食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)

第三章蛋白質(zhì)

食品學(xué)院食品化學(xué)教研室雷紅濤當(dāng)前第1頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)第二章蛋白質(zhì)一、蛋白質(zhì)的生理功能二、蛋白質(zhì)的代謝與平衡三、蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)四、蛋白質(zhì)供應(yīng)量及食物來(lái)源五、蛋白質(zhì)-能量營(yíng)養(yǎng)不良當(dāng)前第2頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)一、蛋白質(zhì)的生理功能1．人體組織的構(gòu)成成分2．構(gòu)成體內(nèi)重要活性物質(zhì)，調(diào)節(jié)機(jī)體生理過(guò)程3．轉(zhuǎn)化為一些重要的含氮化合物4．調(diào)節(jié)體液滲透壓與酸堿平衡5．供能：16.7kJ(4.0kcal)。

當(dāng)前第3頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)1．人體組織的構(gòu)成成分

Hair,skin,eyesight,andthehealthofthewholebodydependonproteinfromfood.?2003Wadsworth,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning?isatrademarkusedhereinunderlicense.當(dāng)前第4頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)人體的任何組織和器官，都以蛋白質(zhì)作為重要的組成成分。除脂肪和骨骼外，其他組織的蛋白質(zhì)含量均高于糖類和脂類（表）。當(dāng)前第5頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)

人體化學(xué)組成成分（%）

器官組織占體重水蛋白質(zhì)脂類糖類礦物質(zhì)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(jīng)3751212微量微量肝2.571223變動(dòng)1.4心0.5631716微量0.6脂肪1123672微量微量完整人體100591818微量4當(dāng)前第6頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)2．構(gòu)成體內(nèi)重要活性物質(zhì)，調(diào)節(jié)機(jī)體生理過(guò)程

EnzymeAction當(dāng)前第7頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)BuildingantibodyAntibodyareformedaminoacidtodefendagainstforeignproteinsandotherforeignsubstanceswithinthebody.當(dāng)前第8頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)ProteinsTransportSubstancesIntoandOutofCells當(dāng)前第9頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)“大頭娃娃”全身水腫，何因？當(dāng)前第10頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)調(diào)節(jié)體液平衡當(dāng)前第11頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)水腫血漿與組織液間水分不斷交換，處于動(dòng)態(tài)平衡。血漿中的蛋白質(zhì)特別是白蛋白在維持其平衡的過(guò)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(guò)多→水腫。當(dāng)前第12頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)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(zhì)是兩性物質(zhì)，與碳酸鹽、磷酸鹽一起構(gòu)成強(qiáng)大的緩沖體系，使血液pH保持穩(wěn)定（7.35~7.45）。當(dāng)前第13頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)3．轉(zhuǎn)化為一些重要的含氮化合物如嘧啶、嘌呤、肌酸、膽堿、肉堿、?；撬岬?。4．調(diào)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(dòng)態(tài)平衡。血漿中的蛋白質(zhì)特別是白蛋白在維持其平衡的過(guò)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(guò)多→水腫。

5．供能：16.7kJ(4.0kcal)。當(dāng)前第14頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)Figure5.14NitrogenBalance?2003Wadsworth,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning?isatrademarkusedhereinunderlicense.當(dāng)前第15頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)Scantsuppliesofdonatedfoodsavesomefromstarvation,butmanyothersgohungry.?2003Wadsworth,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning?isatrademarkusedhereinunderlicense.欠缺的當(dāng)前第16頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)Theextremelossofmuscleandfatcharacteristicofmarasmusisapparentinthischild’s“matchstick”arms.?2003Wadsworth,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning?isatrademarkusedhereinunderlicense.消瘦火柴桿,當(dāng)前第17頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)Theedemaandenlargedlivercharacteristicofkwashiorkorareapparentinthischild’sswollenbelly.Malnourishedchildrencommonlyhaveanenlargedabdomenfromparasitesaswell.?2003Wadsworth,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning?isatrademarkusedhereinunderlicense.水腫惡性營(yíng)養(yǎng)不良寄生蟲(chóng)當(dāng)前第18頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)Givenappropriatenutritionandcare,thischildhassuccessfullyrecoveredfromkwashiorkor.?2003Wadsworth,adivisionofThomsonLearning,Inc.ThomsonLearning?isatrademarkusedhereinunderlicense.夸休可爾癥，惡性營(yíng)養(yǎng)不良當(dāng)前第19頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)

二、蛋白質(zhì)的代謝與平衡

（一）蛋白質(zhì)的代謝

（二）氮平衡

氮平衡（nitrogenblance）指機(jī)體攝入氮與排出氮的關(guān)系：B=I-（U+F+S）其中B氮平衡，I（intake）攝入氮，U(urine)尿氮，F(xiàn)(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(fù)氮平衡，在饑餓、某些疾病、老年時(shí)如此。B>0，正氮平衡，兒童、孕婦、疾病恢復(fù)期、運(yùn)動(dòng)后增加肌肉時(shí)期如此。當(dāng)前第20頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)（三）蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良

長(zhǎng)期蛋白質(zhì)攝入量不足和質(zhì)量不高，首先會(huì)出現(xiàn)負(fù)氮平衡，組織蛋白破壞，進(jìn)而出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)不良癥：幼兒及青少年：生長(zhǎng)發(fā)育遲緩，消瘦，體重過(guò)輕，甚至智力發(fā)育受阻。我國(guó)農(nóng)村的孩子蛋白攝入偏少和質(zhì)量欠佳，農(nóng)村12歲男孩平均身高140.4cm，低于城市同齡男孩5.7cm(實(shí)際146.1cm)。成人：疲倦，體重減輕，貧血，血漿白蛋白下降，并可出現(xiàn)營(yíng)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(jīng)失調(diào)，乳汁分泌減少。

嚴(yán)重缺乏蛋白質(zhì)，臨床上可出現(xiàn)惡性營(yíng)養(yǎng)不良癥（kwashiorkor），蛋白質(zhì)和能量同時(shí)嚴(yán)重缺乏時(shí)則可出現(xiàn)干瘦型營(yíng)養(yǎng)不良（marasmus）。

當(dāng)前第21頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)三、蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)

蛋白質(zhì)的含量

氨基酸分

蛋白質(zhì)消化率（digestibility）

蛋白質(zhì)生物價(jià)(biologicalvalue,BV)蛋白質(zhì)凈利用率（netproteinutilization,NPU）蛋白質(zhì)的功效比（proteinefficiencyratio，PER）相對(duì)蛋白質(zhì)值（relativeproteinvalue,RPV）當(dāng)前第22頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)（一）

蛋白質(zhì)的含量它是蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的基礎(chǔ)。準(zhǔn)確測(cè)定食物中蛋白質(zhì)的含量往往較困難，通常采用凱氏定氮法，結(jié)果乘以蛋白質(zhì)的換算系數(shù)（6.25）。當(dāng)前第23頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)（二）氨基酸分

氨基酸分指的是必需氨基酸計(jì)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(jī)體不能合成或合成速度遠(yuǎn)不能滿足機(jī)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(zhuǎn)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(jì)算食物中必需氨基酸時(shí)，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

當(dāng)前第24頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)氨基酸（評(píng)）分（aminoacidscore,AAS）：指食物蛋白質(zhì)中的某必需氨基酸與或理想模式蛋白質(zhì)中相應(yīng)的必需氨基酸的含量比。當(dāng)前第25頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)幾種特殊蛋白必需氨基酸含量及構(gòu)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(jì)模式蛋白mg/gP4070553560405010360構(gòu)成比475.53.56451

雞蛋mg/gP5486705793476617490構(gòu)成比3.25.14.13.45.52.83.91

成人需要mg/kg體重10141213147103.583.5構(gòu)成比2.943.43.7422.91

當(dāng)前第26頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)幾種食物蛋白質(zhì)的PDCAAS

真氨基酸分（proteindigestibilitycorrectedaminoacidscore，PDCAAS）：即經(jīng)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當(dāng)前第27頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)幾種食物蛋白的AAS

蛋白質(zhì)互補(bǔ)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(yíng)養(yǎng)價(jià)值。蛋白質(zhì)來(lái)源每克蛋白質(zhì)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%。當(dāng)前第28頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)（三）

蛋白質(zhì)消化率（digestibility）指人體對(duì)蛋白質(zhì)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當(dāng)前第29頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)幾種食物蛋白的消化率

影響消化率的因素1膳食纖維過(guò)多則降低蛋白質(zhì)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當(dāng)前第30頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)（四）蛋白質(zhì)生物價(jià)(biologicalvalue,BV)

指吸收的蛋白質(zhì)在體內(nèi)儲(chǔ)留的程度。幾種食物蛋白質(zhì)的BV

BV（%）=×100=×100吸收N攝入N-(糞N-糞代謝N)儲(chǔ)留N攝入N-(糞N-糞代謝N)-(尿N-尿內(nèi)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當(dāng)前第31頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)（五）蛋白質(zhì)凈利用率（netproteinutilization,NPU）指機(jī)體利用的蛋白質(zhì)占攝入蛋白質(zhì)的比例。NPU=BV×TD（六）蛋白質(zhì)的功效比（proteinefficiencyratio，PER）指在一定條件(以斷奶雄鼠為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，以含10%待評(píng)蛋白質(zhì)的飼料喂養(yǎng)10天，對(duì)照組以10%酪蛋白飼料喂養(yǎng))下，動(dòng)物體重增加量與相應(yīng)所攝入蛋白量之比。PER=動(dòng)物增加體重(g)攝入蛋白質(zhì)(g)為使結(jié)果準(zhǔn)確些，被測(cè)蛋白質(zhì)PER用下式計(jì)算：無(wú)論酪蛋白蛋白組功效比多少，換算系數(shù)都按2.5。當(dāng)前第32頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)（七）相對(duì)蛋白質(zhì)值（relativeproteinvalue,RPV）

見(jiàn)教材p21。

幾種食物PER

被測(cè)PER=×2.5對(duì)照組PER實(shí)驗(yàn)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當(dāng)前第33頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)四、蛋白質(zhì)供應(yīng)量及食物來(lái)源

供應(yīng)量：理論上成人每天攝入不到30g蛋白質(zhì)就可達(dá)到零氮平衡，但因受多種因素的影響，實(shí)際上攝入量應(yīng)大于此。蛋白質(zhì)的攝入量與能量有關(guān)，應(yīng)占總能量的11%~14%。我國(guó)蛋白質(zhì)RNI如下表。當(dāng)前第34頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)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(dòng)75656~5555中體力勞動(dòng)80707~6060重體力勞動(dòng)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(guó)居民膳食蛋白質(zhì)RNI（g/d）

當(dāng)前第35頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)蛋白質(zhì)來(lái)源：來(lái)源廣泛。

普通食物的蛋白質(zhì)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當(dāng)前第36頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)蛋白質(zhì)-能量營(yíng)養(yǎng)不良（protein-energymalnutrition,PEM）是因食物供應(yīng)不足或因某些疾病等因素而引起的一種營(yíng)養(yǎng)不良，在世界各地都有發(fā)生。因食物中能量供應(yīng)不足則發(fā)生能量營(yíng)養(yǎng)不良；因蛋白質(zhì)供應(yīng)不足則發(fā)生蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良，但多數(shù)情況下是因蛋白質(zhì)和能量同時(shí)不足而發(fā)生蛋白質(zhì)-能量營(yíng)養(yǎng)不良。蛋白質(zhì)-能量營(yíng)養(yǎng)不良往往伴有其它營(yíng)養(yǎng)素缺乏癥（如維生素和礦物質(zhì)等）。輕、中度蛋白質(zhì)-能量營(yíng)養(yǎng)不良的臨床表現(xiàn)不及維生素或礦物質(zhì)缺乏的癥狀明顯，在嬰幼兒中，初生的體重較輕，生長(zhǎng)遲緩，體格瘦??；嚴(yán)重者易于識(shí)別，多呈現(xiàn)極度消瘦或水腫，智力發(fā)育遲鈍，死亡率高。蛋白質(zhì)-能量營(yíng)養(yǎng)不良根據(jù)發(fā)病原因可分為原發(fā)性和繼發(fā)性二種。當(dāng)前第37頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)原發(fā)性蛋白質(zhì)-能量營(yíng)養(yǎng)不良原發(fā)性蛋白質(zhì)-能量營(yíng)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(zhēng)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(zhǎng)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)當(dāng)前第38頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)繼發(fā)性蛋白質(zhì)-能量營(yíng)養(yǎng)不良繼發(fā)性蛋白質(zhì)-能量營(yíng)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(jìn)，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(zhì)和能量不能滿足身體的需要而發(fā)生的。在臨床上常見(jiàn)合并蛋白質(zhì)-能量營(yíng)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(jié)核病、肝硬化、腹水、中毒性甲狀腺腫、糖尿病、寄生蟲(chóng)病、神經(jīng)病及某些外科手術(shù)后等。當(dāng)前第39頁(yè)\共有44頁(yè)\編于星期五\4點(diǎn)在臨床上一般可分為浮