醫(yī)學(xué)精品課件：1.蛋白質(zhì)

第一章營養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)蛋白質(zhì)

那立欣

教授

營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)教研室E-mail:nalixin2003@163.com1NutrientsFood第四節(jié)蛋白質(zhì)（Protein）Magendie

實驗

（1816年法國生理學(xué)家）黃油一個月后它即死亡糖橄欖油樹脂1838年貝采里烏斯命名為protein希臘海神普羅透斯（Proteus）以上圖片來源于百度搜索Objectives:*AminoAcid＆EssentialAminoAcid氨基酸和必需氨基酸*Protein’sFunction

蛋白質(zhì)的功能Digestion,AbsorptionandMetabolism

消化、吸收和代謝第四節(jié)蛋白質(zhì)（Protein）**Evaluationonthenutritionalvalueofprotein

食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)學(xué)評價*

Dietaryproteindeficiency蛋白質(zhì)營養(yǎng)不良

Assessmentofnutritionalstatus

機體營養(yǎng)狀況評價*

ProteinAllowanceandFoodSource

蛋白質(zhì)供給量和來源4一、蛋白質(zhì)功能

Functionsofprotein(一)人體組織的構(gòu)成成分

Requiredforbuildingandrepairofbodytissues（二）構(gòu)成體內(nèi)重要生物活性物質(zhì)

Enzymes,hormones,andmanyimmunemolecules（三）供給能量

Proteinisasourceofenergy（四）肽類的特殊生理功能5（四）活性肽的特殊生理功能1．參與機體的免疫調(diào)節(jié)2．促進礦物質(zhì)吸收

如酪蛋白磷酸肽（CPP）促進鈣、鐵吸收的作用。3．降血壓

降壓肽是通過抑制血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（ACE）的活性來體現(xiàn)降壓功能的。4．清除自由基

谷胱甘肽（GSH）分子中含有一個活潑的巰基(-SH)，這一特異結(jié)構(gòu)與谷胱甘肽易被氧化脫氫有密切的關(guān)系。多肽（polypeptide）（含11個以上氨基酸）以上圖片來源于百度搜索

二、蛋白質(zhì)的構(gòu)成單位Innutrition,proteinsarebrokendowninthestomachduringdigestionbyenzymesknownasproteasesintosmallerpolypeptidestoprovideaminoacidsforthebody.5以上圖片來源于百度搜索Basicunit=aminoacid

Heldtogetherbypeptidebondtoformproteinchains

degradationsynthesisCarbon（50％～55％）Hydrogen（6.7％～7.3％）Oxygen（19％～24％）Nitrogen（13％～19％）Sulfur（0％～4％）Aminoacidprotein

三、氨基酸（AminoAcid）（一）氨基酸及其分類以上圖片來源于百度搜索Nearlyaninfinitenumberofproteinscouldbesynthesizedfromthe20naturalaminoacids.氨基酸是蛋白質(zhì)的基本構(gòu)成單位，構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸有20種111.必需氨基酸（EssentialAminoAcid）2.非必需氨基酸（nonessentialaminoacid）3.條件必需氨基酸

（一）氨基酸及其分類1.必需氨基酸（EssentialAminoAcid）不能在體內(nèi)合成或合成速度不能滿足機體的需要，必須由食物中直接獲得的氨基酸。Theessentialaminoacids,whichmustbeobtainedfromfoodsources.Ofthe20aminoacids,eighthavetobeprovidedinthedietforadultsandnineforchildren.※纈氨酸

借異亮氨酸

一苯丙氨酸

本蛋氨酸

淡亮氨酸

亮色氨酸

色蘇氨酸

書賴氨酸

來

組氨酸2.非必需氨基酸（nonessentialaminoacid）nonessentialaminoacidscanbemadebythebodyfromotheraminoacids.以上圖片來源于百度搜索3.條件必需氨基酸（conditionallyessentialaminoacid）半胱氨酸(蛋氨酸)、酪氨酸（苯丙氨酸）氨基酸英文氨基酸英文必需氨基酸異亮氨酸亮氨酸賴氨酸蛋氨酸苯丙氨酸蘇氨酸色氨酸纈氨酸組氨酸*

Isoleucine(Ile)Leucine(Leu)Lysine(Lys)Methionine(Met)Phenylalanine(Phe)Threonine(Thr)Tryptophan(Trp)Valine(Val)Histidine(His)

非必需氨基酸丙氨酸精氨酸天門冬氨酸天門冬酰胺谷氨酸谷氨酰胺甘氨酸脯氨酸絲氨酸條件必需氨基酸半胱氨酸酪氨酸Alanine(Ala)Arginine(Arg)Asparticacid(Asp)Asparagine(Asn)Glutamic

acid(Glu)Glutamine(Gln)Glycine(Gly)Proline(Pro)Serine(Ser)

Cysteine(Cys)Tyrosine(Tyr)*組氨酸為嬰兒必需氨基酸，成人需要量可能較少。摘自ModernNutritioninHealthandDisease，第9版，第14頁，1999年。

構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸

16各種食物蛋白質(zhì)的氨基酸構(gòu)成一致否？食物中的氨基酸構(gòu)成差異，營養(yǎng)學(xué)意義？怎么來進行評價？17（二）氨基酸模式和限制氨基酸1.氨基酸模式：是蛋白質(zhì)中各種必需氨基酸的構(gòu)成比例。Aminoacidpatterniscompositionofessentialaminoacidinfood※※18氨基酸人體全雞蛋牛奶牛肉大豆面粉大米異亮氨酸亮氨酸賴氨酸蛋氨酸+半胱氨酸苯丙氨酸+酪氨酸蘇氨酸纈氨酸色氨酸4.07.04.05.01.03.91.04.61.04.61.03.21.03.81.04.01.0幾種食物和人體蛋白質(zhì)氨基酸模式

20計算方法：是將該種蛋白質(zhì)中的色氨酸含量定為l，分別計算出其它必需氨基酸的相應(yīng)比值，這一系列的比值就是該種蛋白質(zhì)氨基酸模式。氨基酸人體全雞蛋牛奶牛肉大豆面粉大米異亮氨酸亮氨酸賴氨酸蛋氨酸+半胱氨酸苯丙氨酸+酪氨酸蘇氨酸纈氨酸色氨酸4.07.04.05.01.03.91.04.61.04.61.03.21.03.81.04.01.0幾種食物和人體蛋白質(zhì)氨基酸模式

202.限制氨基酸（limitingaminoacid）：

是指食物蛋白質(zhì)中一種或幾種必需氨基酸相對含量較低，導(dǎo)致其它的必需氨基酸在體內(nèi)不能被充分利用而浪費，造成其蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值降低，這些含量相對較低的必需氨基酸稱為限制氨基酸。

※以上圖片來源于百度搜索氨基酸人體全雞蛋牛奶牛肉大豆面粉大米異亮氨酸亮氨酸賴氨酸蛋氨酸+半胱氨酸苯丙氨酸+酪氨酸蘇氨酸纈氨酸色氨酸4.07.04.05.01.03.91.04.61.04.61.03.21.03.81.04.01.0幾種食物和人體蛋白質(zhì)氨基酸模式

2013.參考蛋白(referenceprotein)：是指氨基酸模式與人體蛋白質(zhì)接近，用來測定其它蛋白質(zhì)質(zhì)量的標準蛋白。Referenceproteinisstandardproteinthatcouldmeasurethequalityoftheotherproteins雞蛋蛋白質(zhì)與人體蛋白質(zhì)氨基酸模式最接近，常以它作為標準蛋白?！陨蠄D片來源于百度搜索4.半完全蛋白：有些食物蛋白質(zhì)雖然種類齊全的必需氨基酸，但氨基酸模式與人體蛋白質(zhì)氨基酸模式差異較大，導(dǎo)致蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值低。大多數(shù)植物蛋白都是半完全蛋白

5.蛋白質(zhì)互補作用

(Complementaryactionofprotein)：

為了提高植物性蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值，往往將兩種或兩種以上的食物混合食用，而達到以多補少的目的，提高膳食蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值，不同食物間相互補充其必需氨基酸不足的作用，稱為蛋白質(zhì)互補作用。※

玉米中：缺乏賴氨酸和色氨酸小米和馬鈴薯：色氨酸較多大豆：富含賴氨酸35以上圖片來源于百度搜索蛋白質(zhì)互補作用食物名稱在混合食物中的百分數(shù)相當(dāng)于參考蛋白的利用率單獨食用混合食用玉米40%6074小米40%57大豆20%6426消化道機體蛋白質(zhì)肌肉器官體液其它少量攝入蛋白質(zhì)90g糞便10g尿75g其它5g腸道內(nèi)源性蛋白質(zhì)70g消化、吸收蛋白質(zhì)150g50氨基酸池（aminoacidpool）四、消化、吸收和代謝

Digestion,AbsorptionandMetabolism

胃胃蛋白酶胃酸小腸胰蛋白酶糜蛋白酶氨基酸、二肽、三肽胰腺小腸粘膜主動轉(zhuǎn)運肝門靜脈蛋白質(zhì)28肝臟和其它組織器官（一）蛋白質(zhì)的消化、吸收氨基酸的含量比例以上圖片來源于百度搜索快膳食蛋白（fastdietaryprotein）慢膳食蛋白（slowdietaryprotein）

以上圖片來源于百度搜索（二）蛋白質(zhì)的代謝氨基酸池食物機體蛋白質(zhì)分解蛋白質(zhì)合成更新、修復(fù)未被利用的氨基酸尿素、氨、尿酸、肌酐排出體外脂肪、糖原

未被消化消化吸收人體各組織、器官和體液中的游離氨基酸統(tǒng)稱為氨基酸池1.氨基酸池（aminoacidpool）2.必要的氮損失

(obligatorynitrogenlosses)：指機體每天由于皮膚、毛發(fā)和粘膜脫落，婦女月經(jīng)期失血以及腸道菌體死亡排出而造成的不可避免的氮消耗，在20g以上?！胶猓簷C體攝入氮和排出氮的關(guān)系。

NitrogenBalanceisthattheamountsofnitrogenintakeandlossareequal

氮平衡＝攝入氮－（尿氮＋糞氮＋皮膚等氮損失）零氮平衡（zeronitrogenbalance）正氮平衡（positivenitrogenbalance）負氮平衡（negativenitrogenbalance）503.氮平衡4.內(nèi)源性氮（糞代謝氮）在無氮膳食的情況，由腸道糞便排泄的氮，稱腸道內(nèi)源性氮或糞代謝氮；而由尿排泄的氮，稱尿內(nèi)源性氮。27五、蛋白質(zhì)營養(yǎng)學(xué)評價

Evaluation

theNutritionValueofFoodProtein

※以上圖片來源于百度搜索五、蛋白質(zhì)營養(yǎng)學(xué)評價Evaluation

theNutritionValueofFoodProtein

1.蛋白質(zhì)的含量（theamountofprotein

）

2.蛋白質(zhì)消化率(protein

digestibility

)3.蛋白質(zhì)利用率（protein

utilization)※35（一）蛋白質(zhì)的含量微量凱氏(Kjeldahl)定氮法：測定食物中的氮含量，再乘以由氮換算成蛋白質(zhì)的換算系數(shù)，就可得到食物蛋白質(zhì)的含量。以上圖片來源于百度搜索蛋白質(zhì)與氮含量換算：微量凱氏定氮法測定食物中的含氮量食物中蛋白質(zhì)含氮量為：16%蛋白質(zhì)含量=氮含量×6.25（二）蛋白質(zhì)消化率(Digestibility)反映蛋白質(zhì)在消化道內(nèi)被分解的程度消化后的氨基酸和肽被吸收的程度不同食物、同種食物的不同加工方式，其消化率不同。大豆整粒食用，消化率60％豆腐消化率90％38幾種食物蛋白質(zhì)的消化率(%)食物真消化率食物真消化率食物真消化率雞蛋牛奶肉、魚玉米97±395±394±385±6大米面粉(精致)燕麥小米87±496±486±779大豆粉菜豆花生醬中國混合膳86±7789496摘自WHO,第110頁，2007年。★真消化率（truedigestibility）

食物氮－（糞氮－糞代謝氮）

—————————————×100%食物氮★表觀消化率（apparentdigestibility）

食物氮－糞氮

———————×100%

食物氮糞代謝氮：指腸道內(nèi)源性氮，即試驗對象完全不攝入蛋白質(zhì)時，糞中的含氮量。成人24小時內(nèi)糞代謝氮一般為0.9～1.2g消化道機體蛋白質(zhì)食物氮糞氮50糞代謝氮（0.9-1.2g）吸收氮（三）蛋白質(zhì)利用率（Utilization)

★生物價(biologicalvalue，BV)

★蛋白質(zhì)凈利用率(netproteinutilization，NPU)

★蛋白質(zhì)功效比值(proteinefficiencyratio，PER)

★氨基酸評分(aminoacidscore，AAS)

相對蛋白質(zhì)值(relativeproteinvalue，RPV)

凈蛋白質(zhì)比值(netproteinratio，NPR)

氮平衡指數(shù)(nitrogenbalanceindex，NBI)

★1.生物價(biologicalvalue，BV)：是反映食物蛋白質(zhì)消化吸收后被機體利用程度的指標。儲留氮生物價＝×100

吸收氮

吸收氮=食物氮－(糞氮－糞代謝氮)

儲留氮=吸收氮－(尿氮－尿內(nèi)源性氮)消化道氨基酸池機體蛋白質(zhì)攝入蛋白質(zhì)90g糞氮尿氮腸道內(nèi)源性蛋白質(zhì)消化、吸收蛋白質(zhì)50糞代謝氮尿內(nèi)源性氮吸收氮儲留氮★

2.蛋白質(zhì)凈利用率(netproteinutilization，NPU)

是反映食物中蛋白質(zhì)被利用的程度，即機體利用的蛋白質(zhì)占食物中蛋白質(zhì)的百分比。

蛋白質(zhì)凈利用率＝消化率×生物價儲留氮＝×100%

食物氮★3.蛋白質(zhì)功效比值(proteinefficiencyratio，PER)：是用處于生長階段中的幼年動物(一般用剛斷奶的雄性大白鼠)，在實驗期內(nèi)其體重增加和攝入蛋白質(zhì)的量的比值來反映蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的指標。（10%，28天）

動物體重增加(g)

蛋白質(zhì)功效比值＝攝入食物蛋白質(zhì)(g)

實驗組功效比值校正蛋白質(zhì)功效比值＝×2.5

對照組功效比值實驗期間用標化酪蛋白為參考蛋白設(shè)對照組由于所測的蛋白質(zhì)主要被用來提供生長所需，該指標被廣泛用來作為嬰兒食品蛋白質(zhì)的評價

★

4.氨基酸評分(aminoacidscore，AAS)：

是用被測食物蛋白質(zhì)的必需氨基酸評分模式和推薦的理想的模式或參考蛋白的模式進行比較，因此是反映蛋白質(zhì)構(gòu)成和利用的關(guān)系。

被測蛋白質(zhì)每克氮(或蛋白質(zhì))中氨基酸量(mg)氨基酸評分=

理想模式或參考蛋白質(zhì)中每克氮(或蛋白質(zhì))中氨基酸量(mg)

X100以上圖片來源于百度搜索幾種食物和不同人群需要的氨基酸模式摘自WTOTechnicalReportSeries724,第121頁,1985年。人群(mg/g蛋白質(zhì))食物(mg/g蛋白質(zhì)〕1歲以下2～5歲10～12歲

成人

雞蛋牛奶牛肉組氨酸異亮氨酸亮氨酸賴氨酸蛋氨酸+半胱氨酸苯丙氨酸+酪氨酸蘇氨酸纈氨酸色氨酸總計287016110358125879317714192866582563343511339192844442222282592418-1210141213147103.5842254867057934766175122747957833102446414504344881894080465012479確定某一食物蛋白質(zhì)氨基酸評分步驟:

計算被測蛋白質(zhì)每種必需氨基酸的評分值在上述計算結(jié)果中，找出第一限制氨基酸評分值，即為該蛋白質(zhì)的氨基酸評分。經(jīng)消化率修正的氨基酸評分（PDCAAS）

(proteindigestibilitycorrectedaminoacidscore,)：經(jīng)消化率修正的氨基酸評分＝氨基酸評分×真消化率

幾種食物蛋白質(zhì)經(jīng)消化率修正的氨基酸評分

食物蛋白經(jīng)消化率修正的氨基酸評分食物蛋白經(jīng)消化率修正的氨基酸評分酪蛋白雞蛋大豆分離蛋白牛肉豌豆粉菜豆1.001.000.990.920.690.68斑豆燕麥粉花生粉小扁豆全麥0.630.570.520.520.40摘自UnderstandingNutrition,第8版，AppendixJ，1999年。常見幾種食物蛋白質(zhì)質(zhì)量(proteinquality)食物生物價（BV）蛋白質(zhì)凈利用率NPU(%)蛋白質(zhì)功效比PERAAS全雞蛋全牛奶魚牛肉大豆精制面粉大米土豆948783747352636784828173665163603.923.094.552.302.320.602.16-1.060.981.001.000.630.340.590.48摘自《營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)》，第3版，第11頁。六、蛋白質(zhì)營養(yǎng)不良

proteinmalnutrition通常與能量缺乏同時發(fā)生，稱為蛋白質(zhì)—能量營養(yǎng)不良（protein-energymalnutrition，PEM），多數(shù)是因貧窮饑餓引起的，主要分布在非洲、南美洲及亞洲地區(qū)夸希奧科?。↘washiorker）：能量攝入基本滿足而蛋白質(zhì)嚴重不足，5歲以下兒童多見，主要表現(xiàn)為腹部、腿部水腫，虛弱、表情淡漠、生長遲滯、頭發(fā)變色易脫落、易感染，肝臟脂肪變性。消瘦病（Marasmus）：能量和蛋白質(zhì)攝入均嚴重不足，嬰幼兒多見，主要表現(xiàn)為消瘦乏力、肌肉萎縮、皮下脂肪消失、頭發(fā)稀疏脫落，易感染其他疾病而死亡。61Kwashiorkor夸希奧科病（水腫型）Marasmus（消瘦型）以上圖片來源于百度搜索

（二）蛋白質(zhì)過量引起動物脂肪和膽固醇攝入過多肥胖、高血脂、糖尿病、高血壓等慢性疾病增加肝臟、腎臟負荷：過多的蛋白質(zhì)在肝臟脫氨分解后的氮由尿中排出體外過多攝入含硫氨基酸，加速骨骼中鈣的丟失，引發(fā)骨質(zhì)疏松(osteoporosis)。與癌的發(fā)生有一定關(guān)系與痛風(fēng)密切相關(guān)七、機體營養(yǎng)狀況評價

Assessmentofnutritionalstatus（一）膳食蛋白質(zhì)攝入水平：背景資料（二）身體測量指標：是評價機體蛋白質(zhì)營養(yǎng)狀況的重要依據(jù)，包括身高、體重、胸圍、上臂圍等指標和一些營養(yǎng)評價指數(shù)，如BMI、標準身高體重等上臂肌圍（armmusclecircumference,ARA）和上臂肌