蛋白质、脂肪与身体健康【强烈推荐】

蛋白质、脂肪与身体健康 第一节 蛋白质（ protein） 蛋白质是生命的物质基础 是由氨基酸组成的高分子含氮化合物 在细胞组分中含量最丰富、功能最多 是生命存在的形式 人体结构之复杂，机能之完善，无一不与蛋白质的多样性有关 第一节 蛋白质（ protein） 已知人体含有 10万多种蛋白质分子 与人的生长发育及健康有着非常密切的关系 因此，蛋白质的营养状况受到高度重视。 一、生理功能 ： 1.组织细胞的结构成分 人体的蛋白质含量仅次于水，约占体重的1 5 是构成机体组织、器官的重要成分 机体所有重要的组成部分都需要蛋白质的参与 除脂肪与骨骼以外 ，其他组织的蛋白质的含量，比糖类和脂类都多 一、生理功能 ： 在人体的瘦组织（ lean body mass）中，如肌肉、心、肝、肾等器官都含有大量的蛋白质，骨骼和牙齿中含有大量的胶原蛋白，指、趾甲中含有角蛋白，细胞中从细胞膜到细胞内的各种结构中均含有蛋白质。 是构成许多具有重要生理活性物质的成分，参与生理功能的调节 促进消化的酶蛋白 有重要生理调节作用的激素 运输脂类的载脂蛋白 2.具有特殊生理功能 受体蛋白 具有免疫作用的抗体 具有催化作用的酶 运载氧的血红蛋白 有收缩作用的肌纤凝蛋白， 2.具有特殊生理功能 2.具有特殊生理功能 具有支架作用的胶原蛋白 维持胶体渗透压的血浆蛋白 具有运送营养素作用的脂蛋白、运铁蛋白、视黄醇结合蛋白 遗传的物质基础核蛋白和相应的核酸等，记忆的本质也与蛋白质相关 2.具有特殊生理功能 3.供给能量 在机体内，蛋白质降解为氨基酸后，经脱氨基作用生成 -酮酸，直接或间接地经三羧酸循环氧化分解，同时释放能量 每 g蛋白质可供给 4kcal的能量 但是，这并不是它的主要功能 4.体内其他含氮物质的合成原料 嘧啶、嘌呤、肌酸、胆碱、肉碱、牛磺酸等体内重要的含氮化合物，都需要氨基酸作原料。 5.促进生长发育 生长发育的过程可视为蛋白质不断积累的过程。处于生长发育阶段的儿童，特别是婴幼儿，蛋白质摄入不足时，生长发育状况会受到明显的影响。 2.具有特殊生理功能 二、氨基酸的分类 蛋白质基本构成单位是氨基酸 各氨基酸按一定的排列顺序由肽键连接。 由于其排列顺序的不同，链的长短不一，以及其空间结构的异同，就构成了无数种功能各异的蛋白质 1.必需氨基酸 体内的蛋白质均由 20多种氨基酸构成 。 大多数氨基酸可在体内合成 ， 但有 8种氨基酸人体不能合成或合成的速度远不能适应机体的需要 人体不能合成或合成的速度远不能适应机体需要 ， 必须从膳食中获取的氨基酸称为必需氨基酸 1.必需氨基酸 它们是：赖氨酸 、 亮氨酸 、 异亮氨酸 、蛋氨酸 、 苯丙氨酸 、 苏氨酸 、 色氨酸和缬氨酸 婴儿的必需氨基酸有 9种 ， 这是因为婴儿体内合成的组氨酸不能满足需要 2.芳香氨基酸与支链氨基酸 芳香氨基酸（ AAA） ：色氨酸、苯丙氨酸及酪氨酸，主要在肝中分解代谢。 支链氨基酸（ BCAA）：亮氨酸、异亮氨酸及缬氨酸，主要在肝外如肌肉组织中分解代谢。 肝功能障碍时，由于芳香氨基酸分解减少，血中的含量增高 2.芳香氨基酸与支链氨基酸 高胰岛素血症使骨骼肌摄入支链氨基酸增加 故血中 BCAA/AAA比值变小。 高胰岛素血症还使 5羟色胺生成增加。结果进入脑组织的 AAA与 5羟色胺都增加，可能是肝昏迷发生、加重的因素之一。临床上为肝性脑病患者选用产氨较少、含 AAA低的蛋白质以及富含支链氨基酸的膳食或输液，有较好的治疗效果。 包括丙氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、天门冬酰胺、谷氨酸、谷胺酰胺、甘氨酸、脯氨酸、丝氨酸。并非不重要，只是在人体可以合成。摄入的多少影响机体对必需氨基酸的利用。 3.非必需氨基酸 4.条件必需氨基酸 半胱氨酸和酪氨酸可分别由蛋氨酸和苯丙氨酸转变而成。如果膳食中能直接提供半胱氨酸和酪氨酸，人体对蛋氨酸和苯丙氨酸的需要量可分别减少 30%和50%。 又称半必需氨基酸 三、氨基酸模式 在必需氨基酸的种类和含量上，人体蛋白质和食物蛋白质存在着差异。 在正常情况下，机体在蛋白质代谢过程中对每种必需氨基酸的需要量均有一定的范围，某一种必需氨基酸过多或过少都会影响另一些氨基酸的利用，故各种必需氨基酸之间有一个适当的比例，才能满足机体合成蛋白质的需要。 三、氨基酸模式 因此，各种必需氨基酸之间的相互搭配关系十分重要，这种搭配关系称为氨基酸模式 所谓氨基酸模式，就是蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例 膳食蛋白质的氨基酸模式越接近人体蛋白质的组成 ， 并为人体所消化吸收 ， 就越能够适应人体合成蛋白质的需要 ， 越易被机体利用 ，因而 ， 其营养价值就越高 。 在 8种必需氨基酸中 ， 常以色氨酸为 1算出必需氨基酸之间的比值 。 三、氨基酸模式 三、氨基酸模式 氨基酸 人体 全鸡蛋 鸡蛋白 牛奶 猪瘦肉 牛肉 大豆 面粉 大米 异亮氨酸 4.0 2.5 3.3 3.0 3.4 3.2 3.0 2.3 2.5 亮氨酸 7.0 4.0 5.6 6.4 6.3 5.6 5.1 4.4 5.1 赖氨酸 5.5 3.1 4.3 5.4 5.7 5.8 4.4 1.5 2.3 蛋氨酸半胱氨酸 3.5 2.3 3.9 2.4 2.5 2.8 1.7 2.7 2.4 苯丙氨酸酪氨酸 6.0 3.6 6.3 6.1 6.0 4.9 6.4 5.1 5.8 苏氨酸 4.0 2.1 2.7 2.7 3.5 3.0 2.7 1.8 2.3 缬氨酸 5.0 2.5 4.0 3.5 3.9 3.2 3.5 2.7 3.4 色氨酸 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 三、氨基酸模式 鸡蛋蛋白质与人体蛋白质氨基酸模式最接近，在实验中常以它作为参考蛋白。 参考蛋白是指可用来测定其他蛋白质质量的标准蛋白。 四、限制氨基酸 按照人体的需要及其比例 ， 相对不足的氨基酸称之为限制氨基酸 ， 若有两种以上必需氨基酸不足 ，则以不足的程度依次称为第一 、 第二和第三限制氨基酸 。 植物性 Pro往往相对缺少赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸，大米和面粉 Pro中赖氨酸相对含量最少，是第一限制氨基酸。所以，植物性 Pro的营养价值较低。 根据食物中氨基酸模式的缺点来强化时 ， 应按限制氨基酸的顺序进行 。 四、限制氨基酸 五、蛋白质的互补作用 将不同的食物混合食用使各种食物蛋白质的必需氨基酸相互补偿 ， 可使混合膳食蛋白质的氨基酸模式接近于人体要求的氨基酸模式 ， 以提高蛋白质的营养价值 ， 这种现象称为蛋白质的互补作用 。 肉类和大豆蛋白可弥补米 、 面蛋白质中赖氨酸的不足 。 五、蛋白质的互补作用 为充分发挥这种互补作用，在调配膳食时，应遵循三个原则： 食物的生物学种属越远越好； 搭配的食物越多越好； 食用时间越近越好，同时食用最好。 六、蛋白质的代谢更新 氨基酸代谢可归纳为三条基本途径： 一部分存在于组织内的氨基酸，可能再次被利用于合成新的蛋白质； 一部分氨基酸进行分解代谢； 一部分氨基酸用于合成新的含氮化合物，包括非必需氨基酸。 上述三条途径的主次关系，受到多种因素的影响，如年龄、营养状况等，尤其是营养状况往往起决定作用，例如膳食中必需氨基酸供给不足，能量供给不足，都可使第二条途径增强。 蛋白质 正常人体内 Pro 约为 16-19% 分解 合成 动态平衡 组织 Pro不断 更新 修复 每天约 3%的 Pro被更新 图 正常人体内的蛋白质代谢概况 肠道 骨髓 Pro 更新速度较快 一切生命的物质基础 消 化 道 摄入蛋白质 90g (14.4gN) 粪便 10g(1.6gN) 尿 75g(12gN) 其它 5g (0.8gN) 机体合成 蛋白质 300g 氨基酸池 消化、吸收 蛋白质 150g 肠道内源性 蛋白质 70g 肌肉 (30%) 器官 体液 (50%) 其它 (20%) 图 一个体重 70kg的正常成人蛋白质代谢及氮平衡 返回 消化 返回 N平衡 七、氮平衡 在机体内，各种蛋白质都处在不断的合成和分解的动态变化之中，从食物中摄入的蛋白质主要用于合成新的组织，或维持组织蛋白质破坏和更新的动态平衡。儿童少年体内蛋白质的合成率较高，蛋白质更为其生长发育所必需。由于至今尚无测定蛋白质的方法及蛋白质含氮一般为 16，故而，通常采用测定氮的方法来推算出蛋白质的含量。 氮平衡：是指氮的摄入量和排出量的关系，常用于机体蛋白质营养状况评价、蛋白质代谢、蛋白质需要量的研究。 在一定时间内摄入的氮量与排出的氮量一致时，机体便处于零氮平衡。 七、氮平衡 七、氮平衡 当摄入的氮量大于排出的氮量时为正氮平衡，反之为负氮平衡。 处于婴幼儿、儿童、青少年、处于康复期的病人以及需要增加肌肉的运动员等，由于机体需要合成新组织，孕妇、乳母要合成新组织、维持胎儿的发育、分泌乳汁，故应处于氮的正平衡状态。 七、氮平衡 蛋白质摄入不足、创伤、应急、慢性消耗性疾病会造成负氮平衡 长期负氮平衡将导致营养不良 八、食物中蛋白质营养价值的评价 评价食物蛋白质的营养价值，对于食品品质的鉴定、新资源食品的研究与开发、指导人群膳食等许多方面都是十分必要的。 由于氨基酸组成的不同，各种食物蛋白质的营养价值不尽相同。一般来说，动物蛋白质的营养价值优于植物蛋白质。 八、食物中蛋白质营养价值的评价 评价食物蛋白质营养价值主要从“含量”和“质量”两个方面进行。 “质量”包括消化吸收程度和被人体利用的程度。 评价蛋白质质量的方法可概括为生物学法和化学分析法。 化学分析法主要是对食物中氨基酸进行分析，并与参考蛋白质比较进行评价。 生物学法主要是通过动物和人体试验测定食物蛋白质在体内的消化率和利用率。 八、食物中蛋白质营养价值的评价 1.蛋白质含量 食物中，蛋白质含量是否丰富是评价其营养价值的前提，含蛋白质很低的食物根本就谈不上其营养价值高低的问题。 1883年， John Kjeldahl 发明了一个准确测定氮、并以此计算蛋白质含量的分析方法（凯氏定氮法），至今仍被广泛应用。 由于各种食物蛋白质的含氮量有一定的差异，由含氮量推算蛋白质的含量时，换算系数不尽相同 由 含氮量推算蛋白质含量的换算系数 食 物 换 算 系 数 食 物 换 算 系 数 全小麦 5.83 芝麻、葵花子 5.30 小麦胚芽 6.31 杏仁 5.18 大米 5.95 花生 5.46 燕麦 5.83 大豆 5.71 大麦及黑麦 5.83 全鸡蛋 6.25 玉米 6.25 肉类和鱼类 6.25 小米 6.31 乳及乳制品 6.38 一般混合膳食的蛋白质含量的计算都以凯氏定氮法测定的含氮量乘以 6.25。食物中粗蛋白的含量以大豆最高为30% 40%，鲜肉类 10% 20%，粮谷类含量低于 10%。 2. 蛋白质质量 （ 1）生物学法 蛋白质消化率：蛋白质未经消化不易吸收，有些抗原、毒素蛋白可少量通过粘膜细胞进入体内引起过敏、毒性反应。 食物蛋白质必须水解成氨基酸及小肽后方被吸收。 由于唾液中不含水解蛋白质的酶，食物蛋白质的消化从胃开始，但主要在小肠。 2. 蛋白质质量 胃内消化蛋白质的酶是胃蛋白酶，对蛋白质肽键作用的特异性较差，主要水解芳香族氨基酸、蛋氨酸或亮氨酸等残基组成的肽键。 胃蛋白酶使乳中的酪蛋白凝结，因而乳液在胃中停留的时间延长，有利于充分消化。 由于食物在胃内停留的时间短，蛋白质在胃内的消化很不完全，消化产物及未被消化的蛋白质进入小肠，经胰腺分泌的各种蛋白酶和肽酶如胰蛋白酶、糜蛋白酶和弹性蛋白酶等内肽酶及氨基肽酶、羧基肽酶等外肽酶（在十二指肠被肠激酶激活）以及小肠粘膜细胞分泌的寡肽酶如氨基肽酶和二肽酶的共同作用，进一步分解为氨基酸被吸收。 2. 蛋白质质量 在小肠内被消化的蛋白质除外源性食物蛋白质外，还有来自口腔、胃、小肠、肝脏和胰脏分泌物以及脱落的粘膜细胞的内源性组织蛋白质（总量可达被消化蛋白质的 50%）。 2. 蛋白质质量 食物蛋白质消化率：反映食物蛋白质在消化道内被分解和吸收的程度。消化率高，表明该蛋白质被吸收利用的可能性大。 蛋白质消化率吸收氮 /摄入氮 100% 2. 蛋白质质量 表观消化率（ apparent digestibility）：不计内源粪氮时为表观消化率。 真消化率（ true digestibility）：考虑内源粪氮时为真消化率。 摄入氮摄入氮粪氮蛋白质表观消化率 1 0 0摄入氮粪氮粪内源氮摄入氮蛋白质真消化率 1 0 0)( 2. 蛋白质质量 食物蛋白质消化率受蛋白质的性质、膳食纤维、多酚类物质和酶反应等因素的影响。即便是同一食物，由于加工方法不同，消化率也有差别。 大豆制成豆腐后消化率从 60提高到 90。 2. 蛋白质质量 一般来说，动物蛋白质的消化率高于植物蛋白质的消化率，如乳类为 97 96、肉类为 92 94、蛋白类为 98、而馒头为 79、米饭为 82%、马铃薯为74、玉米面窝窝头为 66。 消化器官处于不正常状态时，消化率就会降低。 2. 蛋白质质量 蛋白质利用率 利用率指食物蛋白质被消化吸收后在体内被利用的程度 。 测定食物蛋白质利用率的方法很多 ， 大体上分为以体重增加为基础的方法和以氮在体内储留为基础的方法两大类 。 蛋白质利用率 以体重增加为基础的方法：蛋白质功效比值 蛋白质功效比值动物体重增加 （ g） /摄入食物蛋白质 （ g） 以氮在体内储留为基础的方法有 生物价 吸收氮储留氮蛋白质的生物价 1 0 0)( 粪氮粪内源氮吸收氮摄入氮 )( 尿氮尿内源氮储留氮吸收氮