第三章 營養(yǎng)學基礎

　　第二節(jié) 能量及宏量營養(yǎng)素

　　蛋白質

　　(一)蛋白質的元素組成及氮折算成蛋白質的折算系數

　　1. 蛋白質的元素組成

　　2. 氮折算成蛋白質的折算系數

　　大多數蛋白質的氮含量相當接近，平均16%。因此在任何生物樣品中，每克氮相當于6.25g蛋白質(100/16)，其折算系數6.25

　　(二)氨基酸

　　1.氨基酸的分類

　　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 (幼兒必需氨基酸)

　　半必需氨基酸—半胱氨酸、酪氨酸長期缺乏可能引起生理功能障礙，而列為“半必需氨基酸”，因為它們在體內雖能合成，但其合成原料是必需氨基酸. (半胱氨酸和酪氨酸在體內可分別由蛋氨酸和苯丙氨酸轉變而成)

　　非必須氨基酸--胱氨酸、谷氨酸、絲氨酸、脯氨酸、天門冬氨酸、天門冬酰酸、谷光酰胺、甘氨酸、精氨酸、丙氨酸

　　2.氨基酸模式及限制氨基酸

　　某種蛋白質中各種必需氨基酸的構成比例稱為氨基酸模式 。食物蛋白氨基酸模式與人體蛋白越接近，越能被機體充分的利用，營養(yǎng)價值相對越高。當食物中任何一種必需氨基酸缺乏或過量，可造成體內氨基酸的不平衡，使氨基酸不能利用，影響蛋白質的合成。因此，在飲食中提倡食物多樣化，將多種食物混合食用。使必需氨基酸互相補充。

　　幾種食物蛋白質和人體蛋白質氨基酸模式

　　n 限制氨基酸 ：動植物蛋白中缺少一種或幾種必需氨基酸，從而影響其營養(yǎng)價值，這種氨基酸稱為限制氨基酸，缺乏最多的一種稱為第一限制氨基酸。

　　動物蛋白質中的蛋、奶、肉、魚等以及大豆蛋白質的氨基酸組成與人體必需氨基酸需要量模式較接近，所含的必須氨基酸在體內的利用率較高，故稱優(yōu)質蛋白質。

　　3.蛋白質的分類——在營養(yǎng)學上常按蛋白質的營養(yǎng)價值分類。有完全蛋白質、半完全蛋白質、不完全蛋白質(依照必需氨基酸的種類、數量、比例及是否促進生長發(fā)育來劃分)

　　4.蛋白質的消化、吸收和代謝

　　(1)蛋白質的消化

　　胃內消化蛋白質的主要是胃蛋白酶，其對乳中的酪蛋白有凝乳作用，對嬰兒較為重要，因為乳液凝成乳塊后再胃中停留時間延長，有利于充分消化。

　　小腸是蛋白質消化的主要部位。蛋白質在小腸內的消化主要依賴于胰腺分泌的各種蛋白酶可分為內肽酶(水解肽鍵)和外肽酶(肽鏈末端氨基酸逐個水解)

　　(2)蛋白質的吸收

　　(3)蛋白質的分解(脫氨及作用為主)與合成

　　進食正常飲食的健康人每日從尿中排出氮約12g，一般情況下攝入與排出成正比。但不攝入或禁食一切食物，每日也隨尿排氮2-4g。證明蛋白質不斷在體內分解成含氮廢物并隨尿排出體外。

　　(4)氮平衡的基本概念及其意義

　　u 氮平衡(Nitrogen Balance)：指氮的攝入量和排出量的關系

　　Ø 氮平衡的檢測常用于蛋白質代謝，機體蛋白質營養(yǎng)狀況評價和蛋白質需要量研究。

　　Ø 氮平衡=攝入氮-(尿氮+糞氮+皮膚氮) B=I-(U+F+S)

　　Ø 健康成人應維持零氮平衡，富余5%

　　Ø 孕婦、兒童、恢復期病人、運動員應保證適當正氮平衡。

　　Ø 攝入氮<排出氮為負氮平衡，人在饑餓、疾病及老年是一般處于該狀態(tài)，但應盡量避免

　　(五)蛋白質的生理功能

　　1、構造人的身體：是肌體細胞的重要組成部分，是人體組織更新和修補的主要原料。人體的每個組織：毛發(fā)、皮膚、肌肉、骨骼、內臟、大腦、血液、神經、內分泌等都是由蛋白質組成，所以說飲食造就人本身。蛋白質對人的生長發(fā)育非常重要。

　　2、修補人體組織：人的細胞處于永不停息的衰老、死亡、新生的新陳代謝過程中。例如年輕人的表皮28天更新一次，而胃黏膜兩三天就要全部更新。所以一個人如果蛋白質的攝入、吸收、利用都很好，那么皮膚就是光澤而又有彈性的。反之，人則經常處于亞健康狀態(tài)。組織受損后，包括外傷，不能得到及時和高質量的修補，便會加速機體衰退。

　　• 膠原蛋白：占身體蛋白質的1/3，生成結締組織，構成身體骨架。如骨骼、血管、韌帶等，決定了皮膚的彈性，保護大腦(在大腦腦細胞中，很大一部分是膠原細胞，并且形成血腦屏障保護大腦)

　　3、維持肌體正常的新陳代謝和各類物質在體內的輸送。

　　• 載體蛋白對維持人體的正常生命活動是至關重要的。

　　• 可以在體內運載各種物質。比如血紅蛋白—輸送氧(紅血球更新速率250萬/秒)、脂蛋白—輸送脂肪、細胞膜上的受體還有轉運蛋白等。

　　• 白蛋白：維持機體內的滲透壓的平衡及體液平衡。

　　• 免疫細胞和免疫蛋白：有白細胞、淋巴細胞、巨噬細胞、抗體(免疫球蛋白)、補體、干擾素等。七天更新一次。當蛋白質充足時，這個部隊就很強，在需要時，數小時內可以增加100倍。

　　4、構成人體必需的催化和調節(jié)功能的各種酶。

　　5、激素的主要原料，調節(jié)體內各器官的生理活性。

　　6、構成神經遞質乙酰膽堿、五羥色氨等。維持神經系統(tǒng)的正常功能--味覺、視覺和記憶。

　　7、提供熱能

　　(六)食物蛋白質的營養(yǎng)評價

　　(1)食物蛋白質的含量

　　(2)蛋白質的消化率—指蛋白質在消化道內被吸收的蛋白質占攝入蛋白質的百分數，反應食物蛋白質在消化道內被分解和吸收程度的一項指標。一般采用動物或人體實驗測定，根據是否考慮內源糞代謝氮因素，可分為表觀消化率和真消化率兩種方法。

　　1)蛋白質表觀消化率

　　蛋白質表觀消化率(%)=攝入氮-糞氮/攝入氮 *100%

　　2)蛋白質真消化率

　　蛋白質真消化率(%)=攝入氮-(糞氮-糞代謝氮)/攝入氮 *100%

　　(3)蛋白質利用率

　　• 蛋白質利用率是食物蛋白質營養(yǎng)評價常用的生物學方法。指蛋白質經消化吸收后，在體內被利用的程度。其高低主要取決于食物中必需氨基酸的含量和比值 。常用兩種方法：

　　1)蛋白質功效比值(PER)--以體重增加為基礎的測定方法，指實驗期內動物平均每攝入1g蛋白質時所增加的體重克數，反映蛋白質被利用于生長的效率

　　PER=實驗期內動物體重增加量(g)/實驗期內蛋白質攝入量(g)

　　由于同一種食物蛋白質在不同的實驗室所測得的PER值重復性常不佳，為了便于比較，通常設酪蛋白(參考蛋白質)對照組，即以酪蛋白的PER為2.5，并將酪蛋白對照組PER值換算為2.5，然后校正被側蛋白質(實驗組)PER

　　被側蛋白質PER=實驗組蛋白質功效比值/對照組蛋白質功效比值 *2.5

　　幾種常見食物蛋白質功效比值：全雞蛋3.92、牛奶3.09、魚4.55、牛肉2.3、大豆2.32、精制面粉0.6、大米2.16

　　2)生物價(BV)--反映食物蛋白質消化吸收后，被機體利用程度的一項指標。生物價越高，說明蛋白質被機體利用率越高，即蛋白質的營養(yǎng)價值越高。

　　BV=儲留氮/吸收氮 *100

　　儲留氮=吸收氮-(尿氮-尿內源氮)

　　吸收氮=攝入氮-(糞氮-糞內源氮)

　　尿內源氮是指機體沒有攝入蛋白質時尿中所含的氮，主要來自組織蛋白的分解。

　　u 表：常見食物蛋白質的生物價

　　3)氨基酸評分(AAS)(蛋白質化學分)

　　AAS =被測食物蛋白質每克氮或氨基酸含量(mg)/參考蛋白質每克氮或氨基酸含量(mg)*100

　　例

　　♀賴氨酸比值最低，為0.4，故賴氨酸為第一限制氨基酸，評40分。

　　• 例

　　1克某谷類蛋白質中的賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸含量分別為23mg,25mg,13mg,參考蛋白中這三種氨基酸含量分別為58，34，11

　　• 賴氨酸AAS=23/58×100=0.4×100=40

　　• 蘇氨酸AAS=25/34×100=7.35×100=73.5

　　• 色氨酸AAS=13/11×100=1.18×100=118

　　首先將被測食物蛋白中必需氨基酸與參考蛋白質中的必需氨基酸進行比較，比值最低者為限制氨基酸。由于限制氨基酸的存在使食物蛋白質的利用受到限制。被測食物蛋白質的第一限制氨基酸與參考蛋白質中同種必須氨基酸的比值即為該種蛋白質的氨基酸分。

　　該評價方法簡單但未考慮食物蛋白質的消化率，即經消化率修正的氨基酸評分：

　　經消化率修正的氨基酸評分(PDCASS)=氨基酸評分*真消化率

　　(七)蛋白質的互補作用

　　² 通過食物的互相搭配，取長補短，來使其氨基酸模式接近人體需要，提高其營養(yǎng)價值。這種食物搭配的效果叫做蛋白質的互補作用

　　² 利用蛋白質互補作用提高蛋白質生理價值;

　　例：玉米、小米、大豆單獨食用時，其生物價分別為60，57，64，如按40%、40%、20%的比例混合食用，生物價可提高到73.玉米賴氨酸含量低蛋氨酸高，而大豆蛋氨酸低賴氨酸高，混合食用兩者可互相補充

　　表 幾種食物混合后蛋白質氨基酸分

　　1. 為充分發(fā)揮食物蛋白質的互補作用，調配膳食時，遵循原則：

　　1)食物的生物種屬越遠越好;

　　2)搭配種類越多越好;

　　3)食用時間越近越好，最好同時食用(因為單個氨基酸在血液中停留的時間約4小時，然后到達組織器官，再合成組織器官的蛋白質，而合成組織器官蛋白質的氨基酸必須同時到達才能發(fā)揮互補作用，合成組織器官蛋白質。

　　2.合理加工烹調提高蛋白質的消化吸收率;

　　• 例如：大豆：整粒消化率僅為60%.豆?jié){、豆腐消化率為90%.

　　(八)蛋白質推薦攝入量及食物來源

　　(1)蛋白質推薦攝入量

　　u 理論上成人30g/日 pro攝入量可滿足零氨平衡

　　Ø 綜合因素考慮，成人按0.8g/kg·日(動物性pro為主);1.16g/kg·日(植物性pro為主)

　　u 按能量供應比例計：10%-15

　　u 中國營養(yǎng)學會推薦量

　　2)蛋白質的主要食物來源

　　u 一般要求優(yōu)質蛋白應占膳食蛋白質數量的30%～50%

　　u 含蛋白質豐富的食物(g/100g)

　　(九)蛋白質營養(yǎng)狀況評價

　　(1)膳食蛋白質攝入量

　　• (2)身體測量：體重、身高、上臂圍、上臂肌圍、上臂肌面積、胸圍以及生長發(fā)育指數

　　• (3)生化檢驗--血液蛋白和尿液相關指標

　　• 反映蛋白質在人體內營養(yǎng)狀況的指標有

　　血清白蛋白(正常值35-55g/L),

　　血清前白蛋白(200-500mg/L)、

　　血清運鐵蛋白(正常值2-4.0 g/L)，

　　纖維結合蛋白(200~280mg/L)，

　　視黃醇結合蛋白(40~70μg/L)。

　　• 血清白蛋白全部是由肝臟合成的。如血清白蛋白下降，即說明蛋白質在肝臟的合成出現了問題，說明肝臟功能受損。肝細胞的損傷程度也和血中運鐵蛋白的含量密切相關，肝細胞損害越重，運鐵蛋白值越低，故運鐵蛋白可作為檢測病毒性肝炎病情輕重的輔助指標。

　　• 蛋白質缺乏

　　• 消化系統(tǒng)最先受影響，腸消化酶活力下降，腹瀉、肝大、肝功能減退。

　　• 肌肉萎縮、消瘦、浮腫。

　　• 皮炎、毛發(fā)干枯無光澤，易脫落。

　　• 精神和體力減退，易疲勞。

　　• 免疫力降低，抵抗力差，細菌感染的發(fā)病率增加

　　• 傷口愈合減緩，心率減慢，血壓降低，易患貧血等。

　　(十)蛋白質的過多與缺乏

　　• 蛋白質過多--過多蛋白質，尤其是動物蛋白質攝入過多，會伴隨較多的脂肪和膽固醇的攝入;一般情況下，人體不儲存蛋白質，故必須將多余的蛋白質脫氨分解，氨則由尿排除體外。這以過程需要大量的水分，從而增加了腎臟的負擔;過多的蛋白質的攝入，也會造成含硫氨基酸攝入過多，這樣可加速骨骼中鈣的丟失，易產生骨質疏松。蛋白質的酸性代謝物會增加肝，腎的負擔，造成肝和腎的肥大并容易疲勞。大量的蛋白質會導致機體脫水，脫鈣，痛風。高蛋白對水和礦物質代謝不利，有可能引起秘尿系統(tǒng)結石和便秘。

　　• 蛋白質-熱能缺乏癥(Protein energy Malnutrition, PEM)

　　發(fā)生原因：1、原發(fā)性：經濟、政治、宗教、風俗、習慣、災荒、戰(zhàn)爭等造成食物缺乏。 2、繼發(fā)性：(1)攝入減少(2)消化吸收障礙(3)需要量增加(4)消耗增加(5)合成障礙(6)排出增多

　　蛋白質熱能缺乏癥特別好發(fā)于兒童，其次是孕婦和乳母，臨床上的PEM多見于嚴重的燒傷病人、腫瘤病人、消化道病人和肝、腎病人。

　　在兒童，PEM主要有三種類型：即干瘦型、水腫型和混合型。

　　• 1干瘦型蛋白質--熱能缺乏癥

　　(1)發(fā)生原因：熱能缺乏為主。

　　(2)好發(fā)年齡：1 歲以內。

　　(3)頭發(fā)：干枯無光澤， 易折斷。

　　(4)顏面：干枯無肉，Monkey face 。

　　(5) 皮下：無水腫。

　　(6) 食欲：亢進、易饑餓。

　　(7) 血清蛋白質：不降低或略有下降。

　　• 2、水腫型PEM

　　(1)發(fā)生原因：蛋白質缺乏為主。

　　(2)好發(fā)年齡：1～3歲。

　　(3)頭發(fā)：顏色改變、易脫落。

　　(4)顏面：Moon face。

　　(5)全身：水腫，體重增加，腹壁柔軟凸出。

　　(6)皮膚：皮疹、感染、破潰、結痂。

　　(7)皮下：嚴重水腫。

　　(8)食欲：差，表情痛苦，難喂養(yǎng)。

　　(9)血清蛋白：嚴重下降。

　　• 3.混合型 無論哪種PEM，都有不同程度的生長發(fā)育障礙，患兒的身高低于正常兒童，且免疫力低下，經常患消化道和呼吸道傳染病�；旌闲偷鞍踪|熱能缺乏癥時蛋白質和熱能均嚴重缺乏的結果，兼具有干瘦性和水腫型的表現，體重略有下降或不下降。

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