营养学-蛋白质

营养学

公共卫生学院营养与食品卫生学系

营养与食品卫生学

NutritionandFoodHygiene食物营养学食品卫生学营养素营养食品污染食源性疾病绪论营养学（Nutriology）研究人体营养规律及其改善措施的科学，包括营养学基础、食物营养、特殊人群营养、营养与疾病、社区营养等西周时期：食医、疾医、疡医、兽医《黄帝内经·素问》：“五谷为养、五果为助、五畜为益、五菜为充”基本概念营养（Nutrition）人体吸收、利用食物中营养素和其他活性物质，从而满足机体生理需要的生物学过程，包括摄取、消化、吸收和利用等营养素（Nutrients）为维持机体正常的生理功能和新陈代谢，满足劳动及工作的需要，人体从外界环境中及各种食物组成的膳食中获得所需要的各种营养物质，称为～，是保证人体健康的物质基础人体需要哪些营养素？蛋白质Protein碳水化合物Carbohydrate脂类Lipids水Water膳食纤维DietaryFiber植物化学物？？维生素Vitamins矿物质Minerals基本概念宏量营养素（Macronutrients）蛋白质、脂类、碳水化合物产热营养素；能量营养素微量营养素（Micronutrients）维生素、矿物质常量元素（Macroelements）微量元素（Microelements）蛋白质

（Protein）大头娃娃从2003年开始，在安徽阜阳的农村，100多名婴儿陆续患上了一种怪病。本来健康出生的孩子，在喂养期间，开始变得四肢短小，身体瘦弱，尤其是婴儿的脑袋显得偏大结石娃娃2008年6月28日，位于XX第一医院收治了首例患“肾结石”病症的婴幼儿，孩子从出生起就一直食用河北石家庄三鹿集团所产的三鹿婴幼儿奶粉三聚氰胺是一种重要的有机化工中间产品，主要用来制作三聚氰胺树脂，可用于装饰板的制作，用于氨基塑料、粘合剂、涂料、币纸增强剂、纺织助剂等长期摄入三聚氰胺会造成生殖、泌尿系统的损害，膀胱、肾部结石，并可进一步诱发膀胱癌概述Eiweissstofe（德），proteios（希腊）1742年，Beccari分离出麦麸（谷蛋白），称为动物样物质1806年，Vauquelin发现大豆富含“动物样物质”1811年，Gag-Lussac建立了C、H、O的定量分析方法，发现动物组织中N含量很高1841年，Liegig以含氮量确定蛋白质营养价值1883年，JohnKjeldahl建立凯氏定氮法1902年，E.Fischer测定了氨基酸的化学结构1878年，Engers指出“生命是蛋白质的存在形式”蛋白质是一切生命的物质基础，没有蛋白质就没有生命正常人体内约有16%～19%是蛋白质，每天约有3%被更新蛋白质含碳（50％～55％），氢（6.7％～7.3％），氧（19％～24％），氮（13％～19％）及硫（0％～4％）分解合成更新修复概述必要的氮损失（obligatorynitrogenlosses）指机体每天由于皮肤、毛发、和粘膜脱落，妇女月经期失血以及肠道菌体死亡排出而造成的不可避免的氮损失，在20g以上氮平衡（nitrogenbalance）机体摄入氮和排出氮的关系，分为零氮平衡（zeronitrogenbalance）、正氮平衡（positivenitrogenbalance）和负氮平衡（negativenitrogenbalance）氮平衡蛋白质的功能人体组织的构成成分蛋白质指趾甲、毛发肌肉、心脏、肝脏、肾脏骨骼、牙齿细胞（细胞膜、细胞器）构成体内各种重要物质酶—催化体内一切物质的合成和分解激素—维持内环境稳定抗体—参与机体免疫过程细胞膜和血液中的载体蛋白—运输和交换体液中的蛋白质—维持渗透压和酸碱度凝血、视觉形成过程中的蛋白质……供给能量蛋白质中含有碳、氢、氧元素1g蛋白质可产生16.7kJ（4.0kcal）能量蛋白质的功能蛋白质的分类化学组成单纯蛋白质清蛋白与球蛋白，谷蛋白与醇溶谷蛋白，鱼精蛋白和组蛋白，硬蛋白结合蛋白质核蛋白，糖蛋白，脂蛋白，磷蛋白，色蛋白形状纤维状蛋白，球状蛋白营养价值完全蛋白质，半完全蛋白质，不完全蛋白质氨基酸氨基酸是蛋白质的基本构成单位构成蛋白质的氨基酸之间通过肽键连结构成人体蛋白质的氨基酸有20种蛋白质被分解的产物是肽CCOHHNHHOAminogroupSidegroupvariesAcidgroupHCOHOCHHCHHHCHH丙氨酸苯丙氨酸甘氨酸天门冬氨酸丙氨酸苯丙氨酸二肽肽键+CCOHHNHHOCHHHHHCOHHNHHOCCHHHCOHHNHCCCCOHHNHOCHH蛋白质分解多肽（polypeptide）（含11个以上氨基酸）寡肽（oligopeptide）（含4～10个氨基酸）二肽（dipeptide）（2个氨基酸）三肽（tripeptide）（3个氨基酸）氨基酸分类必需氨基酸（essentialaminoacid，EAA）不能在体内合成或合成量很少必须由食物蛋白质供给包括缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、赖氨酸共8种氨基酸组氨酸为婴儿必需氨基酸氨基酸分类非必需氨基酸（nonessentialaminoacid）丙氨酸、精氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、丝氨酸、脯氨酸、天门冬氨酸、天门冬酰胺条件必需氨基酸（conditionallyessentialaminoacid）半胱氨酸、酪氨酸苯丙氨酸→酪氨酸蛋氨酸→半胱氨酸氨基酸模式

aminoacidpattern是反映人体蛋白质及食物蛋白质中必需氨基酸的种类和含量差异的一个营养学指标计算方法：将色氨酸含量定为1，分别计算出其他必需氨基酸的相应比值，即氨基酸模式几种食物和人体蛋白质的

氨基酸模式氨基酸人体全鸡蛋牛奶大豆面粉异亮氨酸4.03.23.44.33.8亮氨酸7.05.16.85.76.4赖氨酸5.54.15.64.91.8蛋+半胱氨酸3.53.42.41.22.8苯丙+酪氨酸6.05.57.33.27.2苏氨酸4.52.83.12.82.5缬氨酸5.03.94.63.23.8色氨酸1.01.01.01.01.0优质蛋白质（goodprotein)食物蛋白质氨基酸模式与人体越接近，必需氨基酸的利用程度越高，如动物蛋白质、大豆蛋白质参考蛋白质（referenceprotein）鸡蛋蛋白质的氨基酸模式与人体最接近，常常被作为参考蛋白限制氨基酸（limitingaminoacid）食物中一种或几种必需氨基酸相对含量较低，导致其他的必需氨基酸在体内不能被充分利用而浪费，造成蛋白质营养价值降低，则这些氨基酸称为～第一限制氨基酸，第二限制氨基酸……概念蛋白质互补作用

complementaryaction为提高蛋白质的营养价值，将两种或多种食物混合食用，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如：大豆蛋白中蛋氨酸不足，米面蛋白中赖氨酸不足，两种食物混合食用可以起到互补作用蛋白质互补作用食物名称在混合食物中的百分数生理价值单独食用混合食用玉米406079小米4057大豆2064小麦316789小米4657大豆864牛肉（干）1576蛋白质的消化、吸收和代谢蛋白质的消化从胃开始，消化过程中需要胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、肽酶参与蛋白质经过消化过程最终被分解为氨基酸，在小肠粘膜被吸收，通过门静脉进入肝脏，然后运送到全身各组织器官被利用氨基酸通过小肠粘膜细胞是主动运输的过程，分三种系统分别转运中性、酸性和碱性氨基酸氨基酸吸收过程中存在竞争机制，肠道按食物中氨基酸的含量比例进行吸收蛋白质胃胃蛋白酶胃酸小肠胰蛋白酶糜蛋白酶氨基酸、二肽、三肽胰腺小肠粘膜肽酶氨基酸肝门静脉肝脏和其它组织器官氨基酸池aminoacidpool食物消化吸收机体蛋白质分解蛋白质合成更新、修复未被利用的氨基酸尿素、氨、尿酸、肌酐排出体外脂肪、糖原人体各组织、器官和体液中的游离氨基酸消化道氨基酸池机体蛋白质肌肉器官体液其它30%50%20%少量摄入蛋白质90g粪便10g尿75g其它5g肠道内源性蛋白质70g消化、吸收蛋白质150g食物蛋白质营养学评价

（一）蛋白质的含量凯氏定氮法测定食物中的含氮量食物中蛋白质含氮量16%蛋白质含量=氮含量×6.25凯氏定氮法蛋白质在催化加热条件下被分解，产生的氨与硫酸结合生成硫酸铵。碱化蒸馏使氨游离，以酸滴定燃烧法试样在900℃～1200℃高温下燃烧，燃烧过程中产生混合气体，其中氮气气流通过热导检测仪进行检测分光光度法蛋白质在催化加热条件下被分解，分解产生的氨与硫酸结合生成硫酸铵，与乙酰丙酮和甲醛反应生成黄色化合物（二）蛋白质消化率

digestibility反映蛋白质在消化道内被分解的程度以及消化后的氨基酸和肽被吸收的程度表观消化率（apparentdigestibility）

食物氮－粪氮

———————×100%

食物氮真消化率（truedigestibility）

食物氮－（粪氮－粪代谢氮）

—————————————×100%

食物氮粪代谢氮：指肠道内源性氮，即试验对象完全不摄入蛋白质时，粪中的含氮量。成人24小时内粪代谢氮一般为0.9～1.2g（二）蛋白质消化率

digestibility（三）蛋白质利用率反映蛋白质被机体利用的程度生物价（biologicalvalue,BV）反映食物蛋白质消化吸收后，被机体利用的程度，最大值为100，计算公式如下：

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）蛋白质净利用率（netproteinutilization,NPU）反映食物中蛋白质被利用的程度，包括了消化和吸收两个方面，计算公式如下

蛋白质净利用率（%）=消化率生物价

储留氮

=————

100

食物氮（三）蛋白质利用率蛋白质功效比值（proteinefficiencyratio,PER）处于生长阶段的幼年动物在实验期内，体重增加和摄入蛋白质的量的比值，反映蛋白质供生长需要的情况，常用于评价婴幼儿食品中的蛋白质，计算公式如下

动物体重增加（g）蛋白质功效比值（%）=——————————

摄入食物蛋白质（g）

****实际应用中，由于实验条件存在差异，在实验时应设立标化酪蛋白对照组，规定其功效比值为2.5，计算时用实验组功效比值除以对照组功效比值再乘以2.5，即得到被测蛋白质的功效比值（三）蛋白质利用率氨基酸评分（aminoacidscore,AAS）亦称为蛋白质化学评分（chemicalscore）用被测食物蛋白质的必需氨基酸评分模式（aminoacidscoringpattern）和推荐的理想模式或参考蛋白的模式进行比较，是反映蛋白质构成和利用率关系的指标，计算时用食物蛋白质中的必需氨基酸和参考蛋白或理想模式中相应的必需氨基酸的比值。公式：

被测蛋白质每克氮（或蛋白质）中氨基酸量（mg）氨基酸评分=————————————————————————

理想模式或参考蛋白质每克氮或蛋白质中氨基酸量（mg）

****最低的必需氨基酸评分值即为该蛋白质的氨基酸评分（三）蛋白质利用率氨基酸评分模式氨基酸参考蛋白质（mg/g蛋白质）食物（mg/g蛋白质）鸡蛋牛奶牛肉异亮氨酸40544748（1.20）亮氨酸70869581（1.16）赖氨酸55707889（1.62）蛋+半胱氨酸35573340（1.14）苯丙+酪氨酸609310280（1.33）苏氨酸40474446（1.15）缬氨酸50666450（1.00）色氨酸10171412（1.20）其他指标经消化率修正的氨基酸评分（proteindigestibilitycorrectedaminoacidscore,PDCAAS）PDCAAS=AAS

真消化率相对蛋白质价值（relativeproteinvalue,RPV）净蛋白比值（netproteinratio,NPR）氮平衡指数（nitrogenbalanceindex,NBI）蛋白质营养不良

（一）蛋白质缺乏通常与能量缺乏同时发生，称为蛋白质—能量营养不良（protein-energymalnutrition，PEM），多数是因贫穷饥饿引起的，主要分布在非洲、南美洲及亚洲地区多见于3岁以下的婴幼儿，表现为体重下降，皮下脂肪减少，水肿，常伴有各器官功能的紊乱分为以能量供应不足为主的消瘦型；以蛋白质供应不足为主的浮肿型；介于两者之间的消瘦-浮肿型营养缺乏的原因营养素利用减少营养素消耗和排泄增加营养素需要量增加营养素破坏增加食物供给不足社会、政治和经济因素人口增长、资金缺乏食物中营养素缺乏天然食物中营养物质缺乏不科学的饮食方式营养素吸收不良PEM病因长期摄入不足母乳不足，代乳品选择不恰当；骤然断奶；辅食添加不及时，不恰当；不良的饮食习惯消化吸收障碍消化系统解剖异常：如唇裂、腭裂、幽门梗阻、肠旋转不良消化系统功能异常：如迁延性腹泻、过敏性肠炎、肠吸收不良综合征等需要量增多生长发育快速阶段；急、慢性传染病的恢复期（如伤寒、麻疹、肝炎等）；双胎、早产儿消耗量过大：某些疾病，如糖尿病、甲状腺功能亢进症、恶性肿瘤等均可使营养素的消耗增多PEM病理生理过程神经系统精神抑制，表情淡漠，反应迟钝，记忆力减退

免疫系统免疫功能低下，并发各种感染PEM临床表现体重不增（最早出现的症状）至体重减轻皮下脂肪减少，近消失顺序：腹部躯干臀部四肢面部各器官功能紊乱的表现并发症营养性小细胞性贫血：最常见各种维生素缺乏：最常见的维生素A缺乏，另外还有维生素D、C、E缺乏等感染：如上呼吸道感染、泌尿系统感染等自发性低血糖3岁以下小儿营养不良（消瘦型）特点

体重低于正常均值轻度中度重度15-25%25-40%>40%腹壁皮褶厚度0.8-0.4cm<0.4cm近消失身长正常稍低明显低消瘦不明显明显皮包骨样皮肤正常苍白松弛苍白无弹性精神正常轻度萎靡抑制烦躁交替肌张力正常降低低下

3～7岁7～14岁轻度重度轻度重度体重低于正常均值15％～30％>30％20％～30％>30％皮下脂肪减少明显减少或近消失减少明显减少或近消失消瘦轻微严重轻微严重精神萎靡、呆滞轻微明显或严重轻微明显皮肤颜色及弹性苍白、弹性差苍白明显、弹性很差苍白、弹性差苍白明显、弹性很差3岁以上小儿营养不良（消瘦型）特点PEM分型夸希奥科病（Kwashiorker）：5岁以下儿童多见，主要表现为腹部、腿部水肿，虚弱、表情淡漠、生长迟滞、头发变色易脱落、易感染，肝脏脂肪变性消瘦病（Marasmus）：婴幼儿多见，主要表现为消瘦乏力、肌肉萎缩、皮下脂肪消失、头发稀疏脱落、表情淡漠

消瘦型营养不良（重度）浮肿型营养不良原发性营养缺乏病的

预防和治疗预防食物和营养健康和营养护理与营养治疗PEM治疗饮食调理；药物治疗（代谢紊乱，感染）营养素缺乏的治疗对儿童和青少年的膳食建议继发性营养缺乏病治疗治疗疾病，补充营养疾病治疗适量补充营养素二者兼顾临床营养支持肠内营养支持enteralnutrition，EN肠外营养支持parenteralnutrition，PNPEM预防加强保健工作包括产前访视以及宣传育儿方法、疾病预防、营养指导等宣传教育工作合理喂养提倡母乳喂养；选择合适的代乳品；培养良好的不偏食、不挑食的饮食习惯防治疾病按时作预防接种以防传染病的发生；及时诊治疾病，矫正先天畸形生长发育监测包括身高、体重、皮下脂肪等的监测PEM治疗去除病因：改善喂养，治疗疾病调整饮食中、重度营养不良患儿各器官系统功能不同程度受到影响，对食物的耐受性不好，饮食调整应根据患儿的实际消化能力和病情逐步增加，不能操之过急，并按实际体重计算能量轻度：60～80kcal/kg•d120～180kcal/kg•d

中、重度：40～55kcal/kg•d120～180kcal/kg•d蛋白质供应：1.5～2.0g/kg•d3.0～4.5g/kg•d食物选择：乳制品，豆浆、蛋类、肝泥、肉末、鲜鱼粉等食物供给方式：尽量口服，若不能口服者，可予以鼻饲、静脉营养等促进消化：如补充消化酶，注射胰岛素，供给锌制剂以及中医治疗（如中药参苓白术散，针灸，推拿等）治疗合并症：如肺炎、尿路感染、中耳炎等PEM治疗蛋白