一、蛋白质
蛋白质是生命的物质基础,是生命不可缺少的物质,是营养素中的第一要素,任何其他营养物质都不能替代蛋白质。
(一)蛋白质的生理功能
1.构成身体组织,促进生长发育 蛋白质是构成细胞、组织、器官的主要成分。儿童在生长发育期间,新细胞不断形成,组织、器官不断发育,蛋白质是主要原料。成年人新陈代谢过程中,体内组织蛋白质的不断分解,或由于组织损伤和疾病造成的组织破坏,均需要蛋白质补充修复。
2.构成体内许多有重要生理作用的活性物质 如蛋白质可以构成在机体代谢中具有催化和调节作用的酶和激素、运输氧的血红蛋白、肌肉收缩的肌纤凝蛋白和构成支架的胶原蛋白等。
3.构成免疫系统重要的物质基础 蛋白质是体内抗体及白细胞的重要组成成分,并参与免疫系统和对一些有毒物质的解毒作用,使机体对外来微生物和其他有害因素具有一定的抵抗力。
4.供给机体热能 人体每日消耗的热能有一部分来自蛋白质,每克蛋白质可提供16.74kJ的热能。
(二)氮平衡
正常成人体内蛋白质含量相对稳定。每天约有3%的蛋白质参与新陈代谢,其中大部分用于合成新的组织蛋白质,只有少部分分解成脲及其他代谢产物排出体外。氮平衡状态可用下式表示:
摄入氮=粪氮+尿氮+通过皮肤及其他途径排出氮
通常以氮平衡来测试人体蛋白质需要量和评价人体蛋白质营养状况。在一定时间内(24h)若摄入与排出的氮量一致,则表示机体处于氮平衡状态,表明组织蛋白质的分解与合成处于相对的平衡状态,这种情况见于正常成年人。摄入氮量大于排出氮量时则为正氮平衡,如正常生长发育的儿童、青少年、孕妇及恢复期病人,其摄入的蛋白质除了补偿组织代谢消耗外,还有部分新组织形成,因此需要摄入氮量高于排出氮量。当摄入氮量小于排出氮量时则为负氮平衡,蛋白质摄取不足、消耗性疾病及长期腹泻的人体内会出现负氮平衡。
当蛋白质供给不足时,蛋白质更新愈快的组织愈容易受到影响:肠黏膜及分泌消化液的腺体首先受损,结果引起消化不良,导致腹泻、失水及营养物质丢失。此为蛋白质营养不良的早期临床表现。其次,肝脏受到影响,表现为脂肪浸润,不能合成血浆蛋白,从而使血浆蛋白含量下降。尤其是白蛋白含量下降,最后导致水肿。进一步发展骨骼肌不能维持正常结构,肌肉萎缩以及骨骼异常导致贫血。结缔组织、中枢神经系统影响较小。幼儿各组织处于旺盛发育期,若蛋白质严重缺乏,可以引起智力障碍。
长期蛋白质摄入不足,首先出现负氮平衡,组织蛋白破坏。幼儿及青少年表现为生长发育迟缓、消瘦、体重过轻、甚至智力发育障碍;成人则出现疲倦、体重减轻、贫血、血浆白蛋白降低,并可出现营养性水肿;妇女可出现月经障碍、乳汁分泌减少。此外,也可见酶活性下降。免疫功能及应激能力降低、伤口不易愈合、生殖功能障碍等。
蛋白质缺乏往往与热能缺乏同时出现,称为蛋白质-热能营养不良,临床上有干瘦型营养不良和水肿型营养不良两种。
(三)必需氨基酸的概念、种类和氨基酸模式
人体蛋白质由20多种氨基酸组成,其中有一部分氨基酸不能合成或合成速度比较慢,不能满足机体的需要,必须由食物供给,这些氨基酸称为必需氨基酸。
成年人有8种氨基酸是体内不能合成的,它们分别是苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、色氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸和缬氨酸。婴幼儿的组氨酸也是必需氨基酸。
组成人体各种组织细胞蛋白质的氨基酸是按一定比例组成的,所以人体对各种必需氨基酸的需要也有一定数量和比例的要求。各种氨基酸间的相互比例称为氨基酸构成比例或称为氨基酸模式。如果一种必需氨基酸数量不足,则其他氨基酸也不能被充分利用,蛋白质则合成受限;相反,如果一种必需氨基酸过多,同样会影响氨基酸间的平衡。所以,当必需氨基酸供给不足或过多时,蛋白质合成均受影响,可出现蛋白质缺乏的症状。因此,每日膳食中蛋白质所提供的各种必需氨基酸需要按照一定的比例才能在体内充分利用。
(四)蛋白质的互补作用
当几种蛋白质营养价值较低的食物同时混合食用时,其中的必需氨基酸可相互补充,使各种必需氨基酸在比例上接近人体的需要,这样比原有的任何一种蛋白质的生物学价值都高,称为蛋白质的互补作用。混合膳食是我国居民的传统饮食形式,我们常用荤素搭配、粮菜同食、粗细粮搭配的方式提高蛋白质的利用率。进行蛋白质的互补作用必须遵循下列原则:
(1)食物的生物学种属越远越好;
(2)搭配的种类越多越好;
(3)食用时间越近越好,同时食用最好,一般不宜超过5h。(https://www.daowen.com)
(五)食物蛋白质营养价值的评价指标
评价食物蛋白质营养价值的高低,可以从食物蛋白质含量、蛋白质消化率、蛋白质生物学价值和蛋白质功效比值等方面加以衡量。
1.食物蛋白质含量 食物中蛋白质含量的多少,虽然不能决定一种食物蛋白质营养价值的高低,但评定一种食物蛋白质营养价值时,应以蛋白质含量为基础,不能脱离含量而单纯考虑营养价值。食物蛋白质的测定一般用微量凯氏定氮法,多数蛋白质的含氮量平均为16%,所以测得的含氮量乘以6.25(16/100即蛋白质换算系数),即为蛋白质含量。肉类食品含蛋白质80g/500g,谷类食物含蛋白质40g/500g,蔬菜含蛋白质5~10g/500g,大豆类食品含蛋白质150g/500g。
2.蛋白质消化率 指食物蛋白质在机体消化道内被消化酶分解的程度。蛋白质消化率愈高,则被机体吸收利用的可能性就愈大,其营养价值也就愈高。
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氮吸收量=摄入氮-(粪氮-粪代谢氮)
粪中排出氮包括食物中不能被吸收的氮和脱落的肠黏膜细胞及死亡的肠道微生物两部分,后者又称“粪代谢氮”。粪代谢氮是在人体进食足够热能但完全不摄入蛋白质情况下在粪便中所测得的。一般24h粪代谢氮为0.9~1.0g。如果不计算粪代谢氮,所得结果为表观消化率。反之称真消化率。由于表观消化率比真消化率的计算值低,实际上增大了安全系数,并且使用方便,故一般多使用表观消化率。
食物蛋白质消化率与同时存在的膳食纤维有关。当大量摄入膳食纤维时,可使食物蛋白质的消化率下降10%。如将存在的纤维去掉,或加工使之软化,可以提高植物蛋白质的消化率。如整粒大豆蛋白质消化率为60%,制成豆腐或豆浆其消化率增加到90%以上。
3.蛋白质生物学价值 指食物蛋白质吸收后被机体利用的程度。生物学价值越高则该蛋白质利用率越高,营养价值越高。
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氮储留量=氮吸收量-(尿氮-尿代谢氮)
尿代谢氮为机体不摄入蛋白质时尿中所含的氮,主要来自组织分解。成人24h尿代谢氮为2.0~2.5g。
4.蛋白质功效比值 以测定生长发育中的幼小动物每摄入1g蛋白质所增加的体重克数来表示蛋白质被机体利用的程度。
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一般选雄性断乳大鼠,用含10%蛋白质饲料喂养28天,然后计算相当于1g蛋白质所增加体重的克数,结果的比较常以酪蛋白的功效比值作参考,酪蛋白的功效比值为2.5左右。
5.蛋白质氨基酸评分

通常将生物学价值较高的鸡蛋蛋白质作为参考蛋白质,将待评蛋白质中各种必需氨基酸分别计算后,评分<100的氨基酸称为限制氨基酸,根据计算值由小到大依次为第一、第二限制氨基酸等。第一限制氨基酸的评分即为该蛋白质的氨基酸评分。
(六)膳食中蛋白质的供给量及食物来源
根据需要量研究和我国膳食结构模式,中国营养学会推荐(2001年)我国居民膳食蛋白质参考摄入量(RNI)为:婴儿为每天1.5~3.0g/kg,儿童为35~75g/d,青少年为80~85g/d,成年男性和女性按不同活动强度分别为75~90g/d和65~80g/d,孕妇和乳母另加5~20g/d,老年期男、女分别酌减为75g/d和65g/d。
在摄入能量得到满足的情况下,膳食中蛋白质提供的能量,应占总能量的10%~14%,其中儿童和青少年为12%~14%,以保证生长发育的需要;成年人为10%~12%,以确保维持正常生理功能。为改善膳食蛋白质质量,在膳食中应保证一定数量的优质蛋白质。一般要求动物性蛋白质和大豆蛋白质应占膳食蛋白质总量的1/3。
蛋白质最好的食物来源是各种动物性食品。肉类、蛋类、鱼类、奶类及其制品,属优质蛋白质。大豆类食品含各种必需氨基酸,接近优质蛋白质,可以和动物蛋白质相媲美,只是蛋氨酸含量略低。我国以谷类食物为主食,目前我国人民膳食中来自谷类的蛋白质仍然占相当的比例。谷类蛋白质缺乏赖氨酸,而杂豆类中缺乏蛋氨酸,二者单独食用,不能促进幼小动物的生长发育,故属于不完全蛋白质。只有与大豆或多种杂粮混合食用,可以彼此取长补短,互补不足,以提供蛋白质的生物学价值。