食品毒理学第一章 第五节蛋白质

第五节蛋白质一、蛋白质的元素组成与结构碳50-55%氧19-24%硫0-4%氢6.7-7.3%氮13-19%锌磷铁碘蛋白质是人体氮的唯一来源大多数食物蛋白质含氮量相近，约16%，折算系数为6.252一、蛋白质的组成与结构3二、蛋白质的分类及生理功能按化学组成单纯蛋白结合蛋白核蛋白、糖蛋白、脂蛋白清蛋白、球蛋白、谷蛋白按蛋白质的形状纤维蛋白球状蛋白酶、转运蛋白、免疫球蛋白皮肤、肌腱、骨组织中的胶原蛋白按蛋白质的营养价值完全蛋白半完全蛋白乳类的酪蛋白、蛋类的卵蛋白不完全蛋白玉米胶蛋白、肉皮的胶质蛋白小麦中的胶蛋白蛋白质的分类4蛋白质的生理功能构成和修复组织蛋白质：起催化作用调节体液平衡氧的运输肌肉收缩支架作用增强免疫力遗传信息调控维持神经系统参与凝血过程调节生理功能生理活性物质成分：酶激素核蛋白酶蛋白免疫球蛋白脂蛋白运铁蛋白血红蛋白白蛋白供给能量蛋白质：参与三羧酸循环氧化分解供给的能量占全部能量的10-15%为宜1g蛋白质氧化产生4kcal能量为机体提供氮源，维持氮平衡56三、氨基酸和必需氨基酸㈠、氨基酸（aminoacid，AA）和肽（peptide）㈡、必需氨基酸（essentialaminoacid，EAA）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。通常人体必需氨基酸有8种7㈡必需氨基酸（essentialaminoacid，EAA）必需氨基酸异亮氨酸亮氨酸色氨酸缬氨酸苏氨酸赖氨酸苯丙氨酸蛋氨酸非必需氨基酸丙氨酸甘氨酸脯氨酸丝氨酸天冬氨酸天冬酰胺谷氨酸谷氨酰胺组氨酸半必需氨基酸半胱氨酸（蛋氨酸）酪氨酸（苯丙氨酸）婴儿：精氨酸、组氨酸早产儿：色氨酸、半胱氨酸食物中能直接提供这两种氨基酸，则人体对蛋氨酸和苯丙氨酸的需要分别减少30%和50%计算食物EAA含量和组成时，常将蛋氨酸和半胱氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸合并计算8㈢氨基酸模式（aminoacidpattern，AAP）参考蛋白指某种蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。计算方法：以该种蛋白质中的色氨酸含量为1，分别计算出其他必需氨基酸的相应比值。食物中蛋白质与人体蛋白质在EAA的种类、相对含量上的差异可用AAP反映。食物中Pro的AAP与人体越接近，则其EAA被人体充分利用的可能性即利用率也可能越高，其Pro的营养价值也相对越高，优质蛋白9食物Pro中一种/几种EAA相比值较低，会导致其他EAA在体内不能被充分利用，致该Pro营养价值降低。这一种/几种EAA称为该Pro的LAA。植物性Pro中往往相对缺少赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、和色氨酸植物性Pro的营养价值较低1、赖氨酸：在谷物蛋白质和一些其它植物蛋白质中含量甚少，如主食大米和面粉Pro。2、蛋氨酸：在大豆、花生、牛奶和肉类蛋白质中相对不足。3、苏氨酸：小麦、大麦、燕麦和大米还缺乏苏氨酸．4、色氨酸：玉米缺乏色氨酸限制氨基酸（limitingaminoacid，LAA）10㈣、蛋白质的互补作用两种或两种以上食物混合食用，其中所含有的EAA以多补少，其中的LAA得到了互相补充，达到较好的比例。从而提高膳食蛋白质的营养价值。不同食物混合，在构成上以相互补充其EAA不足的作用蛋白质互补作用用途：用于提高植物性Pro的营养价值机制：利用各种植物性Pro中EAA的含量和比值均不同的特点原则：食物生物学种属越远越好；搭配的种类越多越好；食用时间越近越好11蛋白质来源蛋白质氨基酸含量%氨基酸评分（限制氨基酸）赖氨酸含硫氨酸苏氨酸色氨酸FAO/WHO5.53.54.01.0100谷类2.43.83.01.044（赖氨酸）豆类7.22.44.21.418（含硫氨酸）奶粉8.02.43.71.383（含硫氨酸）混合蛋白质谷67，豆22，奶115.13.23.51.388（苏氨酸）12消化吸收代谢胃蛋白酶水解小肠内胰腺分泌的蛋白酶消化以氨基酸和寡肽形式吸收整蛋白的吸收不断分解合成含氮废物，由尿排出分解同时不断在体内合成、补偿分解四、蛋白质的消化、吸收和代谢13氮平衡反应机体摄入氮（食物Pro含量约16%）和排出氮的关系，即氮平衡=摄入氮－（尿氮+粪氮+皮肤等氮损失）氮平衡一般有三种情况摄入氮＜排出氮为负氮平衡(negativenitrogenbalance)；（饥饿，消耗性疾病，衰老，）

摄入氮=排出氮相等为零氮平衡(zeronitrogenbalance)；（正常人）摄入氮＞排出氮为正氮平衡(positivenitrogenbalance)；（儿童，青少年，孕妇等的生长发育，疾病恢复期等）14一个体重70kg的正常成人蛋白质代谢及氮平衡15必要氮损失机体每天由于皮肤、毛发、粘膜脱落，经期失血及肠道菌体死亡、排出，损失的氮量，成人平均为53mg/kg体重，相当于每人每天丢失20g蛋白质。此种氮损失是不可避免的。因此，相当于必要氮损失的蛋白质量是人体最低生理需要量16五、食物蛋白质的营养价值评价蛋白质含量蛋白质消化率蛋白质利用率

生物价（BV）

蛋白质净利用率（NPU）

蛋白质功效比值（PER）

氨基酸评分（AAS）17㈠蛋白质含量Pro数量≠质量，但没有一定数量，再好的Pro营养价值也有限含量是营养价值的基础一般以微量凯斯定氮法测定

食物粗蛋白含量=食物含氮量×6.25食物粗蛋白含量大豆30-40%为最高畜禽鱼蛋类10-20%粮谷类8-10%鲜奶类1.5-3.8%18（二）蛋白质消化率(digestibility)蛋白质消化率（蛋白质真消化率)是指一种食物蛋白质受消化酶水解后吸收的程度，用吸收氮量和摄入氮量的比值表示。反映了蛋白质在消化道内被分解、吸收的程度。蛋白质消化率越高,被人体吸收利用的可能性越大,营养价值也越高。

19蛋白质消化率(digestibility)分为真消化率和表观消化率首先测定试验期间摄入食物氮、排除粪氮和粪代谢氮。

粪代谢氮是受试对象在进食无氮膳食时粪便中的含氮量，主要源于脱落的肠道黏膜细胞和代谢废物中的氮。在实际工作中，结果用表观消化率表示，以简化实验，并使所得消化率具有一定的安全性20

真消化率(truedigestibility)

食物氮－(粪氮－粪代谢氮)

蛋白质真消化率(%)＝×100%

食物氮（摄入氮）表观消化率(apparentdigestibility)

食物氮－粪氮蛋白质表观消化率(%)＝×100%

食物氮真消化率＞表观消化率21动物性食物中的Pro消化吸收影响因素较植物性的要少动物性Pro消化吸收率一般高于植物性Pro22㈢利用率1、蛋白质生物学价值（biologicalvalue，BV）反应食物蛋白质消化吸收后被机体利用程度的指标。Pro经消化吸收后，进入机体可以储留利用的部分，BV值越高，表明其利用率也越高BV=储留氮吸收氮×100%＝吸收氮－（尿氮－尿代谢氮）食物氮－（粪氮－粪代谢氮）×100%23

被测蛋白质每克氮(或蛋白质)中必需氨基酸量(mg)氨基酸评分=

理想模式或参考蛋白质中每克氮(或蛋白质)中必需氨基酸量(mg)2、氨基酸评分(aminoacidscore，AAS)AAS：是用被测食物蛋白质的必需氨基酸和推荐的理想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。不同年龄的人群，其氨基酸评分模式不同；不同的食品其氨基酸评分模式也不相同2425

确定某一食物蛋白质氨基酸评分步骤

※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，找出第一限制氨基酸评分值，即为该蛋白质的氨基酸评分。例题：Page63263、其他包含消化吸收率和利用率的指标①氮平衡氮平衡既可以衡量机体Pro代谢及营养状况，也可以用于食物Pro营养价值评价的指标例如：A食物的Pro纠正负氮平衡用时比B食物用时短则A食物的Pro质量优于B食物27②蛋白质净利用率（netproteinutilization,NPU）较BV更为全面该实验以10%的被测Pro作为膳食Pro来源储留氮食物氮×100%NPU（%）=消化率×生物价=28③、蛋白质功效比值（proteinefficiencyratio，PER）用处于生长阶段的幼年动物（一般用刚断奶的雄性大白鼠），试验期内，其体重增加和摄入Pro量的比值因所测Pro主要被用于生长之需，PER常用作婴幼儿食品中Pro营养价值评价PER（%）=动物体重增加（g）摄入食物Pro（g）29同一种食物，在不同的实验条件下，所测得的PER往往有明显差异为食实验结果具有一致性和可比性实验时，用标化酪蛋白为参考蛋白设对照组，无论酪蛋白蛋白质组PER为多少，均应换算为2.5然后按下公式计算被测Pro的PER

实验组PER对照组PER被测蛋白质PER（%）=×2.5

30④经消化率校正后的氨基酸评分法(proteindigestibilitycorrectedaminoacidscore，PDCAAS)PDCAAS=氨基酸评分（AAS）×真消化率这种方法可替代PER对出孕妇和1岁以下婴儿以外的所有人群进行食物Pro评价3132六、蛋白质—热能营养不良病因蛋白质营养不良好发人群原发性：食物缺乏；摄入不足；需要量增加继发性：疾病；食欲差；消化吸收障碍；消耗排泄增加Pro、Energy不足成人和处于生长阶段的儿童2133临床表现3浮肿型Kwashiorkor消瘦型Marasmus混合型Energy基本满足Pro严重不足EnergyPro均不足临床表现介于上述二型之间34腹部、腿部水肿，虚弱，表情淡漠，生长滞缓，头发变色、变脆和易脱落，易感染其它疾病35患儿消瘦无力，因易感染其它疾病而死亡36三鹿奶粉事件三聚氰胺进入人体后，发生取代反应（水解），生成三聚氰酸，三聚氰酸和三聚氰胺形成大的网状结构，造成结石。三聚氰胺是一种化工原料，导致人体泌尿系统产生结石。37①、食物摄入不足

Ⅰ、食物缺乏

Ⅱ、长期低蛋白质、低能量膳食

②、需要量增多

③、消耗增加

Ⅰ、胃肠道疾病

Ⅱ、肝脏发生病变、肾炎、创伤、手术、甲亢

蛋白质缺乏常见的原因4385治疗增加营养全面补充营养素药物及其他治疗积极治疗原发性疾病并发症加强护理396预防各种人群尤其是婴幼儿的合理营养母乳喂养+正确喂养方式合理生活制度+加强锻炼预防疾病注意住院病人的营养和膳食①②③④⑤40七、蛋白质供给量及食物来源

食物来源：蛋类、奶类、鱼、禽、畜的瘦肉、内脏等蛋白质，大豆、粮谷等植物蛋白。动物蛋白和大豆蛋白属于优质蛋白，粮谷类蛋白为不完全蛋白。