蛋白质

蛋白质知识总结，包括氨基酸、蛋白质的功能，蛋白质的消化、吸收和代谢，食物蛋白质的营养学评价，蛋白质的参考摄入量及食物来源等内容。

蛋白质

• 蛋白质
  • 氨基酸
    • 氨基酸及其分类
      • 必需氨基酸
        • 甲缬赖异苯亮色苏组
      • 非必需氨基酸
      • 条件必需氨基酸
    • 氨基酸模式和限制氨基酸
      • 氨基酸模式
        • 概念
          • 人体蛋白质以及各种食物蛋白质在必需氨基酸的种类和含量上存在着差异，在营养学上用氨基酸模式来反映这种差异。即各种蛋白质中必需氨基酸的构成比例。
        • 计算方法
          • 将色氨酸含量定为1，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这种蛋白质的氨基酸模式。
        • 参考蛋白
          • 食物氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式越接近，必选氨基酸被机体利用的程度就越高，食物蛋白质的营养价值也相对较高。
          • 而鸡蛋蛋白质与人体的氨基酸模式最接近，在实验中常作为参考蛋白，可以用来测定其他蛋白质质量的标准蛋白。
      • 优质蛋白质（完全蛋白质）
        • 含必需氨基酸齐全，氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式接近，营养价值高，不仅可以维持成人健康，也可以促进儿童生长、发育的蛋白质被称为优质蛋白质。
        • 如蛋、奶、肉、鱼等动物性蛋白质以及大豆蛋白等。
      • 半完全蛋白质
        • 含必需氨基酸齐全，但是氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式差异较大，其中一种或几种必需氨基酸含量相对较低，导致其他的必需氨基酸在体内不能被充分利用而被浪费，造成蛋白质营养价值降低，虽可维持生命，但不能促进生长发育，这类蛋白质被称为半完全蛋白。
        • 大多数的植物蛋白都是半完全蛋白质，这些含量相对较低的氨基酸就成为限制氨基酸，含量最低的为第一限制氨基酸。
        • 植物性的蛋白质往往缺少赖氨酸、蛋氨酸和色氨酸，如大米和面粉赖氨酸低
      • 不完全蛋白
        • 氨基酸种类不齐全，即不能维持生命健康又不能促进生长发育额食物蛋白质称为不完全蛋白
        • 如玉米胶蛋白、动物结缔组织中的胶原蛋白。
      • 蛋白质互补作用
        • 为了提高植物性蛋白质的营养价值，往往将两种或两种以上的食物混合食用，以多补少，提高营养价值。这种不同食物间相互补充其必需氨基酸不足的作用称为蛋白质的互补作用。
        • 蛋白质互补原则
  • 蛋白质的功能
    • 人体组织的构成成分
    • 构成体内各种重要的生理活性物质，调节生理功能
      • 构成酶，能催化体内物质代谢；调节机体氧化还原平衡来参与物质的转移
      • 构成激素，如生长激素、胰岛素、甲状腺素
      • 构成抗体
      • 构成转运体
      • 维持体液渗透压和酸碱平度
    • 供给能量
    • 肽类的特殊生理功能
      • 参与机体的免疫调节
      • 促进矿物质的吸收
        • 酪蛋白磷酸肽（CPP）可以促进钙、铁的溶解吸收，可以作为钙、镁、铁等矿物质为原料的营养补充剂的配料
      • 降血压
        • 通过抑制血管紧张素转换酶活性来实现降压功能。
          • 降压肽：乳酪蛋白、鱼贝类和植物的肽类
      • 清除自由基
        • 保护细胞膜免受氧化破坏，防止红细胞溶血及促进高铁血红蛋白的还原
  • 蛋白质的消化、吸收和代谢
    • 蛋白质的消化吸收
      • 消化过程及转运
      • 影响蛋白质消化吸收的因素
        • ①胃肠道动力
        • ②黏膜的吸收
        • 食物中蛋白质的消化吸收速率和氨基酸在消化道的吸收速率与食物中蛋白质的类型有关，并影响到餐后蛋白质的合成、分解和沉积。
          • 根据它们对餐后氨基酸、蛋白质代谢快慢的不同，将它们分为快膳食蛋白（fast dietary protein）和慢膳食蛋白（slow dietary protein）
      • 内源性氮或粪代谢氮
        • 肠道中被消化吸收的蛋白质，除了来自食物外，还有来自于肠道脱落的粘膜细胞和消化液等，每天约有70g。其中大部分可被消化和吸收，为被消化吸收的由粪便排出体外，这种蛋白质中的氮称为内源性氮或粪代谢氮。
          • 成人24h内粪代谢氮一般为0.9~1.2g
    • 蛋白质的代谢
      • 氨基酸池
        • 吸收的氨基酸先储存在人体各组织、器官和体液中，这些有利的氨基酸统称为氨基酸池。氨基酸池中有游离的氨基酸除了来自食物外，大部分来自体内蛋白质水解。
      • 氨基酸转运子
        • 钠依赖性载体
          • 同时转运钠和氨基酸进入细胞，高钠可以促进转运
          • 这类载体可以产生较大的浓度梯度，使细胞内氨基酸浓度高于细胞外
          • 进入细胞的钠可被钠-钾泵泵入钾离子二被转运到细胞外
          • 主要转运甘氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、天门冬氨酸、天门冬酰胺
        • 非钠依赖性载体
          • 主要转运亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、精氨酸、半胱氨酸、苏氨酸、脯氨酸
        • 组氨酸、丙氨酸和丝氨酸可以被两种载体转运
        • 即细胞膜结合蛋白质，氨基酸进出细胞靠载体蛋白来完成。载体对氨基酸的亲和力和转运机制决定了细胞内氨基酸水平。
      • 进入细胞的氨基酸，主要用来重新合成人体蛋白质，使机体蛋白质不断更新和修复。30%肌蛋白，50%体液、器官蛋白，20%白蛋白、血红蛋白等。
      • 未被利用的氨基酸代谢转变为尿素、氨、尿酸和肌酐等，由尿和其他途径排出体外或转化为糖原和脂肪。同样由尿排出的氮也包括食物中的氮和内源性氮两种，尿氮占总排出氮的80%以上。
      • 必要氮损失（ONL）
        • 机体每天由于皮肤、毛发和黏膜的脱落，妇女经期失血及肠道菌群死亡排出体外等损失20g以上的蛋白质，这种氮排出是机体不可避免的氮损耗，称为必要的氮损失
        • 理论上只要从膳食中获得相当于必要的氮损失量的蛋白质，即可满足人体对蛋白质的需要。
    • 氮平衡（nitrogen balance）
      • 摄入和排除蛋白质的量之间的关系称为氮平衡
      • 氮平衡=摄入氮-（尿氮+粪氮+皮肤等氮损失）
        • B=I-(U+F+S)
      • 零氮平衡，B=0，健康成人应该维持在零氮平衡并富裕5% 正氮平衡，B>0，儿童处于生长发育阶段、妇女怀孕、疾病恢复、运动和劳动增肌 负氮平衡，B<0,饥饿、疾病及老年要注意尽可能减轻，保持健康，延缓衰老。
  • 食物蛋白质的营养学评价
    • 蛋白质的含量
      • 用凯氏定氮法先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，就可以得到蛋白质的含量。
      • 一般来说，食物中的含氮量占蛋白质的16%，其倒数为6.25，由氮计算蛋白质的换算系数即6.25。
    • 蛋白质消化率（digestibility）
      • 不仅反映了蛋白质在消化道内被分解的程度，同时还反映消化后的氨基酸和肽被吸收的程度。
      • 蛋白质真消化率(%)=（食物氮-粪氮+粪代谢氮）/食物氮*100%
      • 实际应用过程中我们一般不考虑粪代谢氮用表观消化率来表示，比真消化率低，具有一定的安全性
      • 表观消化率（%）=（食物氮-粪氮）/食物氮*100%
    • 蛋白质利用率
      • 生物价（biological value ，BV）
        • 是反映食物蛋白质消化吸收后，被机体利用程度的指标，生物价越高，表明被机体利用程度越高。
      • 蛋白质净利用率（net protein utilization ，NPU）
        • 是反映食物蛋白质被利用的程度，包括蛋白质的消化和利用两方面，因此更为安全。
      • 蛋白质功效比值（protein efficiency ratio ，PER）
        • 用于处于生长阶段中的幼年动物（一般用刚断奶的雄性大白鼠），在试验期间内，其体重增加（g）和摄入蛋白质的量（g）的比值来反映蛋白质的营养价值的指标。
        • 由于所测得的蛋白质主要用来提供生长需要，所以该指标被广泛用来作为婴幼儿食品中蛋白质的评价。
        • 实验时，饲料中被测蛋白质是唯一蛋白质来源，占饲料的10%，实验期为28天。
        • 变量有动物摄食持续时间、年龄、试验开始的体重和所用动物的种类
        • 蛋白质功效比值=动物体重增加/摄入食物蛋白质
          • 实验期间用标化酪蛋白为参考蛋白作为对照组，将上面的计算结果与对照组比较再用标况下酪蛋白的PER进行矫正，得到被测蛋白质功效比值。
          • 被测蛋白质功效比值=实验组功效比值/对照组功效比值*2.5
          • 用来评价肠内和肠外营养处方时相当有用。提供最适宜的必需和非必需氨基酸食物的处方应能够使人体达到最快的生长速度。
      • 氨基酸评分和经消化率修正的氨基酸评分（amino acid score ，AAS）和（protein digestibility corrected amino acid score ，PDCAAS）
    • 主要从食物的蛋白质含量、消化吸收程度和被人体利用程度三方面来全面地评价食物蛋白质的营养价值。
  • 蛋白质营养不良及营养状况评价
    • 蛋白质营养不良
      • 蛋白质-热能营养不良（PEM）
        • Kwashiorkor
        • Marasmus
    • 蛋白质摄入过多
    • 蛋白质营养状况评价
  • 蛋白质的参考摄入量及食物来源