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1、蛋白质,蛋白质（protein）是机体细胞、组织和器官的重要组成结构，是功能因子和调控因子的重要组成成分，是一切生命的物质基础。基本构成单位是氨基酸，由肽键（酰胺键）连接。,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（如70kg的男性成人含蛋白质12kg）。人体蛋白质始终处于分解与合成的动态平衡中，每天约有3%被更新。,一、蛋白质的生理功能：,1、构成人体组织：2、参与体内多种重要活性物质的构成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
2、质 3、供给热能：1g蛋白质可产生16.7kJ（4.0kcal）能量,4、肽类的特殊生理功能 某些直接从肠道吸收入血的活性多肽具有许多重要的功能 免疫调节 促进矿物质吸收 降血压 清除自由基,二、组成人体蛋白质的氨基酸,1、氨基酸的种类：蛋白质被分解后的次级结构称为肽（peptide），含10个以上氨基酸残基的肽称为多肽，含10个以下氨基酸残基的肽称为寡肽，含3个或2个氨基酸残基的肽称为2肽或3肽，肽的最终分解产物为氨基酸。人体蛋白质由20种氨基酸组成。可以分为3类：,（1）必需氨基酸（essential amino acid）：是指人体内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
3、得的氨基酸，有9种。（2）非必需氨基酸：(nonessential amino acid)：是指人体可以自身合成，不一定需要从食物中直接供给的氨基酸。体内共有9种。,（3）条件必需氨基酸或半必需氨基酸：(conditionally amino acid)：这类氨基酸在体内虽能合成，但其合成的原料可以是必需氨基酸，如膳食中数量不足可以导致必需氨基酸不足，如供给充足，可有节省必需氨基酸的作用。体内共有2种即半胱氨酸（由蛋氨酸转变）和酪氨酸（由苯丙氨酸转变）。,构成人体蛋白质的氨基酸,注：组氨酸为婴儿必需氨基酸，成人需要量相对较少摘自：Ellie Whitney,Sharon Rady Rolfes
4、.Understanding NutritionM.11th ed.Thomson Wadsworth，2008:182,2、氨基酸模式和限制氨基酸（1）氨基酸模式（amino acid pattern）：是指某种蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。计算方法是将食物蛋白质中的色氨酸含量定为1，分别计算出其他必需氨基酸的相应比值，这一系列的比值就是该种蛋白质的氨基酸模式。,几种食物和人体蛋白质氨基酸模式,（2）限制氨基酸（limiting amino acid）：当食物中蛋白质的氨基酸模式与人体蛋白质模式相比较时，某一种或数种氨基酸含量相对较低，导致其他必需氨基酸在体内不能被充分利用而浪费，造成蛋
5、白质营养价值降低，这些含量相对较低的必需氨基酸称限制氨基酸，其中含量最低的称第一限氨基酸，其次称第二限制氨基酸，余类推。,人体蛋白质的合成遵循木桶原理,3、据必需氨基酸含量的食物蛋白质分类：完全蛋白(也称优质蛋白）：含必需氨基酸种类齐全，氨基酸模式与人体接近，营养价值较高，不仅可维持成人的健康，也可促进儿童生长、发育的食物蛋白质。半完全蛋白：虽含有种类齐全的必需氨基酸，但与人体氨基酸模式差异较大，虽可维持生命，但不能促进生长发育的食物蛋白质。不完全蛋白：含必需氨基酸种类不全，既不能维持生命又不能促进生长发育的食物蛋白。,三、蛋白质消化、吸收和代谢,1、蛋白质的消化吸收：蛋白质的消化从胃开始，消
6、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。有报道认为，少数蛋白质大分子和多肽可被直接吸收。,氨基酸通过小肠粘膜细胞上的转运中性、酸性和碱性氨基酸三种转运系统，被主动吸收。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。2、代谢：吸收的氨基酸储存于人体各组织、器官和体液中的游离氨基酸统称为氨基酸池（amino acid pool）游离氨基酸通过细胞膜上各种类型的氨基酸转运子进入细胞，合成人体需要的各种含氮化和物，主要被用来合成人体蛋白质。,氨基酸池,食物消化吸收
7、,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,是必要的氮损失（obligatory nitrogen losses)：指机体每天即使吃无氮膳时，仍然要由肠道、肾脏、皮肤、毛发等排出部分氮，而损失的蛋白质，这种氮排出是机体不可避免的氮消耗。,氮平衡(nitrogen balance)：是反映机体摄入氮和排出氮的关系。用以下公式表示：B=I-(U+F+S)B:氮平衡；I：摄入氮；U：尿氮；F：粪氮；S：皮肤等氮损失零氮平衡:摄入氮=排出氮正氮平衡:摄入氮 排出氮负氮平衡:摄入氮 排出氮,四、食物蛋白质营养学评价,从以下三个方面评价：1、食物
8、蛋白质含量：是评价蛋白质营养价值的基础。通过测定食物中氮含量，再乘以换算系数（一般为6.25）即可得出食物中蛋白质的含量。,2、蛋白质消化率（diggestibility）,(1)蛋白质真消化率（%）=100 食物氮 食物氮 粪氮(2)蛋白质表观消化率（%）=100 食物氮,食物氮（粪氮粪代谢氮）,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（1.6g N),尿75g（12g N）,其它5g（0.8g N）,肠道内源性蛋白质70g,消化、吸收蛋白质150g,摘自：WHO,FAO,UNU.Protein and Amino Ac
9、id Requirements in Human NutritionM.WHO World Health Organ Tech Rep Ser,2007:110,几种食物蛋白质的消化率(%),3、蛋白质利用率（Utilization),评价指标主要有：生物价(biological value，BV)蛋白质净利用率(net protein utilization，NPU)蛋白质功效比值(protein efficiency ratio，PER)氨基酸评分(amino acid score，AAS),(1)生物价（biological value，BV）：反映食物蛋白质消化吸收后，被机体利用的程度
10、。计算公式如下：生物价=100 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）,储留氮,吸收氮,(2)蛋白质净利用率（net protein utilization，NPU）：反映食物中蛋白质被利用的程度。计算公式如下：蛋白质净利用率（%）=消化率生物价=100,储留氮量,摄入氮量,(3)蛋白质功效比（protein efficiency ratio，PER）：是用处于生长阶段中的幼年动物(一般用刚断奶的雄性大白鼠)，在实验期内其体重增加量（g）数和摄入蛋白质量（g）的比值来反映蛋白质营养价值的指标。计算公式如下：蛋白质功效比值=被测蛋白质功效比值=2.5,动物体重增加
11、量（g）,摄入食物蛋白质量（g）,试验组功效比值,对照组功效比值,(4)氨基酸评分(amino acid score，AAS)：也称蛋白质化学分，是反映蛋白质构成和利用率的关系，计算公式如下：AAS=经消化率修正的氨基酸评分（protein digestibility corrected amino acid score，PDCAAS）：是用所测蛋白质的消化率进行校正后的氨基酸评分。PDCAAS=氨基酸评分真消化率,被测蛋白质每克氮（或蛋白质）中氨基酸（mg）,理想模式或参考蛋白质中每克氮（或蛋白质）中氨基酸量（mg）,参考蛋白(reference protein)：是指氨基酸模式与人体蛋白质
12、接近，用来测定其它蛋白质质量的标准蛋白。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。,几种食物和不同人群需要的氨基酸评分模式,常见几种食物蛋白质质量,五、蛋白质摄入不均衡 对机体健康的影响,1、蛋白质营养不良,（1）原因：体内蛋白质合成的速度不足以补偿机体的损失、分解的速度或生长发育速度，长期下去，会发展成为蛋白质营养不良。（2）临床表现：成年人可有水肿、贫血、免疫力降低、伤口不易愈合、生殖功能障碍等。幼儿、青少年：可表现为生长发育迟缓、消瘦、体重过轻、智力发育受障碍等。严重时可产生蛋白质-热能营养
13、不良（protein-energy malnutrition）。,蛋白质营养不良（protein malnutrition）通常与能量缺乏同时发生，称为蛋白质热能量营养不良 夸希奥科病（Kwashiorker）：为能量基本满足而蛋白质严重不足的儿童营养性疾病。患儿主要表现为腹部、腿部水肿，虚弱、表情淡漠、生长迟滞、头发变色易、变脆和易脱落、易感染其他疾病。消瘦病（Marasmus）：为蛋白质和能量摄入均严重不足的儿童营养性疾病。患儿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、易感染其他疾病而死亡。,蛋白质、热能营养不良,2、蛋白质摄入过多,（1）可增加肝脏、肾脏负担。（2）过多摄
14、入含硫氨基酸，加速骨骼中钙的丢失，可增加体内钙的丢失。（3）过多的动物蛋白质的摄入，可能会同时摄入过多的动物脂肪和胆固醇，使患肥胖、高血脂、糖尿病、高血压包括癌症、痛风等慢性疾病发生的危险性增加。,六、机体营养状况评价Assessment of nutritional status,1、血清蛋白质：白蛋白、运铁蛋白、前白蛋白、视黄醇结合蛋白、血清总蛋白2、上臂肌围（arm muscle circumference,AMC）和上臂肌区（arm muscle area,AMA）：AMC评价标准：男 25.3cm，女 23.2cm。测定值90%为正常。,AMC(mm)=AC(mm)3.14 TSF(
15、mm)AC（arm circumference):上臂中点处围长TSF（triceps skin-fold thickness):三头肌部皮褶厚度,AMA(mm2)=,AC(mm)3.14 TSF(mm)2,4 3.14,3、血清氨基酸比值（serum amino acid ratios,SAAR）：需在能量摄入充足，而蛋白质不足的条件下，才有意义。评价标准：SAAR 2为正常，3为蛋白质营养不良。,SAAR=,甘氨酸 丝氨酸 谷氨酸 牛氨酸,异亮氨酸 亮氨酸 缬氨酸 蛋氨酸,七、蛋白质的参考摄入量及食物来源,供给量：理论上成人30g/人/日。一般供给量考虑成人0.8g/kg体重。我国成人RNI为1.16g/kg体重。按能量计，成人应占总能量的10%-12%，儿童青少年为12%-14%。食物来源：广泛存在于动植物性食物中，一般来说，动物性蛋白的营养价值高于植物性蛋白，以鸡蛋蛋白质的生物价最高。可以通过蛋白质的互补作用或食品强化来提高蛋白质的营养价值。,中国居民膳食蛋白质推荐摄入（RNI）（2000.10，北京）,几种食物混合后蛋白质的生物价,
