Chapt-3-基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)1蛋白質(zhì)

1、第三章?tīng)I(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)l蛋白質(zhì)l脂類l碳水化物l熱能l礦物質(zhì)l維生素 營(yíng)養(yǎng)素(nutrient)是指食物中可給人體提供能量、機(jī)體構(gòu)成成分和組織修復(fù)以及生理調(diào)節(jié)功能的化學(xué)成分。 宏量營(yíng)養(yǎng)素(macronutrient)：蛋白質(zhì)、脂類、糖類、能量 微量營(yíng)養(yǎng)素(micronutrient)：維生素、礦物質(zhì) 常量元素(macroelement)：K、Ca、Na、Mg、Cl、S、P 微量元素(microelement或trace element)：Fe、Zn、Se等 生命是蛋白體的存在方式。 恩格斯 蛋白質(zhì)正常人體內(nèi)Pro約為16-19%分解合成動(dòng)態(tài)平衡組織Pro不斷更新 修復(fù)每天約3%的Pro被更新圖 正常

2、人體內(nèi)的蛋白質(zhì)代謝概況腸道 骨髓Pro更新速度較快一切生命的物質(zhì)基礎(chǔ) 蛋白質(zhì)是主要由碳、氫、氧、氮組成的高分子化合物。 其中含碳50%56%、氫6%8%、氧19%24%、氮13%19%、硫04%、磷、鐵、銅、錳、鋅、鈷、鉬等。多數(shù)蛋白質(zhì)的含氮量約16%，因此，可通過(guò)測(cè)定食物樣品的氮含量，再乘以6.25（蛋白質(zhì)換算系數(shù)）得出樣品中的蛋白質(zhì)含量。一、功能*瘦體組織：lean tissue1組織構(gòu)成成分瘦體組織*2構(gòu)成各種重要生理物質(zhì)酶 抗體 激素等3供能約16.7 kJ (4.0 kcal)/g 二、體內(nèi)蛋白質(zhì)功能三、氨基酸和必需氨基酸（一）氨基酸（amino acid，AA）和肽（peptide

3、） 氨基酸（amino acid) 是組成蛋白質(zhì)的基本單位。 多個(gè)不同氨基酸組成肽（peptide)，含10個(gè)以上氨基酸稱多肽 (polypeptide)； 10個(gè)以下氨基酸稱寡肽 (oligopeptide)； 3個(gè)或2個(gè)氨基酸分別稱為三肽 (tripeptide) 或二肽 (dipeptide)。 構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸有20種（見(jiàn)圖）。氨基酸分子式通式氨基酸結(jié)構(gòu)示意圖2. 必需氨基酸 (essential amino acid，EAA) 是人體不能合成或合成速度不能滿足機(jī)體需要，必須從食物中直接獲得的氨基酸。 共9種：異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸、頡氨酸、組

4、氨酸（嬰兒）。 半胱氨酸和酪氨酸在體內(nèi)分別由蛋氨酸和苯丙氨酸轉(zhuǎn)變而來(lái)，因此，被稱為半必需氨基酸 (semi-essential amino acid)。 其它9種氨基酸在人體可以自身合成滿足需要，故稱為非必需氨基酸 (non-essential amino acid)。包括丙氨酸、精氨酸、 天門冬氨酸、 天門冬酰胺 、谷氨酸、 谷氨酰胺、 甘氨酸、 脯氨酸、 絲氨酸。氨基酸 英文 氨基酸 英文 必需氨基酸必需氨基酸異亮氨酸亮氨酸賴氨酸蛋氨酸苯丙氨酸蘇氨酸色氨酸纈氨酸組氨酸*非必需氨基酸非必需氨基酸丙氨酸精氨酸Isoleucine(Ile)Leucine(Leu)Lysine(Lys)Methi

5、onine(Met)Phenylalanine(Phe)Threonine(Thr)Tryptophan(Trp)Valine(Val)Histidine(His)Alanine(Ala)Arginine(Arg)天門冬氨酸天門冬酰胺谷氨酸谷氨酰胺甘氨酸脯氨酸絲氨酸半必需氨基酸半必需氨基酸半胱氨酸酪氨酸Aspartic acid(Asp)Asparagine(Asn)Glutamic acid(Glu)Glutamine(Gln)Glycine(Gly)Proline(Pro)Serine(Ser)Cysteine(Cys)Tyrosine(Tyr)*組氨酸為嬰兒必需氨基酸，成人需要量可能較少

6、。摘自Modern Nutrition in Health and Disease ，第9版，第14頁(yè)，1999年。 構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸 3. 氨基酸模式 (amino acid pattern) 是指某種蛋白質(zhì)中各種必需氨基酸的構(gòu)成比例。 計(jì)算方法：以該種蛋白質(zhì)中的色氨酸含量為1，分別計(jì)算出其它必需氨基酸的相應(yīng)比值 。 當(dāng)食物蛋白質(zhì)的氨基酸模式越接近人體蛋白質(zhì)的氨基酸模式時(shí)，必需氨基酸被機(jī)體利用的程度也越高，則食物蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高。 這樣的蛋白質(zhì)有雞蛋、奶、肉、魚等動(dòng)物性蛋白質(zhì)和大豆蛋白質(zhì)，被稱為優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)。 其中氨基酸模式與人體蛋白質(zhì)氨基酸模式最接近的某種蛋白質(zhì)常被作為參考蛋白 (

7、reference protein)，通常為雞蛋蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)生物合成示意圖食物蛋白質(zhì)中一種或幾種必需氨基酸含量相對(duì)較低，導(dǎo)致其它必需氨基酸在體內(nèi)不能被充分利用，造成食物蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低，則這些含量較低的氨基酸稱限制氨基酸 (limiting amino acid，LAA)。其中含量最低的稱第一限制氨基酸。植物性蛋白質(zhì)中的限制性氨基酸多為賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、色氨酸。不同食物蛋白質(zhì)和人體蛋白質(zhì)氨基酸模式見(jiàn)表3-1-1。氨基酸人體全雞蛋牛奶牛肉大豆面粉大米異亮氨酸4.43.23.44.44.33.84.0亮氨酸7.05.16.86.85.76.46.3賴氨酸5.54.15.67.24.91.

8、82.3蛋氨酸半胱氨酸3.53.42.43.21.22.82.3苯丙氨酸酪氨酸6.05.57.36.23.27.23.8蘇氨酸4.52.83.13.62.82.52.9頡氨酸5.03.94.64.63.23.64.8色氨酸1.01.01.01.01.01.01.0表3-1-1 幾種食物和人體蛋白質(zhì)氨基酸模式動(dòng)物性Pro（蛋、奶、肉、魚等）、大豆Pro的AAP與人體的較接近 優(yōu)質(zhì)Pro(完全蛋白質(zhì))其中雞蛋Pro的AAP與人體的最接近 常作為參考蛋白（Reference Protein）植物性Pro往往相對(duì)缺少以下幾種EAA賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸和色氨酸（如主食大米和面粉Pro中賴氨酸相對(duì)含量最

9、少）不完全蛋白質(zhì)所以 植物性Pro的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較低 4. 蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用 (complementary action of protein)：幾種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較低的蛋白質(zhì)混合攝入時(shí)，其中的限制氨基酸得到了互相補(bǔ)充，從而使混合蛋白質(zhì)中的必需氨基酸比例更接近人體蛋白質(zhì)的氨基酸模式，提高了膳食蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。如大豆和米或面混合食用時(shí)，大豆蛋白富含的賴氨酸與米面蛋白質(zhì)中的蛋氨酸互相補(bǔ)充，可明顯提高米面蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值（表1-1-4）。1. 消化吸收胃：胃酸使蛋白質(zhì)變性，激活胃蛋白酶分解蛋白質(zhì)。小腸：蛋白質(zhì)被胰蛋白酶、糜蛋白酶分解為氨基酸、二肽、三肽，被小腸粘膜細(xì)胞吸收。小腸粘膜細(xì)胞：二肽、三肽被酞酶分解

10、為氨基酸，入肝門靜脈至肝臟。2. 必要氮損失 (obligatory nitrogen losses) 機(jī)體每天由于皮膚、毛發(fā)、粘膜脫落，經(jīng)期失血，及腸道菌體死亡排出，損失的氮量，成人平均為53mg/kg體重，相當(dāng)于每人每天丟失20g蛋白質(zhì)。此種氮損失是不可避免的。 因此，相當(dāng)于必要氮損失的蛋白質(zhì)量是人體最低生理需要量。3. 氮平衡 (nitrogen balance)是反映機(jī)體攝入氮和排出氮的關(guān)系。關(guān)系式： I=U+F+S （I：攝入氮，U：尿氮，F(xiàn)：糞氮，S：皮膚等氮損失）零氮平衡：攝入氮=排出氮（正常人）正氮平衡：攝入氮排出氮（兒童，青少年，孕婦，疾病恢復(fù)期等）負(fù)氮平衡：攝入氮排出氮（饑

11、餓，疾病，老年）五、蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良及營(yíng)養(yǎng)狀況評(píng)價(jià)五、蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良及營(yíng)養(yǎng)狀況評(píng)價(jià)五、PEM好發(fā)人群繼發(fā)性消耗 排泄病因原發(fā)性攝入不足Pro-E不足蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)-熱能營(yíng)養(yǎng)不良（熱能營(yíng)養(yǎng)不良（ protein-energy malnutrition，PEM ）1. 蛋白質(zhì)缺乏 若膳食蛋白質(zhì)長(zhǎng)期供給不足可發(fā)生。 臨床表現(xiàn)：消化不良腹瀉血漿白蛋白下降水腫肌肉萎縮體重減輕貧血女性月經(jīng)障礙、乳汁分泌減少、生殖功能障礙。 若蛋白質(zhì)攝入嚴(yán)重不足，導(dǎo)致“蛋白質(zhì)惡性營(yíng)養(yǎng)不良癥 (Kwashiorkor)”，主要表現(xiàn)為水腫。 若蛋白質(zhì)和熱能同時(shí)嚴(yán)重缺乏時(shí)，導(dǎo)致“干瘦型營(yíng)養(yǎng)不良 (Marasmus)”, 主要表現(xiàn)為消

12、瘦。臨床表現(xiàn)混合型消瘦型(Marasmus)E-Pro均不足E基本滿足Pro嚴(yán)重不足浮腫型(Kwashiorkor)又稱為惡性營(yíng)養(yǎng)不良消瘦型營(yíng)養(yǎng)不良（重度）浮腫型營(yíng)養(yǎng)不良KwashiorkorKwashiorkorMarasmusMarasmusMarasmusMarasmus2004年5月，安徽省阜陽(yáng)市對(duì)當(dāng)?shù)?003年3月1日以后出生、以奶粉喂養(yǎng)為主的嬰兒進(jìn)行的營(yíng)養(yǎng)狀況普查和免費(fèi)體檢顯示，因食用劣質(zhì)奶粉造成營(yíng)養(yǎng)不良的嬰兒229人，其中輕、中度營(yíng)養(yǎng)不良的189人。經(jīng)國(guó)務(wù)院調(diào)查組核實(shí)，阜陽(yáng)市因食用劣質(zhì)奶粉造成營(yíng)養(yǎng)不良而死亡的嬰兒共計(jì)12人。國(guó)務(wù)院調(diào)查組通過(guò)衛(wèi)生學(xué)調(diào)查證實(shí)， 不法分子用淀粉、蔗糖等

13、價(jià)格低廉的食品原料全部或部分替代乳粉，再用奶香精等添加劑進(jìn)行調(diào)香調(diào)味，制造出劣質(zhì)奶粉，嬰兒生長(zhǎng)發(fā)育所必需的蛋白質(zhì)、脂肪以及維生素和礦物質(zhì)含量遠(yuǎn)低于國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 。經(jīng)初步調(diào)查，阜陽(yáng)市查獲的55種不合格奶粉共涉及10個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)的40家企業(yè)，既有無(wú)廠名、廠址的黑窩點(diǎn)，也有的是盜用其他廠名，還有證照齊全的企業(yè)。這些劣質(zhì)奶粉主要通過(guò)鄭州萬(wàn)客來(lái)市場(chǎng)、合肥長(zhǎng)江批發(fā)市場(chǎng)、蚌埠市太平街新市場(chǎng)、阜陽(yáng)元豐市場(chǎng)等批發(fā)市場(chǎng)和生產(chǎn)廠家批量購(gòu)進(jìn)并批發(fā)到各縣(市)、區(qū)的奶粉經(jīng)銷商、超市、百貨商店、日雜店和行政村的小賣部，銷售范圍主要是阜陽(yáng)市各區(qū)縣的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村市場(chǎng)。 在國(guó)務(wù)院調(diào)查組的統(tǒng)一組織下，阜陽(yáng)市對(duì)制售劣質(zhì)奶粉

14、違法犯罪行為依法進(jìn)行了嚴(yán)厲打擊。截至目前，共抽檢各類奶粉586組，扣留、封存、暫停銷售奶粉10多萬(wàn)袋；立案查處涉嫌銷售不合格奶粉案件39起，打掉生產(chǎn)及分裝窩點(diǎn)4個(gè)，刑事拘留47人，留置審查59人，宣布正式逮捕31人，依法傳訊203人。 (央視國(guó)際 2004年05月16日) 2. 蛋白質(zhì)攝入過(guò)多 攝入較多的動(dòng)物脂肪和膽固醇，蛋白質(zhì)分解為氨由尿排出時(shí)，需要大量水分，從而增加腎臟負(fù)擔(dān)。 若過(guò)多含硫氨基酸（動(dòng)物蛋白）攝入，可加速骨鈣丟失，易致骨質(zhì)疏松(osteoporosis) 。食物蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的優(yōu)劣可從三方面評(píng)價(jià)：蛋白質(zhì)含量蛋白質(zhì)消化率蛋白質(zhì)利用率1. 蛋白質(zhì)含量用凱氏 (Kjeldahl) 定

15、氮法，測(cè)定食物中的氮含量，乘以蛋白質(zhì)換算系數(shù)(6.25), 得出食物蛋白質(zhì)的含量。 不同食物的蛋白質(zhì)含量見(jiàn)表1-2。表3-1-2 不同食物的蛋白質(zhì)含量名稱含量(%)畜、禽、魚1020鮮奶1.54.0奶粉2527蛋類1214大豆及豆類2040硬果類1525谷類 610薯類 23蔬菜水果類 12. 蛋白質(zhì)消化率 (digestibility)反映蛋白質(zhì)在消化道內(nèi)被分解的程度和消化后的氨基酸和肽被吸收的程度。計(jì)算公式：食物氮食物氮(糞氮糞代謝氮)蛋白質(zhì)消化率(%)= 100該計(jì)算結(jié)果也稱真消化率 (true digestibility)實(shí)際工作中往往不考慮糞代謝氮，計(jì)算得出的結(jié)果稱表觀消化率 (ap

16、parent digestibility)。表觀消化率(%) = 食物氮糞氮食物氮100表觀消化率的結(jié)果比真消化率低表3-1-3 幾種食物蛋白質(zhì)消化率（%） 食物真消化率 食物真消化率雞蛋973牛奶953肉、魚943玉米856大米884面粉(精制)964燕麥867小米79大豆粉867菜豆78花生醬88中國(guó)混合膳 963. 蛋白質(zhì)利用率反映蛋白質(zhì)在體內(nèi)被利用的程度。常用指標(biāo)： 生物價(jià) 蛋白質(zhì)凈利用率 蛋白質(zhì)功效比值 氨基酸評(píng)分生物價(jià) = 氮儲(chǔ)留量氮吸收量100 生物價(jià)(biological value, BV)氮吸收量=食物氮（糞氮糞代謝氮）氮儲(chǔ)留量=吸收氮（尿氮尿內(nèi)源氮） 蛋白質(zhì)凈利用率 (n

17、et protein utilization, NPU)蛋白質(zhì)凈利用率（%）=消化率生物價(jià) 蛋白質(zhì)功效比值 (protein efficiency ratio, PER)蛋白質(zhì)功效比值 = 動(dòng)物體重增加（g）攝入食物蛋白質(zhì)（g）實(shí)驗(yàn)結(jié)果以酪蛋白為對(duì)照組，按以下公式校正：被測(cè)蛋白質(zhì)功效比值 = 實(shí)驗(yàn)組功效比值對(duì)照組功效比值2.5 氨基酸評(píng)分 (amino acid score, AAS)氨基酸評(píng)分=被測(cè)蛋白質(zhì)每克氮(或蛋白質(zhì))中氨基酸量(mg)理想模式或參考蛋白質(zhì)每克氮(或蛋白質(zhì))中氨基酸量(mg)經(jīng)消化率修正的氨基酸評(píng)分 (protein digestibility corrected ami

18、no acid score, PDCAAS)PDCAAS=AAS真消化率食 物BVNPU(%)PERAAS表3-1-4 常見(jiàn)幾種食物蛋白質(zhì)質(zhì)量全雞蛋94843.921.06全牛奶87823.090.98魚83814.551.00牛肉74732.301.00大豆73662.320.63精制面粉52510.600.34大米63632.160.59土豆67600.48表3-1-5 幾種食物蛋白質(zhì)的PDCAAS 食物蛋白PDCAAS酪蛋白1.00雞蛋1.00大豆分離蛋白0.99牛肉0.92豌豆粉0.69菜豆0.68斑豆0.63燕麥粉0.57花生粉0.52小扁豆0.52全麥0.40 食物蛋白PDCAAS1. 推薦攝入量(RNI) (g/d)成人 (1860歲)* 男女輕體力活動(dòng)7565中體力活動(dòng)8070重體力活動(dòng)9080*按1.16 g蛋白質(zhì)/（kg.d）計(jì)算。2. 若按能量計(jì)算，蛋白質(zhì)攝入占膳食總能量的10%12%，兒童青少年為12%14%。例：輕體力活動(dòng)成年男性，能量攝入為2400kcal/d，則蛋白質(zhì)攝入量應(yīng)為：2400kcal/d12%4kcal/g=72g/d蛋白質(zhì)廣泛存在于動(dòng)物性食物（畜、禽、魚、蛋、奶）和植物性食物（豆類、谷類）中。動(dòng)物性蛋白質(zhì)質(zhì)量好，在人體內(nèi)利用率高，但同時(shí)富含脂肪酸和膽固醇。植物性蛋白質(zhì)利用率較低。我國(guó)膳食谷類蛋白為主。大豆蛋