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蛋白质蛋白质蛋白质（蛋白质（proteinprotein）是机体细胞、组织和器官的是机体细胞、组织和器官的重要组成结构，是功能因子和调控因子的重要组重要组成结构，是功能因子和调控因子的重要组成成分，是一切生命的物质基础。基本构成单位成成分，是一切生命的物质基础。基本构成单位是氨基酸，由肽键（酰胺键）连接。是氨基酸，由肽键（酰胺键）连接。 蛋白质是一切生命的物质基础，没有蛋白质蛋白质是一切生命的物质基础，没有蛋白质就没有生命就没有生命 正常人体内约有正常人体内约有16% -16% - 19%19%是蛋白质（如是蛋白质（如70kg70kg的男性成人含蛋白质的男性成人含蛋白质12kg12kg）。）。 人体蛋白质始终处于分解与合成的动态平衡人体蛋白质始终处于分解与合成的动态平衡中，每天约有中，每天约有3%3%被更新。被更新。一、蛋白质的生理功能：一、蛋白质的生理功能： 1 1、构成人体组织：、构成人体组织：2 2、参与体内多种重要活性物质的构成、参与体内多种重要活性物质的构成酶酶催化体内一切物质的合成和分解催化体内一切物质的合成和分解激素激素维持内环境稳定维持内环境稳定抗体抗体参与机体免疫过程参与机体免疫过程细胞膜和血液中的载体蛋白细胞膜和血液中的载体蛋白运输和交换运输和交换体液中的蛋白质体液中的蛋白质维持渗透压和酸碱度维持渗透压和酸碱度凝血、视觉形成过程中的蛋白质凝血、视觉形成过程中的蛋白质 3 3、供给热能：、供给热能：1g1g蛋白质可产生蛋白质可产生16.7kJ16.7kJ（4.0kcal4.0kcal）能）能量量 4 4、肽类的特殊生理功能、肽类的特殊生理功能 某些直接从肠道吸收入血的活性多肽具有许多某些直接从肠道吸收入血的活性多肽具有许多重要的功能重要的功能 免疫调节免疫调节 促进矿物质吸收促进矿物质吸收 降血压降血压 清除自由基清除自由基二、组成人体蛋白质的氨基酸二、组成人体蛋白质的氨基酸 1 1、氨基酸的种类：蛋白质被分解后的次级结构、氨基酸的种类：蛋白质被分解后的次级结构称为肽（称为肽（peptidepeptide），含），含1010个以上氨基酸残基的个以上氨基酸残基的肽称为多肽，含肽称为多肽，含1010个以下氨基酸残基的肽称为个以下氨基酸残基的肽称为寡肽，含寡肽，含3 3个或个或2 2个氨基酸残基的肽称为个氨基酸残基的肽称为2 2肽或肽或3 3肽，肽的最终分解产物为氨基酸。人体蛋白质肽，肽的最终分解产物为氨基酸。人体蛋白质由由2020种氨基酸组成。可以分为种氨基酸组成。可以分为3 3类：类： （1 1）必需氨基酸（）必需氨基酸（essential amino essential amino acidacid）：是指人体内不能合成或合成速度是指人体内不能合成或合成速度不能满足机体需要，必须从食物中直接获不能满足机体需要，必须从食物中直接获得的氨基酸，有得的氨基酸，有9 9种。种。 （2 2）非必需氨基酸：）非必需氨基酸： (nonessential (nonessential amino acid)amino acid)：是指人体可以自身合成，不是指人体可以自身合成，不一定需要从食物中直接供给的氨基酸。体一定需要从食物中直接供给的氨基酸。体内内共有共有9 9种。种。 （3 3）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：(conditionally amino acid)(conditionally amino acid)：这类氨基酸这类氨基酸在体内虽能合成，但其合成的原料可以是必需在体内虽能合成，但其合成的原料可以是必需氨基酸，如膳食中数量不足可以导致必需氨基氨基酸，如膳食中数量不足可以导致必需氨基酸不足，如供给充足，可有节省必需氨基酸的酸不足，如供给充足，可有节省必需氨基酸的作用。体内共有作用。体内共有2 2种即半胱氨酸（由蛋氨酸转种即半胱氨酸（由蛋氨酸转变）和酪氨酸（由苯丙氨酸转变）。变）和酪氨酸（由苯丙氨酸转变）。构成人体蛋白质的氨基酸构成人体蛋白质的氨基酸注：组氨酸为婴儿必需氨基酸，成人需要量相对较少摘自：Ellie Whitney,Sharon Rady Rolfes.Understanding NutritionM.11th ed.Thomson Wadsworth，2008:1822 2、氨基酸模式和限制氨基酸、氨基酸模式和限制氨基酸 （1 1） 氨基酸模式（氨基酸模式（amino acid patternamino acid pattern） ：是指某种蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。是指某种蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。计算方法是将食物蛋白质中的色氨酸含量定为计算方法是将食物蛋白质中的色氨酸含量定为1 1，分别计算出其他必需氨基酸的相应比值，这一系分别计算出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氨基酸模式。列的比值就是该种蛋白质的氨基酸模式。 几种食物和人体蛋白质氨基酸模式几种食物和人体蛋白质氨基酸模式 氨基酸氨基酸人体人体全鸡全鸡蛋蛋牛奶牛奶猪瘦肉猪瘦肉牛肉牛肉大豆大豆面粉面粉大米大米异亮氨酸异亮氨酸亮氨酸亮氨酸赖氨酸赖氨酸蛋氨酸蛋氨酸+ +半胱氨酸半胱氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸+ +酪氨酸酪氨酸苏氨酸苏氨酸缬氨酸缬氨酸色氨酸色氨酸4.04.07.07.05.55.53.53.56.06.04.04.05.05.01.01.02.52.54.04.03.13.12.32.33.63.62.12.12.52.51.01.03.03.06.46.45.45.42.42.46.16.12.72.73.53.51.01.03.43.46.36.35.75.72.52.56.06.03.53.53.93.91.01.03.23.25.65.65.85.82.82.84.94.93.03.03.23.21.01.03.03.05.15.14.44.41.71.76.46.42.72.73.53.51.01.02.32.34.44.41.51.52.72.75.15.11.81.82.72.71.01.02.52.55.15.12.32.32.42.45.85.82.32.33.43.41.01.0 （2 2）限制氨基酸（）限制氨基酸（limiting amino limiting amino acidacid）：当食物中蛋白质的氨基酸模式与人：当食物中蛋白质的氨基酸模式与人体蛋白质模式相比较时，某一种或数种氨基体蛋白质模式相比较时，某一种或数种氨基酸含量相对较低，导致其他必需氨基酸在体酸含量相对较低，导致其他必需氨基酸在体内不能被充分利用而浪费，造成蛋白质营养内不能被充分利用而浪费，造成蛋白质营养价值降低，这些含量相对较低的必需氨基酸价值降低，这些含量相对较低的必需氨基酸称限制氨基酸，其中含量最低的称第一限氨称限制氨基酸，其中含量最低的称第一限氨基酸，其次称第二限制氨基酸，余类推。基酸，其次称第二限制氨基酸，余类推。人体蛋白质的合成遵循木桶原理人体蛋白质的合成遵循木桶原理 3 3、据必需氨基酸含量的食物蛋白质分类：、据必需氨基酸含量的食物蛋白质分类： 完全蛋白完全蛋白( (也称优质蛋白）：含必需氨基酸种类齐也称优质蛋白）：含必需氨基酸种类齐全，氨基酸模式与人体接近，营养价值较高，不仅全，氨基酸模式与人体接近，营养价值较高，不仅可维持成人的健康，也可促进儿童生长、发育的食可维持成人的健康，也可促进儿童生长、发育的食物蛋白质。物蛋白质。 半完全蛋白：虽含有种类齐全的必需氨基酸，但半完全蛋白：虽含有种类齐全的必需氨基酸，但与人体氨基酸模式差异较大，虽可维持生命，但不与人体氨基酸模式差异较大，虽可维持生命，但不能促进生长发育的食物蛋白质。能促进生长发育的食物蛋白质。 不完全蛋白：含必需氨基酸种类不全，既不能维不完全蛋白：含必需氨基酸种类不全，既不能维持生命又不能促进生长发育的食物蛋白。持生命又不能促进生长发育的食物蛋白。三、蛋白质消化、吸收和代谢三、蛋白质消化、吸收和代谢1、蛋白质的消化吸收：、蛋白质的消化吸收：蛋白质的消化从胃开始，蛋白质的消化从胃开始，消化过程中需要胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、消化过程中需要胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、肽酶参与蛋白质经过消化过程最终被分解为氨基肽酶参与蛋白质经过消化过程最终被分解为氨基酸，在小肠粘膜被吸收，通过门静脉进入肝脏，酸，在小肠粘膜被吸收，通过门静脉进入肝脏，然后运送到全身各组织器官被利用。有报道认为，然后运送到全身各组织器官被利用。有报道认为，少数蛋白质大分子和多肽可被直接吸收。少数蛋白质大分子和多肽可被直接吸收。 氨基酸通过小肠粘膜细胞上的转运中性、酸氨基酸通过小肠粘膜细胞上的转运中性、酸性和碱性氨基酸性和碱性氨基酸三种转运系统三种转运系统，被主动吸收。，被主动吸收。 氨基酸吸收过程中存在竞争机制，肠道按食氨基酸吸收过程中存在竞争机制，肠道按食物中氨基酸的物中氨基酸的含量比例进行吸收含量比例进行吸收。 2、代谢：、代谢： 吸收的氨基酸储存于人体各组织、吸收的氨基酸储存于人体各组织、器官和体液中的游离氨基酸统称为氨基酸池器官和体液中的游离氨基酸统称为氨基酸池（amino acid pool子进入细胞，合成人体需要的各种含氮化和子进入细胞，合成人体需要的各种含氮化和物，主要被用来合成人体蛋白质。物，主要被用来合成人体蛋白质。是是必要的氮损失（必要的氮损失（obligatoryobligatory nitrogennitrogen losses)losses)：指机体每天即使吃无氮膳时，仍指机体每天即使吃无氮膳时，仍然要由肠道、肾脏、皮肤、毛发等排出部分然要由肠道、肾脏、皮肤、毛发等排出部分氮，而损失的蛋白质，这种氮排出是机体不氮，而损失的蛋白质，这种氮排出是机体不可避免的氮消耗。可避免的氮消耗。氮平衡氮平衡(nitrogen balance)(nitrogen balance)：是反映机体摄入氮和：是反映机体摄入氮和排出氮的关系。用以下公式表示：排出氮的关系。用以下公式表示： B = I - ( U + F + S ) B = I - ( U + F + S )B: B: 氮平衡；氮平衡；I I：摄入氮；：摄入氮；U U：尿氮；：尿氮；F F：粪氮；：粪氮；S S：皮肤等氮损失：皮肤等氮损失零氮平衡零氮平衡: : 摄入氮摄入氮 = = 排出氮排出氮正氮平衡正氮平衡: : 摄入氮摄入氮 排出氮排出氮负氮平衡负氮平衡: : 摄入氮摄入氮 排出氮排出氮四、食物蛋白质营养学评价四、食物蛋白质营养学评价 从以下三个方面评价：从以下三个方面评价：1 1、食物蛋白质含量：、食物蛋白质含量：是评价蛋白质营养价值的是评价蛋白质营养价值的基础。基础。 通过测定食物中氮含量，再乘以换算系数通过测定食物中氮含量，再乘以换算系数（一般为（一般为6.256.25）即可得出食物中蛋白质的含量。）即可得出食物中蛋白质的含量。2 2、蛋白质消化率、蛋白质消化率 （diggestibilitydiggestibility） (1)(1)蛋白质真消化率（蛋白质真消化率（% %）= = 100 100 食物氮食物氮 食物氮食物氮 粪氮粪氮(2)(2)蛋白质表观消化率（蛋白质表观消化率（% %）= = 100 100 食物氮食物氮食物氮食物氮 （粪氮粪代谢氮）（粪氮粪代谢氮）摘自：WHO,FAO,UNU.Protein and Amino Acid Requirements in Human NutritionM.WHO World Health Organ Tech Rep Ser, 2007:110几种食物蛋白质的消化率几种食物蛋白质的消化率(%) (%) 3 3、蛋白质利用率、蛋白质利用率（Utilization)Utilization)评价指标主要有：评价指标主要有：生物价生物价(biological value(biological value，BV)BV)蛋白质净利用率蛋白质净利用率(net protein utilization(net protein utilization，NPU)NPU)蛋白质功效比值蛋白质功效比值(protein efficiency ratio(protein efficiency ratio，PER)PER)氨基酸评分氨基酸评分(amino acid score(amino acid score，AAS) AAS) (1)(1) 生物价（生物价（biological valuebiological value，BVBV）：）：反映食物反映食物蛋白质消化吸收后，被机体利用的程度。计算公式蛋白质消化吸收后，被机体利用的程度。计算公式如下：如下： 生物价生物价= = 100 100 吸收氮吸收氮= =食物氮食物氮- - （粪氮（粪氮- -粪代谢氮）粪代谢氮） 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）储留氮储留氮吸收氮吸收氮(2)(2)蛋白质净利用率（蛋白质净利用率（net protein utilizationnet protein utilization，NPUNPU）：）： 反映食物中蛋白质被利用的程度。计算反映食物中蛋白质被利用的程度。计算公式如下：公式如下： 蛋白质净利用率（蛋白质净利用率（% %）= =消化率消化率生物价生物价 = = 100100 储留氮量储留氮量摄入氮量摄入氮量 (3) (3) 蛋白质功效比（蛋白质功效比（protein efficiency ratioprotein efficiency ratio，PERPER）：）：是用处于生长阶段中的幼年动物是用处于生长阶段中的幼年动物( (一般用刚一般用刚断奶的雄性大白鼠断奶的雄性大白鼠) )，在实验期内其体重增加量，在实验期内其体重增加量（g g）数和摄入蛋白质量（）数和摄入蛋白质量（g g）的比值来反映蛋白）的比值来反映蛋白质营养价值的指标。质营养价值的指标。计算公式如下：计算公式如下： 蛋白质功效比值蛋白质功效比值= = 被测蛋白质功效比值被测蛋白质功效比值= = 2.52.5 动物体重增加量（动物体重增加量（g g）摄入食物蛋白质量（摄入食物蛋白质量（g g）试验组功效比值试验组功效比值对照组功效比值对照组功效比值(4)(4)氨基酸评分氨基酸评分(amino acid score(amino acid score，AAS)AAS)：也称蛋白质化：也称蛋白质化学分，是反映蛋白质构成和利用率的关系，计算公式如下：学分，是反映蛋白质构成和利用率的关系，计算公式如下： AAS= AAS= 经消化率修正的氨基酸评分（经消化率修正的氨基酸评分（protein digestibility protein digestibility corrected amino acid scorecorrected amino acid score，PDCAASPDCAAS）：是用所测蛋）：是用所测蛋白质的消化率进行校正后的氨基酸评分。白质的消化率进行校正后的氨基酸评分。 PDCAAS = PDCAAS = 氨基酸评分氨基酸评分真消化率真消化率 被测蛋白质每克氮（或蛋白质）中氨基酸（被测蛋白质每克氮（或蛋白质）中氨基酸（mgmg） 理想模式或参考蛋白质中每克氮（或蛋白质）中氨基酸量（理想模式或参考蛋白质中每克氮（或蛋白质）中氨基酸量（mgmg）参考蛋白参考蛋白(reference protein)(reference protein)：是指氨基酸模是指氨基酸模式与人体蛋白质接近，用来测定其它蛋白质质量式与人体蛋白质接近，用来测定其它蛋白质质量的标准蛋白。的标准蛋白。确定某一食物蛋白质氨基酸评分步骤确定某一食物蛋白质氨基酸评分步骤: :u 计算被测蛋白质每种必需氨基酸的评分值计算被测蛋白质每种必需氨基酸的评分值u在上述计算结果中，找出第一限制氨基酸评分值，在上述计算结果中，找出第一限制氨基酸评分值，即为该蛋白质的氨基酸评分。即为该蛋白质的氨基酸评分。几种食物和不同人群需要的氨基酸评分模式几种食物和不同人群需要的氨基酸评分模式氨基酸氨基酸人群（人群（mg/g 蛋白质）蛋白质）1岁以下岁以下 25岁岁 1012岁岁 成人成人食物食物(mg/g蛋白质蛋白质)鸡蛋鸡蛋 牛奶牛奶 牛肉牛肉组氨酸组氨酸28-812222734异亮氨酸异亮氨酸70312810544748亮氨酸亮氨酸161734414869581赖氨酸赖氨酸103272212707889蛋氨酸蛋氨酸+半胱氨酸半胱氨酸58272213573340苯丙氨酸苯丙氨酸+酪氨酸酪氨酸1256927149310280苏氨酸苏氨酸8737287474446缬氨酸缬氨酸93382510666450色氨酸色氨酸1712.53.33.5171412总计总计71435221684512504479常见几种食物蛋白质质量常见几种食物蛋白质质量食物食物BVNPU (%)PERAAS全鸡蛋全鸡蛋94843.921.06全牛奶全牛奶87823.090.98鱼鱼83814.551.00牛肉牛肉74732.301.00大豆大豆73662.320.63精制面粉精制面粉52510.600.34大米大米63632.160.59土豆土豆67600.48五、蛋白质摄入不均衡五、蛋白质摄入不均衡 对机体健康的影响对机体健康的影响 1 1、蛋白质营养不良、蛋白质营养不良（1 1）原因）原因：体内蛋白质合成的速度不足以补偿机体：体内蛋白质合成的速度不足以补偿机体的损失、分解的速度或生长发育速度，长期下去，的损失、分解的速度或生长发育速度，长期下去，会发展成为蛋白质营养不良。会发展成为蛋白质营养不良。 （2 2）临床表现：）临床表现： 成年人可有水肿、贫血、免疫力降低、伤口不成年人可有水肿、贫血、免疫力降低、伤口不易愈合、生殖功能障碍等。易愈合、生殖功能障碍等。 幼儿、青少年：可表现为生长发育迟缓、消瘦、幼儿、青少年：可表现为生长发育迟缓、消瘦、体重过轻、智力发育受障碍等。体重过轻、智力发育受障碍等。 严重时可产生蛋白质严重时可产生蛋白质- -热能营养不良（热能营养不良（protein-protein-energy malnutritionenergy malnutrition）。）。 蛋白质营养不良（蛋白质营养不良（protein malnutrition）通常与通常与能量能量缺乏同时发生，称为蛋白质缺乏同时发生，称为蛋白质热能量营养不良热能量营养不良：为能量基本满足而蛋为能量基本满足而蛋白质严重不足的儿童营养性疾病。白质严重不足的儿童营养性疾病。 患儿主要表现为腹部、患儿主要表现为腹部、腿部水肿，虚弱、表情淡漠、生长迟滞、头发变色易、腿部水肿，虚弱、表情淡漠、生长迟滞、头发变色易、变脆和易脱落、易感染其他疾病。变脆和易脱落、易感染其他疾病。：为蛋白质和能量摄入均严重为蛋白质和能量摄入均严重不足的儿童营养性疾病。患儿主要不足的儿童营养性疾病。患儿主要表现为消瘦乏力、肌表现为消瘦乏力、肌肉萎缩、皮下脂肪消失、头发稀疏脱落肉萎缩、皮下脂肪消失、头发稀疏脱落、易感染其他疾、易感染其他疾病而死亡。病而死亡。蛋白质、热能营养不良蛋白质、热能营养不良2 2、蛋白质摄入过多、蛋白质摄入过多（1 1）可增加肝脏、肾脏负担。可增加肝脏、肾脏负担。（2 2）可增加体内钙的丢失。可增加体内钙的丢失。（3 3）过多的动物蛋白质的摄入，可能会同时摄入过多的动物蛋白质的摄入，可能会同时摄入过多的动物脂肪和胆固醇，使患过多的动物脂肪和胆固醇，使患包括癌症、痛风包括癌症、痛风发生的危发生的危险性增加。险性增加。六、机体营养状况评价六、机体营养状况评价Assessment of nutritional status1 1、血清蛋白质：、血清蛋白质：白蛋白、运铁蛋白、前白蛋白、视黄醇结白蛋白、运铁蛋白、前白蛋白、视黄醇结合蛋白、血清总蛋白合蛋白、血清总蛋白2 2、上臂肌围、上臂肌围（arm muscle circumference, AMC arm muscle circumference, AMC ）和）和上臂肌区上臂肌区（arm muscle area, AMAarm muscle area, AMA）：）：AMCAMC评价标准：评价标准： 男男 25.3cm25.3cm，女，女 23.2cm23.2cm。测定值。测定值90%90%为正为正常。常。AMC(mm)=AC(mm) AMC(mm)=AC(mm) 3.14 3.14 TSF(mm)TSF(mm)ACAC（arm circumference):arm circumference):上臂中点处围长上臂中点处围长TSFTSF（triceps skin-fold thickness):triceps skin-fold thickness):三头肌部皮三头肌部皮褶厚度褶厚度AMA(mm2) =AC(mm) 3.14 TSF(mm)24 3.143 3、血清氨基酸比值（、血清氨基酸比值（serum amino acid ratios, serum amino acid ratios, SAARSAAR）：）：需在能量摄入充足，而蛋白质不足的条件下，才需在能量摄入充足，而蛋白质不足的条件下，才有意义。有意义。评价标准：评价标准： SAAR SAAR 2 2为正常，为正常， 3 3为蛋白质营为蛋白质营养不良。养不良。SAAR = SAAR = 甘氨酸甘氨酸 丝氨酸丝氨酸 谷氨酸谷氨酸 牛氨酸牛氨酸异亮氨酸异亮氨酸 亮氨酸亮氨酸 缬氨酸缬氨酸 蛋氨酸蛋氨酸七、蛋白质的参考摄入量及食物来源七、蛋白质的参考摄入量及食物来源 供给量：理论上成人供给量：理论上成人30g/30g/人人/ /日。一般供给量考日。一般供给量考虑成人虑成人0.8g/kg0.8g/kg体重。我国成人体重。我国成人RNIRNI为为1.16g/kg1.16g/kg体体重。按能量计，成人应占总能量的重。按能量计，成人应占总能量的10%-12%10%-12%，儿，儿童青少年为童青少年为12%-14%12%-14%。食物来源：广泛存在于动植物性食物中，一般来食物来源：广泛存在于动植物性食物中，一般来说，动物性蛋白的营养价值高于植物性蛋白，以说，动物性蛋白的营养价值高于植物性蛋白，以鸡蛋蛋白质的生物价最高。可以通过蛋白质的互鸡蛋蛋白质的生物价最高。可以通过蛋白质的互补作用或食品强化来提高蛋白质的营养价值。补作用或食品强化来提高蛋白质的营养价值。中国居民膳食蛋白质推荐摄入（中国居民膳食蛋白质推荐摄入（RNIRNI） （2000.102000.10，北京），北京） 年龄年龄/岁岁 RNI/(g.d) 男男 女女 年龄年龄/岁岁 RNI/(g.d) 男男 女女 0 1.53g/(g.d)(不分男女不分男女) 1 35 352 40 403 45 454 50 505 55 556 55 557 60 608 65 6510 70 6511 75 75 14 85 8018 轻体力劳动轻体力劳动 75 65 中等体力劳动中等体力劳动 80 70 重体力劳动重体力劳动 90 80孕妇孕妇 早期早期 5中期中期 15晚期晚期 20乳母乳母 2060 75 65 几种食物混合后蛋白质的生物价几种食物混合后蛋白质的生物价 食物食物BVBV混混 合合 比比 例例小米小米67673737-3131大米大米5757323240404646大豆大豆6464161620208 8豌豆豌豆48481515-玉米玉米6060-4040-牛肉（干）牛肉（干）7676-1515混合后生物价混合后生物价-747473738989