损失的氮可高达20g，只有到痊愈后才能恢复失去的氮，因此受伤的病人膳食中应保证充足的优质蛋白。情绪波动忧郁、恐惧、发怒等异常精神压力是肾上腺素的分泌量增加，进而促使糖原分解加快并促进脂肪氧化及蛋白质分解，使氮的丢失增加。如：学生在考试紧张时也会出现以上现象，因而考试期间应特别注意学生膳食中的蛋白质供给。2食物(1)纤维水平(2)蛋白酶抑制因子⑶能量⑷维生素和矿物质⑸氨基酸的组分⑹食品加工美拉德反应（Mailand反应）：

肽链上的某些游离的氨基，特别是Lys的ε-氨基与还原糖（G、乳糖）的醛基发生反应，生成了一种棕褐色的氨基糖复合物，而胰蛋白酶不能切断与还原糖结合的AA的相应肽键，导致Lys等AA不能被消化、吸收。这种反应称为美拉德反应（棕色反应）。

第三节蛋白质需要量及食物来源

一蛋白质缺乏

若膳食蛋白质长期供给不足可发生。临床表现：消化不良→腹泻→血浆白蛋白下降→水肿→肌肉萎缩→体重减轻→贫血→女性月经障碍、乳汁分泌减少、生殖功能障碍。

蛋白质缺乏在成人和儿童中都有发生，特别对处于生长阶段的儿童更为敏感。它是人体多种营养不良症中危害最严重的一种营养性疾病。据世界卫生组织估计，目前世界上大约有500万儿童蛋白质—热能营养不良蛋白质—热能营养不良(protein-energymalnutrition，PEM)有两种：一种是夸西奥科病：蛋白质摄入严重不足而热能摄入量基本满足的儿童营养性疾病，导致“蛋白质恶性营养不良症(Kwashiorkor来自加纳语)”，即水肿型，主要表现为腹、腿部水肿，虚弱、表情淡漠、生长滞缓、头发变色、变脆和易脱落、易感染其他疾病等。Kwashiorkor（加西卡病,小儿恶性营养不良症，因缺蛋白质所引起）Kwashiorkor（加西卡病,小儿恶性营养不良症，因缺蛋白质所引起）阜阳奶粉事件

2004年5月，安徽省阜阳市对当地2003年3月1日以后出生、以奶粉喂养为主的婴儿进行的营养状况普查和免费体检显示，因食用劣质奶粉造成营养不良的婴儿229人，其中轻、中度营养不良的189人。 经国务院调查组核实，阜阳市因食用劣质奶粉造成营养不良而死亡的婴儿共计12人。水肿型大头娃头脸胖大、嘴小，浮肿、四肢细短、低烧、嘴唇青紫

国务院调查组通过卫生学调查证实，不法分子用淀粉、蔗糖等价格低廉的食品原料全部或部分替代乳粉，再用奶香精等添加剂进行调香调味，制造出劣质奶粉，婴儿生长发育所必需的蛋白质、脂肪以及维生素和矿物质含量远低于国家相关标准。

另一种是消瘦蛋白质和热能摄入量均严重不足的儿童营养性疾病，导致“干瘦型营养不良(Marasmus)”,原意即为“消瘦”，即消瘦型：指患儿消瘦无力，因易感染其他疾病而死亡。Marasmus（重度消瘦型营养不良）

成人蛋白质摄入不足可引起体力下降、浮肿、抗病力减弱等。

蛋白质缺乏的原因大致有：1膳食中蛋白质和热能供给不足

2消化吸收不良3蛋白质合成障碍4蛋白质损失过多二蛋白质过量

蛋白质摄入过多对人体有害无利

★其次，动物蛋白质食物中含有大量的饱和脂肪，而饱和脂肪酸是导致粥状动脉硬化和心脏病的重要原因。除此之外，动物蛋白本身也可能使得血液胆固醇升高，从而导致粥状动脉硬化和心脏病。

★首先，高蛋白食物常常也是高脂肪食物，容易导致肥胖从而对健康带来各种相应的危害。

★蛋白质摄取过多会增加肝，肾负担，导致肝和肾的肥大并容易疲劳。长期食用高蛋白食物可能会加重已有的肾脏问题，即使是对健康的肾脏，功能也会发生显著的变化。

★经常摄入大量蛋白质会导致机体脱水、脱钙、痛风。

摄入大量的动物蛋白造成含硫氨基酸摄入过多,同时摄入的钙较少时可加速成人骨骼中钙质的丢失，易产生骨质疏松。

蛋白质摄取过多会增加代谢率，并增加水的需要量，容易使机体失水。三蛋白质的供给量美国

0.8g/kg：折合成标准人，

72kg×0.8g/kg=58g

我国

1.16g/kg：折合成标准人，

63kg×1.16g/kg=75g儿童少年正处在生长发育时期，蛋白质应多供给一些，蛋白质供给量每天约为2.5g/kg体重。推荐摄入量(RNI)(g/d)

成人(18～60岁)*

男 女轻体力活动 75 65中体力活动 80 70重体力活动 90 80 *按1.16g蛋白质/（kg.d）计算。

为提高日常膳食中蛋白质的营养价值，应当注意食物多样化，粗细杂粮兼用，防止偏食，使动物蛋白、豆类蛋白、谷类蛋白合理分布于各餐中，以此充分发挥蛋白质互补作用，提高蛋白质利用率。

常用食品中蛋白质谷类：6％～10％

缺乏赖氨酸薯类为2％-3％豆类：大豆35％～40％,

其他豆类20％～30％,富含赖氨酸,不足之处是蛋氨酸略显缺乏。坚果类（花生、核桃、葵花子、莲子等）：15％～25％肉类：10％～20％所含必需氨基酸齐全含量充足属优质蛋白。禽类：15％～20％其氨基酸构成与人体肌肉蛋白质相似，利用率较高。鱼类：15％～20％鱼类肌肉组织肌纤维较短,含水量丰富，容易消化吸收。蛋类：为10％～15％奶类(鲜）：为3.3％奶粉：25%～27％不同食物蛋白质的生理价值食品生理价值食品生理价值鸡蛋94羊肉69

牛奶85土豆67

鲜鱼83小麦67

大米77玉米60

瘦牛肉76花生59

蔬菜76黄豆57

瘦猪肉74小米57

红薯72高梁56几种混合食物蛋白质生理价值食品