项目1 蛋白质
[学习导读]
2003年在安徽阜阳的农村，发生了一件怪事：那里的100多名婴儿，陆续患上了一种怪病。出生时本来健康的孩子，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。当地人称这些孩子为大头娃娃。还有13名婴儿，因为这种怪病而夭折。这些婴儿到底得了什么病？病因是什么呢？
大头娃娃
[项目要求]
通过本项目的学习：
1.掌握蛋白质的组成特点、营养学分类。
2.理解蛋白质对人体的生理功能。
3.了解食物蛋白质的生物价值、蛋白质的互补作用及应用。
4.了解蛋白质的食物来源以及人体对蛋白质的需求量。
知识介绍
生命的产生和存在，都与蛋白质有直接关系，没有蛋白质就没有生命。蛋白质不仅是构成物质生物体的基本材料，而且还是催化、调节以及控制生命活动等过程的重要物质。它是生命的物质基础，没有任何物质能替代。如果人体对蛋白质长期摄入不足，就会对机体造成一定的损害。如果严重不足，可引起营养性水肿。因此，食物中的蛋白质是人体非常重要的一种营养素。
1.1.1 蛋白质的组成
1）组成元素
蛋白质是一种化学结构非常复杂的有机化合物，主要由碳、氢、氧、氮等元素构成。其中，氮元素是蛋白质的特征元素，这些元素按照一定的结构构成各种不同的蛋白质。
2）氨基酸
因为组成人体蛋白质的种类很多，性质、功能也各不相同，但都是由20种氨基酸按不同比例组合而成，并在体内不断进行代谢与更新，所以，氨基酸是构成蛋白质的最基本单位。食物中的蛋白质实际上也是由这些氨基酸组成的。食物中的蛋白质被人体消化后，转变为氨基酸被吸收，这些氨基酸在遗传物质的严格控制下合成各种人体所需要的蛋白质。人体对食物中蛋白质的需求实际就是对氨基酸的需求。
在人体内有一部分氨基酸不能合成或合成速度极慢，不能满足机体需要，而必须由食物蛋白质供给，这部分氨基酸被称为“必需氨基酸”。对于成年人来说，必需氨基酸有：赖氨酸、缬氨酸、苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、色氨酸。对于儿童来说，除以上8种必需氨基酸之外，还包括组氨酸。当食物中任何一种必需氨基酸不足时，即可造成体内氨基酸的不平衡，使其他氨基酸不能被利用，机体生理机能失常，发生疾病。在人体内还有一部分氨基酸也是人体需要的，但能够在体内合成，不一定通过食物供给，称为“非必需氨基酸”。非必需氨基酸有：甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸等。必需氨基酸和非必需氨基酸都是人体需要的氨基酸。
人体必需氨基酸
1.1.2 蛋白质的分类
在营养学上，根据食物蛋白质所含氨基酸的种类和数量的不同，可以将蛋白质分为以下三大类。
蛋白质的分类及比较
1.1.3 蛋白质的生理功能
1）构成、修补和更新人体器官组织
蛋白质是构成人体组织细胞的重要成分，人体各种器官、组织都是由蛋白质组成的，如人体的脑、神经、内脏、头发、指甲等都含蛋白质。身体的生长发育，衰老组织更新，疾病和创伤后组织细胞的修补，都离不开蛋白质。因此，人体每天必须从食物中摄取一定数量的蛋白质用于构成和修补机体组织，以维持机体的健康状态。
2）调节生理功能
调节人体生理功能的多种激素，也是由蛋白质或其衍生物构成的，如生长激素、胰岛素等。酶是由活细胞产生的具有特殊催化作用的一类蛋白质。由于人体新陈代谢的进行是通过许多生化反应实现的，而这些反应都需要酶的作用，因此，酶能调节新陈代谢。酶在体温正常的情况下，广泛参与人体的各种生理活动。
3）供给热能
蛋白质在人体内的主要功能并不是供给热能，但是死亡的或损伤的组织细胞中的蛋白质，将不断分解释放能量。此外，每天从食物中获取的蛋白质中有一些不符合机体需要，或者数量过多，也将被氧化分解释放能量。如果其他生热营养素提供的热能不能满足机体需要时，人体就会动用膳食中的大量蛋白质供给部分热量。由蛋白质提供的热能占身体总能量的10%～15%。
4）构成抗体和干扰素
血液中的抗体具有保护机体免受细菌和病毒的侵害，提高机体抵抗作用，抗体也是由蛋白质构成的。近年来，被誉为抑制病毒的法宝和抗癌生力军的干扰素，也是一种糖和蛋白质的复合物。
5）运输功能
人体内氧气和二氧化碳的运输是通过血液中的血红蛋白来完成的。许多重要物质的转运以及遗传信息的传递也是通过蛋白质完成的。
1.1.4 蛋白质的生物价值
1）蛋白质的生物价值
蛋白质的生物价值指的是蛋白质被消化吸收后在体内的利用程度。食物蛋白质的生物价值与该蛋白质的氨基酸模式密切相关。氨基酸模式是指蛋白质中各种氨基酸的含量、种类以及彼此间的比例。食物蛋白质的氨基酸模式与人体所需氨基酸的模式越接近，其生物价值越高营养价值越高。一般来说，动物性食物中蛋白质的生物价值，都显著高于植物性食物中的蛋白质的生物价值。其中，动物性食品中以鸡蛋最高，牛乳次之，植物性食品以大米、白菜较高。
2）蛋白质的互补作用
在自然界中，没有任何一种单一的食物能够完全满足人体对氨基酸的需求，因为食物中一种或者几种必需氨基酸缺少或数量不足，就会使食物蛋白质在合成机体蛋白质的过程中受到限制，从而限制了这种蛋白质的营养价值，这类氨基酸被称为限制氨基酸。如小麦中缺乏赖氨酸，赖氨酸就是它的限制氨基酸。将两种或两种以上食物蛋白质混合食用时，其中所含有的必需氨基酸就可以相互配合、取长补短，使氨基酸比值更接近人体需要的模式，从而提高了混合蛋白质的生物价值，这种作用称为蛋白质的互补作用。北方人常吃的玉米面和黄豆面混合而成的杂合面儿，玉米蛋白赖氨酸、色氨酸少，所以生物价值低，而黄豆蛋白质中这两种氨基酸含量高，弥补了玉米的不足，提高了蛋白质的营养价值。
大豆、玉米、小米的生物价值及混合食物生物价值
大豆、牛肉、小麦、小米的生物价值及混合食物生物价值
学生活动
按照中国的传统食俗，在农历腊月初八时喝“腊八粥”，根据各地的情况可选择8种不同的豆、米或其他食材共同煮粥，平时我们也有喝八宝粥的习惯，从营养学的角度讨论分析八宝粥的科学性。
1.1.5 蛋白质的供给量和食物来源
蛋白质的供给量与膳食蛋白质的质量有关。蛋白质主要来自蛋、奶等食品，供给量是每日每千克体重0.75 g。我国人民的膳食以植物性食物为主，蛋白质质量较差，供给量是每日每千克体重1.0～1.2 g。如果优质蛋白质（动物蛋白和大豆蛋白）的摄入量能达到蛋白质摄入总量的40%，则供给量可少于上述数字。蛋白质含量高的食物有肝、蛋、瘦肉、豆和豆制品、奶和奶制品等；含量中等的食物有米、面等谷类食物；瓜、果、蔬菜等蛋白质含量很少。
1.1.6 烹饪中的蛋白质
植物性食物中的蛋白质，由于被纤维素性的细胞壁包裹着，不易与胃肠液中的消化酶接触，因此难以消化吸收。除了食物品种以外，在烹饪过程中烹调方法也会影响蛋白质的消化率。
含有蛋白质的食物
在一般烹调的情况下，动物性食物（如奶、蛋、肉类）的蛋白质消化率可达90%以上，而植物性食物（如米、面）的蛋白质消化率只有80%左右。一般温度的加热，可以使食物中的蛋白质结构发生改变，有利于消化，但温度过高的加热或加热时间过长，不仅会使蛋白质的消化率下降，而且一部分氨基酸会被破坏。
讨论研究
2008年6月28日，位于甘肃省兰州市的中国人民解放军第一医院泌尿科收到第一例婴儿患有“双肾多发性结石”和“输尿管结石”的病例。随后，全国各地数十名婴儿患相同疾病。调查发现，患儿多有食用“三鹿”牌婴幼儿配方奶粉的历史。经相关部门调查，发现石家庄三鹿集团股份有限公司生产的“三鹿”牌婴幼儿配方奶粉受到三聚氰胺污染。三聚氰胺是一种化工原料，可用于装饰板的制作，用于氨基塑料、黏合剂、涂料、纺织助剂等。三聚氰胺常被不法商人用做食品添加剂加入奶粉中，这种不法行为具有非常大的危害性。那么，为什么要在奶粉中加入三聚氰胺呢？
为什么把我三聚氰胺加到奶粉里？
调查分析
到超市调查不同品牌的纯牛奶、乳饮料的成分及其价格。
想一想：选择乳饮料替代纯乳合适吗？
知识拓展
膳食搭配的原则
在日常生活中，应注意食物种类多样化的膳食营养结构，避免偏食。在膳食中要提倡荤素搭配，粮豆菜混食，粗细粮混合等调配方法，对提高蛋白质的营养价值具有重要的实际意义。在膳食的安排中应遵循以下3个原则。
① 膳食中搭配的食物种类越多越好。
② 摄取的食物种属越远越好。将动物性食物与植物性食物搭配在一起，比单纯的植物性食物搭配组合更有利于提高蛋白质的生理价值。
③ 提倡杂食。最好是同时吃多种不同的食物。
总之，日常膳食要荤素搭配、粮菜兼食、粮豆混合、粗粮细作，以提高食物蛋白质的消化吸收率。