营养师培训营养学基础3蛋白质资料

1、营养师培训营养学基础3蛋白质n蛋白质是生命活动中最基础和最重要的物质，是生命蛋白质是生命活动中最基础和最重要的物质，是生命的体现者。的体现者。n蛋白质的元素组成：蛋白质的元素组成：碳（碳（5055%）、氢（）、氢（6.77.3%） 、氧（、氧（1924%） 、氮（、氮（1319%） 、硫（、硫（04%） ，其他元素如磷、铁、碘、锌。，其他元素如磷、铁、碘、锌。n蛋白质是人体氮的唯一来源蛋白质是人体氮的唯一来源。大多数蛋白质含氮量接。大多数蛋白质含氮量接近，平均为近，平均为16%，因此任何生物样品中，每克氮相当，因此任何生物样品中，每克氮相当与与6.25克蛋白质（克蛋白质（10016），），折算

2、系数为折算系数为6.25。n样品蛋白质样品蛋白质(g%)样品含氮量样品含氮量(g) 6.25100%一、蛋白质的生理功能一、蛋白质的生理功能n1、供给生长、更新和修补组织的材料：、供给生长、更新和修补组织的材料：成年人体内约成年人体内约含含16.3%的蛋白质，占人体干重的的蛋白质，占人体干重的42%45%。n2、构成生理活性物质：、构成生理活性物质：酶、激素、抗体和部分维生素酶、激素、抗体和部分维生素n3、调节体液与酸碱平衡：、调节体液与酸碱平衡：人体内的水平衡和渗透压平人体内的水平衡和渗透压平衡受血浆蛋白调节。长期缺乏蛋白质，血液中水分会过多衡受血浆蛋白调节。长期缺乏蛋白质，血液中水分会过多

3、地渗入周围组织，出现营养性水肿。地渗入周围组织，出现营养性水肿。n4、供能：、供能：在能量缺乏时，蛋白质也必须用于产生能量。在能量缺乏时，蛋白质也必须用于产生能量。n5、其他功能：、其他功能：维持神经系统的正常功能、遗传信息的控维持神经系统的正常功能、遗传信息的控制、运输功能、参与凝血过程，防止创伤后过度出血、肌制、运输功能、参与凝血过程，防止创伤后过度出血、肌肉收缩肉收缩二、蛋白质的生化二、蛋白质的生化n1、蛋白质的结构、蛋白质的结构n蛋白质是生物大分子，分子量约从蛋白质是生物大分子，分子量约从5万到数百万。万到数百万。其基本单位是氨基酸。其基本单位是氨基酸。n 氨基酸的通式氨基酸的通式RC

4、HCOOHNH2RCHCNH2OOHRCHCOOH NHHH2OHRC C NH2 ORCHCOOH NH肽肽 键键 脱水缩合脱水缩合n一个蛋白质分子由一个或几个肽链组成，每条链约含一个蛋白质分子由一个或几个肽链组成，每条链约含有有20到几百个氨基酸残基，肽链的氨基端称为到几百个氨基酸残基，肽链的氨基端称为N端，端，羧基端称为羧基端称为C端。蛋白质有一级结构、二级结构、三端。蛋白质有一级结构、二级结构、三级结构、四级结构。级结构、四级结构。n一级结构指肽链上氨基酸的排列顺序，二级及以上结一级结构指肽链上氨基酸的排列顺序，二级及以上结构构 表明主链与侧链空间排列的关系，也统称为蛋白质表明主链与侧

5、链空间排列的关系，也统称为蛋白质的高级结构。的高级结构。n蛋白质是由许多氨基酸以肽键连结在一起。构蛋白质是由许多氨基酸以肽键连结在一起。构成人体蛋白质的氨基酸有成人体蛋白质的氨基酸有20种。种。n 非必需氨基酸非必需氨基酸 9n 必需氨基酸必需氨基酸 9n 条件必需氨基酸条件必需氨基酸 2n非必需氨基酸：非必需氨基酸：构成人体蛋白质的构成人体蛋白质的20种氨基酸，种氨基酸，有有9种人体自身可以合成以满足机体需要，故种人体自身可以合成以满足机体需要，故称非必需氨基酸，称非必需氨基酸，n必需氨基酸：必需氨基酸：有有9种氨基酸，人体种氨基酸，人体不能合成不能合成或或合成速度不能满足机体需要合成速度不

6、能满足机体需要，必须从，必须从食物中直食物中直接获得接获得，称为，称为必需氨基酸必需氨基酸（essential amino acid，EAA）。）。 n条件必需氨基酸或半必需氨基酸：条件必需氨基酸或半必需氨基酸：n半胱氨酸半胱氨酸(Cys)和酪氨酸和酪氨酸(Tyr)n在体内分别由蛋氨酸和苯丙氨酸转变而成，如在体内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这两种氨基酸，则人体对果膳食中能直接提供这两种氨基酸，则人体对蛋氨酸和苯丙氨酸的需要可分别减少蛋氨酸和苯丙氨酸的需要可分别减少30%和和50%。所以半胱氨酸和酪氨酸称为。所以半胱氨酸和酪氨酸称为条件必需氨条件必需氨基酸或半必需氨基酸。

7、基酸或半必需氨基酸。n在计算食物必需氨基酸时，往往将蛋氨酸和半在计算食物必需氨基酸时，往往将蛋氨酸和半胱氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸合并计算。胱氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸合并计算。2、蛋白质的分类、蛋白质的分类n蛋白质按化学组成分为蛋白质按化学组成分为n1、单纯蛋白：清蛋白、球蛋白、谷蛋白、醇溶蛋白、鱼精、单纯蛋白：清蛋白、球蛋白、谷蛋白、醇溶蛋白、鱼精蛋白、组蛋白、硬蛋白等。蛋白、组蛋白、硬蛋白等。n2、结合蛋白：核蛋白、糖蛋白、脂蛋白、磷蛋白、色蛋白、结合蛋白：核蛋白、糖蛋白、脂蛋白、磷蛋白、色蛋白等。等。n蛋白质按营养价值分为蛋白质按营养价值分为n1、完全蛋白：如酪蛋白、卵白蛋白、肌蛋白、完全蛋白

8、：如酪蛋白、卵白蛋白、肌蛋白n2、半完全蛋白：如麦胶蛋白、半完全蛋白：如麦胶蛋白n3、不完全蛋白：如玉米胶蛋白、不完全蛋白：如玉米胶蛋白n蛋白质按形状分为蛋白质按形状分为n1、纤维蛋白：如胶元蛋白、纤维蛋白：如胶元蛋白n2、球状蛋白：如免疫球蛋白、球状蛋白：如免疫球蛋白3、蛋白质的消化、吸收、蛋白质的消化、吸收n蛋白质的消化蛋白质的消化n 食物蛋白质必须水解成氨基酸和小肽后才能被食物蛋白质必须水解成氨基酸和小肽后才能被吸收。消化从胃开始，主要在小肠。吸收。消化从胃开始，主要在小肠。n 胃内消化：胃内消化：在胃酸作用下，胃蛋白质酶原激活在胃酸作用下，胃蛋白质酶原激活成胃蛋白质酶，主要水解芳香族氨

9、基酸、蛋氨酸和亮成胃蛋白质酶，主要水解芳香族氨基酸、蛋氨酸和亮氨酸等残基组成肽键。对酪蛋白有凝乳作用，延长胃氨酸等残基组成肽键。对酪蛋白有凝乳作用，延长胃停留时间，有利消化，对婴儿重要。停留时间，有利消化，对婴儿重要。n 小肠内消化：小肠内消化：主要依赖胰腺分泌的各种蛋白酶，主要依赖胰腺分泌的各种蛋白酶，内肽酶水解蛋白分子内部的肽键，如胰蛋白酶、糜内肽酶水解蛋白分子内部的肽键，如胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶等；蛋白酶、弹性蛋白酶等；外肽酶将肽链末端的氨基外肽酶将肽链末端的氨基酸逐个水解，如氨基肽酶、羧基肽酶。酸逐个水解，如氨基肽酶、羧基肽酶。n 小肠粘膜细胞也分泌一些蛋白酶和肽酶。小肠粘膜细

10、胞也分泌一些蛋白酶和肽酶。n蛋白质的吸收蛋白质的吸收n 经过小肠消化，食物蛋白质水解成氨基经过小肠消化，食物蛋白质水解成氨基酸和酸和23氨基酸的小肽后被吸收。整蛋白分子氨基酸的小肽后被吸收。整蛋白分子吸收极其微量，无任何营养学意义，而且成为吸收极其微量，无任何营养学意义，而且成为抗原。细菌毒素和其他一些食物抗原可能成为抗原。细菌毒素和其他一些食物抗原可能成为致病因子。致病因子。4、蛋白质的合成与代谢、蛋白质的合成与代谢n（1）蛋白质的合成）蛋白质的合成n每日蛋白质合成的量取决于生长、合成各种酶和每日蛋白质合成的量取决于生长、合成各种酶和修复组织细胞的需要。修复组织细胞的需要。n各种细胞合成与分

11、解的速率差异性很大，如小肠各种细胞合成与分解的速率差异性很大，如小肠粘膜每粘膜每1-2天更新一次，红细胞的寿命约为天更新一次，红细胞的寿命约为120天。天。n非必需氨基酸可以转氨到碳骨架上合成没也可由非必需氨基酸可以转氨到碳骨架上合成没也可由其他氨基酸合成。其中其他氨基酸合成。其中谷氨酸谷氨酸起到关键作用。起到关键作用。n（2）蛋白质的降解）蛋白质的降解n各种氨基酸按照特定的化学反应进行降解。有六种必各种氨基酸按照特定的化学反应进行降解。有六种必需氨基酸主要在肝脏降解，其余如亮氨酸、异亮氨酸、需氨基酸主要在肝脏降解，其余如亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸（三种支链氨基酸）主要在肌肉中以及肾脏和缬氨酸（

12、三种支链氨基酸）主要在肌肉中以及肾脏和脑中降解。脑中降解。n正常人尿中排出的氨基酸极少，氨基酸分解代谢的最正常人尿中排出的氨基酸极少，氨基酸分解代谢的最主要反应是脱氨基作用。脱氨基方式有：氧化脱氨基、主要反应是脱氨基作用。脱氨基方式有：氧化脱氨基、转氨基、联合脱氨基和非氧化脱氨基，以联合脱氨基转氨基、联合脱氨基和非氧化脱氨基，以联合脱氨基最为重要。最为重要。n 氨基酸脱氨基后产生的酮酸进一步代谢：氨基酸脱氨基后产生的酮酸进一步代谢：经经氨基化生成非必需氨基酸；氨基化生成非必需氨基酸；转变为碳水化合物及脂转变为碳水化合物及脂类；类；氧化供能。脱氨基作用产生的氨，主要在肝脏氧化供能。脱氨基作用产生

13、的氨，主要在肝脏合成尿素而解毒，少部分在肾合成铵盐由尿排出。合成尿素而解毒，少部分在肾合成铵盐由尿排出。n氨基酸代谢的器官特异性氨基酸代谢的器官特异性n n 氨基酸代谢的主要部位在氨基酸代谢的主要部位在小肠、肝、肌肉、肾小肠、肝、肌肉、肾。n 小肠：谷氨酰胺和肠道中的谷氨酸的代谢。小肠：谷氨酰胺和肠道中的谷氨酸的代谢。n 肝肝：调节来自门静脉血的氨基酸，是唯一能够：调节来自门静脉血的氨基酸，是唯一能够分分 解所有氨基酸的器官。解所有氨基酸的器官。n 肌肉：支链氨基酸的代谢。肌肉：支链氨基酸的代谢。n 肾：产生代谢产物如铵盐，排出体外。肾：产生代谢产物如铵盐，排出体外。n氨基酸代谢的调节氨基酸代

14、谢的调节n n 必需氨基酸代谢主要受下列四种因素的影响：必需氨基酸代谢主要受下列四种因素的影响：n 1、膳食中蛋白质氨基酸模式与机体氨基酸需要相、膳食中蛋白质氨基酸模式与机体氨基酸需要相符的程度。符的程度。n 2、个体总氮摄入量与总氮需要量的接近程度。、个体总氮摄入量与总氮需要量的接近程度。n 3、必需和非必需氨基酸之间的平衡。、必需和非必需氨基酸之间的平衡。n 4、能量摄入量与能量需要匹配。、能量摄入量与能量需要匹配。三、氮平衡和氨基酸模式三、氮平衡和氨基酸模式n1、氮平衡氮平衡 Nitrogen Balancen 氮平衡是反映机体摄入氮和排出的氮的关氮平衡是反映机体摄入氮和排出的氮的关系。

15、其关系式如下系。其关系式如下n B = I -（U+F+S）n B balance I intaken U urine F fecesn S skin n 机体每天由于皮肤、毛发和粘膜机体每天由于皮肤、毛发和粘膜 的脱落，妇女的脱落，妇女月经期的失血等，以及肠道菌体死亡排出，损失约月经期的失血等，以及肠道菌体死亡排出，损失约20克克以上的蛋白质，这种氮排出是机体不可避免的氮消以上的蛋白质，这种氮排出是机体不可避免的氮消耗，称为必要的氮损失。耗，称为必要的氮损失。n当摄入氮和排出氮相等时为当摄入氮和排出氮相等时为零氮平衡零氮平衡。 健康的成年人应维持零平衡以下富裕健康的成年人应维持零平衡以下富裕

16、5%n摄入氮多于排出氮，称为摄入氮多于排出氮，称为正氮平衡正氮平衡。 儿童期、妇女孕期、疾病恢复时及运动和劳动以儿童期、妇女孕期、疾病恢复时及运动和劳动以达到增加肌肉时，应适当保持正氮平衡满足机体达到增加肌肉时，应适当保持正氮平衡满足机体对蛋白质的额外需要对蛋白质的额外需要n摄入氮少于排出氮时，为摄入氮少于排出氮时，为负氮平衡负氮平衡。 人在饥饿、疾病和老年时期一般处于这种状态。人在饥饿、疾病和老年时期一般处于这种状态。n影响氮平衡的因素影响氮平衡的因素n氮含量氮含量n时间时间n热量热量n机体状况机体状况n激素水平激素水平n2、氨基酸模式氨基酸模式（amino acid pattern） n

17、指某种蛋白质中各种必需氨基酸的构成指某种蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。比例。n 计算方法为将该种食物蛋白质中的色氨计算方法为将该种食物蛋白质中的色氨酸含量为酸含量为1，分别计算其他必需氨基酸的相应，分别计算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比值，这一系列的比值就是该种蛋白质的氨基氨基酸模式。酸模式。 n氨基酸模式（氨基酸模式（mg/g）（）（WHO/FAO）n异亮氨酸异亮氨酸 40 苏氨酸苏氨酸 40n亮氨酸亮氨酸 70 色氨酸色氨酸 10n赖氨酸赖氨酸 55 缬氨酸缬氨酸 50n含硫含硫+半胱氨酸半胱氨酸 35 苯丙苯丙+酪氨酸酪氨酸 60氨基酸人体全鸡蛋牛奶牛肉大

18、豆面粉大米LeuIleLysMet+CysPhe+ThrThrTrpVal7.04.05.52.33.82.91.04.85.13.24.13.45.52.81.03.96.83.45.62.47.33.11.04.66.84.47.23.26.23.61.04.65.74.34.91.23.22.81.03.26.43.81.82.87.22.51.03.86.34.02.32.87.22.51.03.8人体蛋白质和几种食物蛋白质的氨基酸模式人体蛋白质和几种食物蛋白质的氨基酸模式n优质蛋白质优质蛋白质（High Quality Protein)n 当食物蛋白质的氨基酸模式与人体蛋白当食物蛋白

19、质的氨基酸模式与人体蛋白质相近时，必需氨基酸被机体利用的程度也越质相近时，必需氨基酸被机体利用的程度也越高，食物蛋白质的营养价值也相对越高。这种高，食物蛋白质的营养价值也相对越高。这种蛋白质也被称为蛋白质也被称为优质蛋白质优质蛋白质，如动物性蛋白质，如动物性蛋白质中蛋、奶、肉、鱼等以及大豆蛋白，均属于优中蛋、奶、肉、鱼等以及大豆蛋白，均属于优质蛋白。质蛋白。n参考蛋白参考蛋白（reference protein）n 鸡蛋蛋白质与人体蛋白质氨基酸模式最为鸡蛋蛋白质与人体蛋白质氨基酸模式最为接近，在实验中常以它作为接近，在实验中常以它作为参考蛋白。参考蛋白。n限制氨基酸限制氨基酸（limiting

20、 amino acid）n 食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸相食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸相对含量较低，导致其它的必需氨基酸在体内不对含量较低，导致其它的必需氨基酸在体内不能被充分利用而浪费，造成其蛋白质营养价值能被充分利用而浪费，造成其蛋白质营养价值降低，这些含量相对较低的必需氨基酸为降低，这些含量相对较低的必需氨基酸为限制限制氨基酸氨基酸。其中含量最低的为第一限制氨基酸，。其中含量最低的为第一限制氨基酸，余者以此类推。余者以此类推。四、食物蛋白质的营养价值评价四、食物蛋白质的营养价值评价1、蛋白质的含量、蛋白质的含量n各类食物中蛋白质含量以大豆类最高各类食物中蛋白质含量以大豆类最高（3

21、0%40%），肉类次之（），肉类次之（12%20%），），粮谷类较低（粮谷类较低（10%）n食物中蛋白质含量测定一般使用微量凯氏定食物中蛋白质含量测定一般使用微量凯氏定氮法，测定食物中的氮含量，再乘以由氮换氮法，测定食物中的氮含量，再乘以由氮换算成蛋白质的换算系数算成蛋白质的换算系数6.25 ，就可以得到食，就可以得到食物蛋白质的含量。不同食物蛋白质换算系数物蛋白质的含量。不同食物蛋白质换算系数略有差异，见略有差异，见p14n 2、蛋白质消化率、蛋白质消化率 Digestibility ，Dn 摄入氮摄入氮 -（粪氮（粪氮-粪内源氮）粪内源氮）n蛋白质消化率（蛋白质消化率（%）= - 100%

22、n 摄入氮摄入氮n真消化率真消化率( true D) 去除粪内源氮去除粪内源氮n n表观消化率表观消化率(apparent D) 不去除粪内源氮，因其偏不去除粪内源氮，因其偏小，故有一定安全性，小，故有一定安全性，n 粪内源氮粪内源氮：肠内源性不摄入蛋白质时粪中的氮：肠内源性不摄入蛋白质时粪中的氮n意义意义 蛋白质在消化道内被分解的程度蛋白质在消化道内被分解的程度n 反映消化后的氨基酸和肽被吸收的程度反映消化后的氨基酸和肽被吸收的程度 n蛋白质在食物中的存在形式蛋白质在食物中的存在形式n食物中含有不利于蛋白质吸收的其他因素食物中含有不利于蛋白质吸收的其他因素n加工方式加工方式 大豆整粒大豆整粒

23、60% 加工为豆腐加工为豆腐90%3、生物学价值、生物学价值 Biological value， BVn 储留氮储留氮n生物价生物价= -n 吸收氮吸收氮n储留氮储留氮= 吸收氮吸收氮-（尿氮（尿氮-尿内源性氮）尿内源性氮）n吸收氮吸收氮=食物氮食物氮-（粪氮（粪氮-粪代谢氮）粪代谢氮）意义：意义：反映食物蛋白质吸收后被机体利用程度反映食物蛋白质吸收后被机体利用程度指导肾病患者饮食指导肾病患者饮食 常见食物蛋白质的生物价（常见食物蛋白质的生物价（BVBV） 蛋白质 BV 蛋白质 BV 蛋白质 BV 鸡蛋 94 鸡蛋白 83 鸡蛋黄 96 脱脂牛奶 85 鱼 83 牛肉 76 猪肉 74 大米

24、77 小麦 67 生大豆 57 熟大豆 64 扁豆 72 蚕豆 58 白面粉 52 小米 57 玉米 60 白菜 76 红薯 72 马铃薯 67 花生 594、蛋白质净利用率、蛋白质净利用率 Net Protein Utilization ， NPUn概念概念n NPU=储留氮储留氮/食物氮食物氮=消化率消化率生物价生物价=n意义意义n 反映食物中蛋白质被利用的程度反映食物中蛋白质被利用的程度摄入氮尿内源氮）（尿氮粪内源氮）（粪氮摄入氮5、蛋白质功效比、蛋白质功效比Protein Efficiency ratio （PER）n 动物体重增加（克）动物体重增加（克）n PER= -n 摄入食物蛋

25、白质（克）摄入食物蛋白质（克）n意义意义 蛋白质被利用的情况，其所测蛋白质主要被用蛋白质被利用的情况，其所测蛋白质主要被用于生长发育，广泛用于对婴幼儿食品中蛋白质的评价。于生长发育，广泛用于对婴幼儿食品中蛋白质的评价。n一般要用酪蛋白作为参比一般要用酪蛋白作为参比 ，实验组，实验组/对照组对照组2.5n常见食物的常见食物的PER：全鸡蛋：全鸡蛋3.92、牛奶、牛奶3.09、鱼、鱼4.55、牛肉牛肉2.30、大豆、大豆2.32、精制面粉、精制面粉0.60、大米、大米2.16。6、氨基酸评分（、氨基酸评分（Amino Acid Score，AAS)n 被测蛋白质每克氮（蛋白质）被测蛋白质每克氮（蛋

26、白质）n 中某种氨基酸含量（中某种氨基酸含量（mg）nAAS= - n 理想模式或参考蛋白质中每克氮理想模式或参考蛋白质中每克氮n （蛋白质）中该种氨基酸含量（蛋白质）中该种氨基酸含量（mg）n n以最低者为以最低者为AAS，比值最低的那种氨基酸即为第一限制，比值最低的那种氨基酸即为第一限制氨基酸，其他以此类推。氨基酸，其他以此类推。n经消化率修正的经消化率修正的AAS（PDCAAS）= AAS真消化率真消化率 n氨基酸评分标准模式（氨基酸评分标准模式（mg/g氮）氮）n异亮氨酸异亮氨酸 250 苏氨酸苏氨酸 250n亮氨酸亮氨酸 440 色氨酸色氨酸 60n赖氨酸赖氨酸 340 缬氨酸缬氨酸

27、 310n含硫含硫+半胱氨酸半胱氨酸 220 苯丙苯丙+酪氨酸酪氨酸 330例：例：谷类含赖氨酸谷类含赖氨酸150mg/g氮，氮， AAS=150/340=0.44 =44% n小麦氨基酸评分小麦氨基酸评分 n mg/gN AAS(%)n异亮氨酸异亮氨酸 177 71 （2）n亮氨酸亮氨酸 161 47 （1）n赖氨酸赖氨酸 295 95n含硫含硫+半胱氨酸半胱氨酸 494 196 n苏氨酸苏氨酸 224 102n色氨酸色氨酸 440 100n缬氨酸缬氨酸 77 128n苯丙苯丙+酪氨酸酪氨酸 231 92 （3）nPDCAASn名称名称 蛋白质含量蛋白质含量 真消化率真消化率 AAS PDCAASn酪蛋白酪蛋白 94.7 99% 1.19 1.00n鸡蛋白鸡蛋白 87.0 100% 1.19 1.00n牛肉牛肉 95.2 98% 0.94 0.92n豌豆粉豌豆粉 32.8 88% 0.79 0.6