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第二章 蛋白质营养,蛋白质营养,蛋白质营养概述 氨基酸营养 蛋白质营养评价 蛋白质食物来源,第一节 蛋白质营养概述,蛋白质的组成 蛋白质的营养功用 蛋白质的需要量,一、蛋白质的组成,荷兰人格里特1838年发现蛋白质。他观察到有生命的东西离开了蛋白质就不能生存。 蛋白质主要由碳、氢、氧、氮4种元素组成,其中氮元素的含量比较恒定约为16%。 蛋白质主要由氨基酸组成,因氨基酸的组合排列不同而组成各种类型的蛋白质。 氨基酸是组成一切蛋白质的最基本结构单位,20种氨基酸构成成千上万种蛋白质。,二、蛋白质的营养功用,构成和修补组织:在体内含量仅次于水,大约占体重的20(蛋白质占人体干重的54%),是构成各种组织的主要有机成分。,肌丝滑行原理示意图,二、蛋白质的营养功用,构成和修补组织:在体内含量仅次于水,大约占体重的20(蛋白质占人体干重的54%),是构成各种组织的主要有机成分 调节生理功能:酶的催化作用(700);激素的生理调节作用;血红蛋白和肌红蛋白的运氧和贮氧;肌纤蛋白的收缩;抗体的免疫、核蛋白的遗传。,氮平衡:机体摄入氮(食物蛋白含氮量)和排出氮的关系,氮平衡:每日人体摄入蛋白质的含氮量与排出体外的氮量相等(成年人) 正氮平衡:摄入氮量多于排出体外的氮量(儿童生长发育期、病后恢复期) 负氮平衡:排出体外的氮量多于摄入氮量(衰老、消耗性疾病,热能供应不足、活动量过大、蛋白质摄入量过低、精神紧张),三、 蛋白质的需要量,大肠杆菌RNA聚合酶全酶,神经氨酸酶,二、蛋白质的营养功用,构成和修补组织:在体内含量仅次于水,大约占体重的20(蛋白质占人体干重的54%),是构成各种组织的主要有机成分 调节生理功能:酶的催化作用;激素的生理调节作用;血红蛋白和肌红蛋白的运氧和贮氧;肌纤蛋白的收缩;抗体的免疫、核蛋白的遗传。 供给热能:在碳水化合物和脂肪供给的热能不足或摄入氨基酸过多时供给热能,人体每天所需的能量有14%来自蛋白质。 1克食物蛋白质在体内可产生4kcal的热能。,氮平衡:机体摄入氮(食物蛋白含氮量)和排出氮的关系,氮平衡:每日人体摄入蛋白质的含氮量与排出体外的氮量相等(成年人)。 正氮平衡:摄入氮量多于排出体外的氮量(儿童生长发育期、病后恢复期)。 负氮平衡:排出体外的氮量多于摄入氮量(衰老、消耗性疾病,热能供应不足、活动量过大、蛋白质摄入量过低、精神紧张)。,三、 蛋白质的需要量,食物中蛋白质含量测定一般使用微量凯氏定氮法,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,就可以得到食物蛋白质的含量。 一般来说,食物中氮含量占蛋白质的16%,其倒数即为6.25,由氮计算蛋白质的换算系数即是6.25。,蛋白质的含量,摄入氮 = 尿氮 + 粪氮 + 必要氮损失 B I - ( U + F + S ) B:氮平衡; I: 摄入氮; U:尿氮;F:粪氮;S:必要氮损失 必要氮损失:机体每天由于皮肤、毛发和粘膜的脱落等损失约20g以上的蛋白质,这种氮排出是机体不可避免的氮消耗。,氮平衡状态公式,蛋白质的推荐摄入量,2000年中国营养学会推荐用量:蛋白质供应量应占总热量的1015。 存在个体差异,应根据特定人群的需要量设定。,成人: 每天1.2g/Kg 婴幼儿及儿童: 每天2.03.0g/Kg 青春期的少年儿童:每天1.52.0g/Kg 老年人: 每天1.3g/Kg,Kwashiorker氏征:指能量摄入基本满足而 蛋白质严重不足的儿童营养性疾病。,蛋白质营养不良 (蛋白质-能量营养不良),Kwashiorker氏征:指能量摄入基本满足而 蛋白质严重不足的儿童营养性疾病。 Marasmus氏征:指蛋白质和能量摄入均 严重不足的儿童营养性疾病。,蛋白质营养不良 (蛋白质-能量营养不良),Marasmus 氏征,Kwashiorker氏征:指能量摄入基本满足而 蛋白质严重不足的儿童营养性疾病。 Marasmus氏征:指蛋白质和能量摄入均 严重不足的儿童营养性疾病。 成人蛋白质摄入不足可引起:体重减轻、 体力下降、浮肿、易贫血、抗病力减弱等。,蛋白质营养不良 (蛋白质-能量营养不良),Kwashiorker氏征:指能量摄入基本满足而 蛋白质严重不足的儿童营养性疾病。 Marasmus氏征:指蛋白质和能量摄入均 严重不足的儿童营养性疾病。 成人蛋白质摄入不足可引起:体重减轻、 体力下降、浮肿、易贫血、抗病力减弱等。,蛋白质营养不良 (蛋白质-能量营养不良),蛋白质摄入过多,摄入较多的动物脂肪和胆固醇 加重了肾脏的负荷 含硫氨基酸摄入过多,加速骨骼中钙丢失,骨质疏松。 骨骼中流失的钙排到尿液 - 肾结石(肉食者),蛋白质摄入过多, 1914年美国著名实验,即发现动物蛋白喂养的大白鼠超常生长。商业公司的广告使得美国人接受高蛋白饮食结构。 朝鲜战争的尸体解剖发现,77%美国士兵有动脉硬化。实际上,疾病被发现以前的许多年就有了。 蛋白质多将排除,增加肝、肾负担, 致癌,第二节 氨基酸(AA)营养,必需氨基酸和非必需氨基酸 必需氨基酸的主要功能 氨基酸模式,必需氨基酸和非必需氨基酸,食物中的蛋白质必须经过肠胃道消化,分解成氨基酸才能被人体吸收利用,人体对蛋白质的需要实际就是对氨基酸的需要。 营养学上将氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸两类。 必需氨基酸(9种):人体不能合成或合成速度不能满足机体需要,须从食物中获取的氨基酸。 非必需氨基酸(9种):人体自身可以合成并能满足机体需要的氨基酸。,9 种必需氨基酸的主要功能,赖氨酸:能明显促进大脑发育,是肝脏及胆囊的组成成分,能促进脂肪代谢,调节松果体腺乳腺、黄体及卵巢,防止细胞退化;可改善以谷物为主地区人的营养状况。 色氨酸:促进胃液及胰液的产生,促进睡眠 酪氨酸:改善记忆力及思维敏捷度,提高性欲 蛋氨酸:参与组成血红蛋白、组织与血清,有 促进脾脏、胰腺及淋巴的功能,9 种必需氨基酸的主要功能,苏氨酸: 有转变某些氨基酸达到平衡的功能。 异亮氨酸:参与胸腺、脾脏及脑下腺的调节, 合成肌肉蛋白质的原料。 亮氨酸: 刺激蛋白质合成,刺激胰岛素分泌。 缬氨酸: 作用于黄体、乳腺及卵巢。 组氨酸: 有很强的舒张血管作用。,半(条件)必需氨基酸,半胱氨酸和酪氨酸 在体内分别由蛋氨酸和苯丙氨酸转变而成,如果膳食中能直接提供这两种氨基酸,则人体对蛋氨酸和苯丙氨酸的需要可分别减少30%和50%。 在计算食物必需氨基酸时,将蛋氨酸和半胱氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸合并计算。,非必需氨基酸,除上述9种必需氨基酸以外的其余氨基酸都称为非必需氨基酸。 非必需氨基酸也是组成人体蛋白质的重要成份,而且也要保持一定比例,但只要有氮元素存在人体就能自己制造。 非必需氨基酸包括精氨酸、甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、鸟氨酸、瓜氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、酪氨酸、天门冬氨酸、二碘酪氨酸,氨基酸模式 蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。计算方法是将该种蛋白质中的色氨酸含量定为 l,分别计算出其它必需氨基酸的相应比值,这一系列的比值就是该种蛋白质氨基酸模式。 膳食蛋白中必需氨基酸模式越接近人体蛋白质组成,并被人体消化、吸收时,就越接近人体合成蛋白质的需要,越易被机体利用,其营养价值就越高。,几种食物和人体蛋白质氨基酸模式,当食物蛋白质的氨基酸模式与人体蛋白质相近时,必需氨基酸被机体利用的程度也越高,食物蛋白质的营养价值也相对越高。这种蛋白质也被称为优质蛋白质,如动物性蛋白质中蛋、奶、肉、鱼等以及大豆蛋白,均属于优质蛋白。 鸡蛋蛋白质与人体蛋白质氨基酸模式最为接近,在实验中常以它作为参考蛋白。,优质蛋白质,限制氨基酸 是指食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸相对含量较低,导致其它的必需氨基酸在体内不能被充分利用而浪费,造成其蛋白质营养价值降低。,几种食物和人体蛋白质氨基酸模式,限制氨基酸 是指食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸相对含量较低,导致其它的必需氨基酸在体内不能被充分利用而浪费,造成其蛋白质营养价值降低。 食物中最主要的限制氨基酸为赖AA和蛋AA。大多数植物蛋白质中赖AA含量不足;牛奶和肉类蛋白质中蛋AA相对不足。此外,谷物还缺乏Trp。,蛋白质的生理价值,蛋白质的生理价值:表示蛋白质被人体吸收利用的程度(利用率)。 必需氨基酸的含量与组成情况与人体组织蛋白质组成情况接近时,其利用率高,生理价值高。奶类高,动物蛋白高于植物蛋白 食物蛋白质的互补作用:不同食物蛋白质中必需氨基酸组成不同,混合食用以后,可取长补短,提高其生理价值。,第三节 蛋白质营养评价,蛋白质的含量 蛋白质消化率 蛋白质利用率 氨基酸评分 蛋白质互补作用,食物蛋白质营养学评价 蛋白质的含量: 微量凯氏(Kjeldahl)定氮法: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,就可得到食物蛋白质的含量。 蛋白质消化率 蛋白质利用率,谷 物: 10.0%左右 蔬 菜: 1.0%-3.0% 蘑菇17.8%-38.7% 水 果: 1.0%以下 豆制品:豆浆1.8%、豆腐8.1%、豆腐皮/丝44.6% 肉 类: 猪肉10%-20%、牛/羊肉15%-20%、 鸡肉19.3% 鱼 类: 15%-22%、海参/干贝55%左右 蛋 类: 12.8% 奶 类: 2%-3%,一、蛋白质的含量,蛋白质消化率的意义:消化后的氨基酸和肽被吸收 的程度 食物氮 - 蛋白质消化率(%)= - 食物氮 粪代谢氮:肠内源性不摄入蛋白质时粪中的氮 意 义:蛋白质在消化道内被分解的程度,(粪氮-粪代谢氮),二、蛋白质消化率(D),蛋白质消化率的意义:消化后的氨基酸和肽被吸收 的程度 食物氮 - 蛋白质消化率(%)= - 食物氮 粪代谢氮:肠内源性不摄入蛋白质时粪中的氮 意 义:蛋白质在消化道内被分解的程度,(粪氮-粪代谢氮),二、蛋白质消化率(D),几种食物蛋白质的消化率(%),蛋白质在食物中的存在形式 蛋白结构:大豆蛋白的分子量比较大,消 化的过程稍微复杂一些。 粉碎程度:大豆整粒60% 加工为豆腐90% 食物中含有不利于蛋白质吸收的其他因素 (生大豆含胰蛋白酶抑制因子,马铃薯含糜蛋白 酶抑制因子,这些成分降低蛋白质消化率。),蛋白质消化率影响因素,热加工的有益作用 1、杀菌和灭菌:加热使蛋白质变性,杀灭微生物引起食品败坏的酶,相对保存了食品中营养素。 2、提高蛋白质消化率:蛋白质变性后,其原来被包裹有序的结构显露出来,便于蛋白酶作用。 3、破坏某些嫌忌成分:加热可破坏食品中毒性物质、酶抑制剂和抗维生素而使其营养价值提高。 4、改善食品的感官性质:在含有蛋白质和糖类食品进行热加工时,糖氨反应使颜色褐变。,蛋白质和氨基酸在食品加工时的变化,热加工的无益作用 加热 对蛋白质和氨基酸的营养价值有损害,对焙烤制品的蛋白质、氨基酸不良影响,特别是面包皮的损失严重。 未加热的蛋白质在进行酶促水解、消化时,主要产生游离氨基酸、有少量小肽;加热后的蛋白质水解时产生的游离氨基酸少,即在食品加工时延长热处理时间可降低消化性,改变氨基酸的释放和利用,因而降低蛋白质的营养价值。,蛋白质和氨基酸在食品加工时的变化,氧化:蛋白和氨基酸的破坏可由氧化引起 脱硫:含低糖湿润食物加热时常引起胱氨酸半胱氨酸显著破坏,氨基酸的利用率下降。 在肉类食品加工,将亚硝酸盐(亚硝酸钠 )防腐剂用于腌制,使肉呈现鲜亮稳定的红色,并且可抑制肉毒梭状芽孢杆菌的生长。 亚硝酸盐为强氧化剂,进入人体后,可使血中低铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白,失去运氧的功能,致使组织缺氧,出现青紫而中毒。 亚硝酸盐致癌机理是:在胃酸环境下与食物中的仲胺和酰胺等生成强致癌物N一亚硝胺。,破坏氨基酸,三、蛋
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