食品營養(yǎng)學

第三章蛋白質

食品學院食品化學教研室雷紅濤目前一頁\總數四十四頁\編于四點第二章蛋白質一、蛋白質的生理功能二、蛋白質的代謝與平衡三、蛋白質的營養(yǎng)評價四、蛋白質供應量及食物來源五、蛋白質-能量營養(yǎng)不良目前二頁\總數四十四頁\編于四點一、蛋白質的生理功能1．人體組織的構成成分2．構成體內重要活性物質，調節(jié)機體生理過程3．轉化為一些重要的含氮化合物4．調節(jié)體液滲透壓與酸堿平衡5．供能：16.7kJ(4.0kcal)。

目前三頁\總數四十四頁\編于四點1．人體組織的構成成分

Hair,skin,eyesight,andthehealthofthewholebodydependonproteinfromfood.?2003Wadsworth,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning?isatrademarkusedhereinunderlicense.目前四頁\總數四十四頁\編于四點人體的任何組織和器官，都以蛋白質作為重要的組成成分。除脂肪和骨骼外，其他組織的蛋白質含量均高于糖類和脂類（表）。目前五頁\總數四十四頁\編于四點

人體化學組成成分（%）

器官組織占體重水蛋白質脂類糖類礦物質肌肉4070227微量1.0骨骼18232025微量26血液87920<1微量微量皮膚6572714微量0.6神經3751212微量微量肝2.571223變動1.4心0.5631716微量0.6脂肪1123672微量微量完整人體100591818微量4目前六頁\總數四十四頁\編于四點2．構成體內重要活性物質，調節(jié)機體生理過程

EnzymeAction目前七頁\總數四十四頁\編于四點BuildingantibodyAntibodyareformedaminoacidtodefendagainstforeignproteinsandotherforeignsubstanceswithinthebody.目前八頁\總數四十四頁\編于四點ProteinsTransportSubstancesIntoandOutofCells目前九頁\總數四十四頁\編于四點“大頭娃娃”全身水腫，何因？目前十頁\總數四十四頁\編于四點調節(jié)體液平衡目前十一頁\總數四十四頁\編于四點水腫血漿與組織液間水分不斷交換，處于動態(tài)平衡。血漿中的蛋白質特別是白蛋白在維持其平衡的過程中起著尤為重要的作用。若缺乏，滲透壓下降→組織間隙水分潴留過多→水腫。目前十二頁\總數四十四頁\編于四點Maintainingacid-basebalanceProteincanactasbuffertomaintainproperpHofblood.Acidosis酸中毒，alkalosis堿中毒,e.g.糖尿病酮癥酸中毒

(DiabeticKetoacidosis，DKA)由于蛋白質是兩性物質，與碳酸鹽、磷酸鹽一起構成強大的緩沖體系，使血液pH保持穩(wěn)定（7.35~7.45）。目前十三頁\總數四十四頁\編于四點3．轉化為一些重要的含氮化合物如嘧啶、嘌呤、肌酸、膽堿、肉堿、牛磺酸等。4．調節(jié)體液滲透壓與酸堿平衡

血漿與組織液間水分不斷交換，處于動態(tài)平衡。血漿中的蛋白質特別是白蛋白在維持其平衡的過程中起著尤為重要的作用。若缺乏，滲透壓下降→組織間隙水分潴留過多→水腫。

5．供能：16.7kJ(4.0kcal)。目前十四頁\總數四十四頁\編于四點Figure5.14NitrogenBalance?2003Wadsworth,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning?isatrademarkusedhereinunderlicense.目前十五頁\總數四十四頁\編于四點Scantsuppliesofdonatedfoodsavesomefromstarvation,butmanyothersgohungry.?2003Wadsworth,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning?isatrademarkusedhereinunderlicense.欠缺的目前十六頁\總數四十四頁\編于四點Theextremelossofmuscleandfatcharacteristicofmarasmusisapparentinthischild’s“matchstick”arms.?2003Wadsworth,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning?isatrademarkusedhereinunderlicense.消瘦火柴桿,目前十七頁\總數四十四頁\編于四點Theedemaandenlargedlivercharacteristicofkwashiorkorareapparentinthischild’sswollenbelly.Malnourishedchildrencommonlyhaveanenlargedabdomenfromparasitesaswell.?2003Wadsworth,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning?isatrademarkusedhereinunderlicense.水腫惡性營養(yǎng)不良寄生蟲目前十八頁\總數四十四頁\編于四點Givenappropriatenutritionandcare,thischildhassuccessfullyrecoveredfromkwashiorkor.?2003Wadsworth,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning?isatrademarkusedhereinunderlicense.夸休可爾癥，惡性營養(yǎng)不良目前十九頁\總數四十四頁\編于四點

二、蛋白質的代謝與平衡

（一）蛋白質的代謝

（二）氮平衡

氮平衡（nitrogenblance）指機體攝入氮與排出氮的關系：B=I-（U+F+S）其中B氮平衡，I（intake）攝入氮，U(urine)尿氮，F(feces)糞氮，S(sweat)汗氮等損失。B=0，零氮平衡，健康成人群如此。B<0，負氮平衡，在饑餓、某些疾病、老年時如此。B>0，正氮平衡，兒童、孕婦、疾病恢復期、運動后增加肌肉時期如此。目前二十頁\總數四十四頁\編于四點（三）蛋白質營養(yǎng)不良

長期蛋白質攝入量不足和質量不高，首先會出現負氮平衡，組織蛋白破壞，進而出現營養(yǎng)不良癥：幼兒及青少年：生長發(fā)育遲緩，消瘦，體重過輕，甚至智力發(fā)育受阻。我國農村的孩子蛋白攝入偏少和質量欠佳，農村12歲男孩平均身高140.4cm，低于城市同齡男孩5.7cm(實際146.1cm)。成人：疲倦，體重減輕，貧血，血漿白蛋白下降，并可出現營養(yǎng)性水腫，免疫功能下降，傷口難以愈合，生殖能力下降。婦女：月經失調，乳汁分泌減少。

嚴重缺乏蛋白質，臨床上可出現惡性營養(yǎng)不良癥（kwashiorkor），蛋白質和能量同時嚴重缺乏時則可出現干瘦型營養(yǎng)不良（marasmus）。

目前二十一頁\總數四十四頁\編于四點三、蛋白質的營養(yǎng)評價

蛋白質的含量

氨基酸分

蛋白質消化率（digestibility）

蛋白質生物價(biologicalvalue,BV)蛋白質凈利用率（netproteinutilization,NPU）蛋白質的功效比（proteinefficiencyratio，PER）相對蛋白質值（relativeproteinvalue,RPV）目前二十二頁\總數四十四頁\編于四點（一）

蛋白質的含量它是蛋白質營養(yǎng)價值的基礎。準確測定食物中蛋白質的含量往往較困難，通常采用凱氏定氮法，結果乘以蛋白質的換算系數（6.25）。目前二十三頁\總數四十四頁\編于四點（二）氨基酸分

氨基酸分指的是必需氨基酸計分，故先需要了解必需氨基酸、半必需氨基酸、限制性氨基酸。必需氨基酸（essentialaminoacid）：指機體不能合成或合成速度遠不能滿足機體需要，而必需從外界獲得的一類氨基酸。共有9種：蘇氨酸、賴氨酸、亮氨酸、色氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、組氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸。半必需氨基酸（semiessentialaminoacid，或稱條件必需氨基酸conditionallyessentionalaminoacid）：指半胱氨酸和酪氨酸。它們可分別由蛋氨酸和苯丙氨酸轉變而成，但食物中若能直接提供這兩種氨基酸，則可減少蛋氨酸攝入量30%，減少苯丙氨酸攝入量50%。在計算食物中必需氨基酸時，往往把這兩種氨基酸也列入其中。限制性氨基酸：氨基酸分低的必需氨基酸，最低的為第一限制性氨基酸；第二低的為第二限制性氨基酸

目前二十四頁\總數四十四頁\編于四點氨基酸（評）分（aminoacidscore,AAS）：指食物蛋白質中的某必需氨基酸與或理想模式蛋白質中相應的必需氨基酸的含量比。目前二十五頁\總數四十四頁\編于四點幾種特殊蛋白必需氨基酸含量及構成比

異亮氨酸亮氨酸賴氨酸蛋+半胱苯丙+酪蘇氨酸纈氨酸色氨酸總計模式蛋白mg/gP4070553560405010360構成比475.53.56451

雞蛋mg/gP5486705793476617490構成比3.25.14.13.45.52.83.91

成人需要mg/kg體重10141213147103.583.5構成比2.943.43.7422.91

目前二十六頁\總數四十四頁\編于四點幾種食物蛋白質的PDCAAS

真氨基酸分（proteindigestibilitycorrectedaminoacidscore，PDCAAS）：即經消化率修正后的氨基酸分。PDCAAS=AAS×真消化率食物蛋白酪蛋白雞蛋大豆分離蛋白牛肉碗豆粉菜豆斑豆燕麥粉花生粉小扁豆全麥PDCAAS1.001.00.990.920.690.680.630.570.520.520.40目前二十七頁\總數四十四頁\編于四點幾種食物蛋白的AAS

蛋白質互補作用：不同AAS的食物或蛋白混合后，AAS得以提高，從而提高蛋白的營養(yǎng)價值。蛋白質來源每克蛋白質氨基酸含量（mg）第一限制性AASlysinemethionine+cysteine蛋氨酸+半胱氨酸Threonine（蘇氨酸）Tryptophan（色氨酸）理想模式55354010100稻谷2438303044(lysine)豆類7224421468(methionine+cysteine)奶粉8024371383(methionine+cysteine)混合蛋白5132351288(threonine)注：混合蛋白表示含谷77%、豆22%、奶11%。目前二十八頁\總數四十四頁\編于四點（三）

蛋白質消化率（digestibility）指人體對蛋白質消化及吸收的程度，有真消化率（truedigestibility，TD）和表觀消化率（apparentdigestibility，AD）之別。

真消化率（%）=×100=×100

攝入N攝入N

吸收N攝入N-（糞N-糞代謝N）表觀消化率（%）=×100攝入N攝入N-糞N目前二十九頁\總數四十四頁\編于四點幾種食物蛋白的消化率

影響消化率的因素1膳食纖維過多則降低蛋白質的消化率。這是植物蛋白消化率低的原因之一。2生豆中存在抗胰蛋白酶因子，降低消化率。加熱可破壞之。食物蛋白雞蛋牛奶精面粉大米全麥玉米大豆TD97978984797878目前三十頁\總數四十四頁\編于四點（四）蛋白質生物價(biologicalvalue,BV)

指吸收的蛋白質在體內儲留的程度。幾種食物蛋白質的BV

BV（%）=×100=×100吸收N攝入N-(糞N-糞代謝N)儲留N攝入N-(糞N-糞代謝N)-(尿N-尿內源N)食物雞蛋牛奶蝦大米白果牛肉豬肉甘薯小麥土豆大豆玉米花生蠶豆面粉BV948577777676747267676460595352目前三十一頁\總數四十四頁\編于四點（五）蛋白質凈利用率（netproteinutilization,NPU）指機體利用的蛋白質占攝入蛋白質的比例。NPU=BV×TD（六）蛋白質的功效比（proteinefficiencyratio，PER）指在一定條件(以斷奶雄鼠為實驗動物，以含10%待評蛋白質的飼料喂養(yǎng)10天，對照組以10%酪蛋白飼料喂養(yǎng))下，動物體重增加量與相應所攝入蛋白量之比。PER=動物增加體重(g)攝入蛋白質(g)為使結果準確些，被測蛋白質PER用下式計算：無論酪蛋白蛋白組功效比多少，換算系數都按2.5。目前三十二頁\總數四十四頁\編于四點（七）相對蛋白質值（relativeproteinvalue,RPV）

見教材p21。

幾種食物PER

被測PER=×2.5對照組PER實驗組PER食物蛋白魚雞蛋牛奶大豆牛肉土豆面粉PER4.553.923.092.322.302.160.60目前三十三頁\總數四十四頁\編于四點四、蛋白質供應量及食物來源

供應量：理論上成人每天攝入不到30g蛋白質就可達到零氮平衡，但因受多種因素的影響，實際上攝入量應大于此。蛋白質的攝入量與能量有關，應占總能量的11%~14%。我國蛋白質RNI如下表。目前三十四頁\總數四十四頁\編于四點年齡RNI年齡RNI

男女

男女1~353510~70652~404011~75753~454514~85804~505018~

5~5555輕體力勞動75656~5555中體力勞動80707~6060重體力勞動90808~656560~75650~，1.5~3.0g/kg.d;孕婦初期+5g,中期+15g，后期+20g；乳母+20g中國居民膳食蛋白質RNI（g/d）

目前三十五頁\總數四十四頁\編于四點蛋白質來源：來源廣泛。

普通食物的蛋白質大致含量（%）

食物奶粉畜禽魚蛋類鮮奶干豆類花生、核桃、蓮子豆腐谷類薯類含量25~2710~2012~141.5~420~3015~255~126~102~3目前三十六頁\總數四十四頁\編于四點蛋白質-能量營養(yǎng)不良（protein-energymalnutrition,PEM）是因食物供應不足或因某些疾病等因素而引起的一種營養(yǎng)不良，在世界各地都有發(fā)生。因食物中能量供應不足則發(fā)生能量營養(yǎng)不良；因蛋白質供應不足則發(fā)生蛋白質營養(yǎng)不良，但多數情況下是因蛋白質和能量同時不足而發(fā)生蛋白質-能量營養(yǎng)不良。蛋白質-能量營養(yǎng)不良往往伴有其它營養(yǎng)素缺乏癥（如維生素和礦物質等）。輕、中度蛋白質-能量營養(yǎng)不良的臨床表現不及維生素或礦物質缺乏的癥狀明顯，在嬰幼兒中，初生的體重較輕，生長遲緩，體格瘦小；嚴重者易于識別，多呈現極度消瘦或水腫，智力發(fā)育遲鈍，死亡率高。蛋白質-能量營養(yǎng)不良根據發(fā)病原因可分為原發(fā)性和繼發(fā)性二種。目前三十七頁\總數四十四頁\編于四點原發(fā)性蛋白質-能量營養(yǎng)不良原發(fā)性蛋白質-能量營養(yǎng)不良是因食物蛋白和能量的攝入量不能滿足身體生理的需要而發(fā)生的。其主要原因有：①食物缺乏。多發(fā)生在荒年或戰(zhàn)爭年代；②食物攝取不足。多因禁食、偏食、素食；③需要量增加。如妊娠、授乳、兒童生長發(fā)育等。嬰幼兒往往因乳汁不足或斷乳后飲食不合理或并發(fā)其它傳染病而誘發(fā)目前三十八頁\總數四十四頁\編于四點繼發(fā)性蛋白質-能量營養(yǎng)不良繼發(fā)性蛋白質-能量營養(yǎng)不良多與其它疾病并發(fā)。主要由于食欲下降，吸收不良，分解代謝亢進，消耗增加，合成代謝障礙以及大量流血、滲出等使攝入的蛋白質和能量不能滿足身體的需要而發(fā)生的。在臨床上常見合并蛋白質-能量營養(yǎng)不良的疾病有：癌癥、貧血、腎病、失血、發(fā)燒、心臟功能代償不全、慢性胃腸炎、結核病、肝硬化、腹水、中毒性甲狀腺腫、糖尿病、寄生蟲病、神經病及某些外科手術后等。目前三十九頁\總數四十四頁\編于四點在臨床上一般可分為