3产能营养素-3蛋白质打印版

第三章 产能营养素-蛋白质

V

Jerry

麻 婆 豆 腐

1 2

2、氨基酸的结构通式及特点： 氨基酸的结构通式及特点：

观察以下几种氨基酸的结构

H H2N C H

甘氨酸

O C OH H2N CH3

H C

缬氨酸

te

H NH2

re

H

d

CH3 CH3 NH2 CH2CH2COOH

O C CH3 OH

COOH

COOH

NH2

COOH

is

OH

亮氨酸

甘氨酸

丙氨酸

谷氨酸

H H2N C CH3

丙氨酸

O C OH H2N

H C

CH3 CH3

eg

O C

(1)每个氨基酸分子至少都含有一个氨 基(--NH2)和一个羧基(--COOH)，并 且都有一个氨基和一个羧基连在同 一个碳原子上，这个碳原子上还连 接一个氢原子和一个侧链基团（R)。 (2)R基不同、氨基酸不同(生物体内 4 约20种)。

U

第三节 蛋白质

l一、体内蛋白质的结构和功能 氨基酸分子式通式 l1.结构

蛋白质是主要由碳、氢、氧、

nR

CH3

蛋白质的分子结构：

(1)氨基酸分子经过不断的脱水缩合形成一条多肽链。

三肽

氮组成的高分子化合物。

其中含碳50%～56%、氢6%～ 8%、氧19%～24%、氮13%～19%、 硫0～4%、磷、铁、铜、锰、锌、 钴、钼等。 多数蛋白质的含氮量约16%， 因此，可通过测定食物样品的氮含 量，再乘以6.25（蛋白质换算系数） 得出样品中的蛋白质含量。

氨基酸通过肽键 组成蛋白质，这 些链通过折叠或 螺旋形成蛋白质 的三维结构

5

H2O

6

由一条或几条肽链通过化学键连接在一起，螺旋、 折叠、盘曲形成复杂的空间结构。

血红蛋白

必需氨基酸 （一）氨基酸营养分类 非必需氨基酸 条件必需氨基酸

请掌握他们的概 念和分类

7

烹饪营养卫生学

8

必需氨基酸 (essential amino acid，EAA)

te

必需氨基酸

异亮氨酸 亮氨酸 赖氨酸 蛋氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 色氨酸 缬氨酸 组氨酸* 丙氨酸 精氨酸

是人体不能合成或合成速度不能满足机体需 要，必须从食物中直接获得的氨基酸。 共9种： 异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨 酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸、组氨酸（婴 儿）。 在必需氨基酸中， 半胱氨酸可代替蛋氨酸， 代替量可达30％，因为机体就是利用蛋氨酸来 合成半胱氨酸。同样，由于 苯丙氨酸在代谢中 参与合成酪氨酸，故酪氨酸亦可代替约50％的 苯丙氨酸。因此，当膳食中半胱氨酸及酪氨酸 的含量丰富时体内即不必耗用蛋氨酸和苯丙氨 酸来合成这两种非必需氨基酸，从而减少机体 对蛋氨酸和苯丙氨酸的需要量。正因为如此， 人们有时将半胱氨酸和酪氨酸称为“半必需氨基 酸”。

氨基酸

re

英文

构成人体蛋白质的氨基酸

氨基酸 英文 Aspartic acid(Asp) Asparagine(Asn) Glutamic acid(Glu) Glutamine(Gln) Glycine(Gly) Proline(Pro) Serine(Ser)   Cysteine(Cys) Tyrosine(Tyr) 天门冬氨酸 天门冬酰胺 Isoleucine(Ile) 谷氨酸 Leucine(Leu) 谷氨酰胺 Lysine(Lys) 甘氨酸 Methionine(Met) 脯氨酸 Phenylalanine(Phe) 丝氨酸 Threonine(Thr) 条件必需氨基酸 Tryptophan(Trp) 半胱氨酸 Valine(Val) 酪氨酸 Histidine(His)   Alanine(Ala) Arginine(Arg)

eg

9

is

非必需氨基酸

d

*组氨酸为婴儿必需氨基酸，成人需要量可能较少。

蛋氨酸

半胱氨酸 酪氨酸

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2. 蛋白质的

l一、 。人体内蛋白质占体重 的16～19%，约为干重的45%，参与构成人 体的任何组织和器官。人体中每天约有3% 的蛋白质被更新。 二、调节生理功能。蛋白质构成各类生 命活性物质，如酶、激素、抗体、载体、多 种介质等。 三、 1克食物蛋白质在体内被代谢分解，可释放 出16.7kJ (4kcal) 的能量。 四、赋予食品重要的功能特性

构成机体

供能

U

功能

nR

摘自Modern Nutrition in Health and Disease ，第9版，第14页，1999年。

苯丙氨酸

类比：蛋白质必需经过消化，成为各种氨基酸，才能被人体吸收和利用。

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11

二、蛋白质的代谢

思考与讨论

v进入人体消化道的蛋白质食物，要经过哪 些消化酶的作用才能分解为氨基酸?

食物中蛋白质 分 肠 解 道 AA 吸收

组织蛋白 碳水化合物 合成 分解 脂肪 酶、抗体、血 红蛋白、激素 等

血液

氨基酸代谢池 尿氮

口腔→食道→胃→十二指肠→小肠→大肠 →直肠

粪氮 未被吸收氮 皮肤氮

尿内源性氮 食物中未被利用氮

胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠蛋白酶、肠肽酶

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肠道代谢废物氮

蛋白质体内代谢过程

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蛋白质代谢

1、来源：主要是动物蛋白质和植物蛋白质。 2、利用：蛋白质 消化分解 氨基酸 吸收 血液 合成 各种组织蛋白质、酶、激素等 氨基转换 新的氨基酸 氨基酸 含氮部分：氨基 转变 尿素 脱氨基酸 氧化分解 CO +H O+Q 2 2 不含氮部分 合成糖类、脂肪

三、氮平衡(nitrogen balance)

is

te

氮平衡

必需 氨基 酸

人体理想蛋 白质 含量 比 值

异亮氨 酸 亮氨酸 赖氨酸 蛋+胱氨 酸 苯丙+酪 氨酸 苏氨酸 色氨酸 缬氨酸 总计 40 70 55 35 60 40 10 50 360 4.0 7.0 5.5 3.5 6.0 4.0 1.0 5.0

摄入氮与排出氮的关系。 表达式 : NB=I-（U+F+S）

I=摄入氮 U=尿氮 F=粪氮 零平衡 正平衡 负平衡 S=皮肤损失氮 摄入氮=排出氮 摄入氮>排出氮 摄入氮

nR

eg

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re

鸡蛋蛋白 质 含 量 比 值

54 86 70 57 93 47 17 66 3.2 5.1 4.1 3.4 5.5 2.8 1.0 3.9

d

16

U

1.蛋白质的质与量的平衡

l对蛋白质的需要量实际上是对必需氨基酸 的需要。 l蛋白质的质量取决于IAA对人体需求的接近 程度。 l此种优质蛋白质存在于

几种蛋白质的氨基酸模式（含量：mg/每克蛋白质, 人体 理想蛋白质为FAO/WHO1973年模式）

牛奶蛋白 质 含 量 比 值 人乳蛋白 质 含 量 比 值 面粉蛋白 质 含 量 比 值 大豆蛋白 质 含 量 比 值

47 95 78 33 102 44 14 64

3.4 6.8 5.6 2.4 7.3 3.1 1.0 4.6

46 93 66 42 72 43 17 55

2.4 5.5 3.9 2.5 4.2 2.5 1.0 3.2

42 71 24 31 79 28 11 42

3.8 6.4

60 80 68 17 53 39 14 53

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4.3 5.7 4.9 1.2 3.2 2.8 1.0 3.2

全蛋、牛奶、

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2.2

2.8 7.2 2.5 1.0 3.8

肉类、豆类

2.蛋白质需求量的测定

成年人在无N膳食条件下，每天N的损失总量 为57mg/kg，相当于每天排出蛋白质

0.36g/kg（57mg×6.25）。假设食物蛋白

质被完全利用，据此可认为，若食物蛋白质按 0.36g/kg摄入，应能补偿成人机体的蛋白质丢 失，达到N平衡。N平衡状态可表示为下式：

l年轻的男性志愿者摄入的是不断加量 的蛋。对于健康的青年成人，蛋白质 日需求量确定为0.625g/kg ，高营养 质量的蛋白质。 l加上一个安全的差数。加25%就得到 推荐日摄入量，约为 。 l这个值应该能够满足绝大多数（97.5%） 人口的需求。

20

摄入N = 尿N + 粪N + 其他N损 失

19

0.75g/kg

四、蛋白质推荐摄入量

营养素供给在距平均值两个标准差处

1.老人

nR

蛋白质的需要量与许多因素有 关，如年龄、各国的标准不同、 蛋白质的优劣程度等，其需要 量有所不同，要满足蛋白质的 需要，不但要进食足够的蛋白 质，而且还应有足够的其它营 养素。

is

21

te

量为 摄入量。

l能量消耗少，肌肉逐渐消失，体脂增多而 肥胖。 l日需量0.9g/kg，加上合适的安全系数，即 安全适宜的

eg

re

优质蛋白质的日摄入

1.0g/kg，超过目前成人的推荐

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U

2.禁食

l在休息和禁食状态下，能量一半来自 于脂肪，一半来自葡萄糖。 l禁食超过12h，葡萄糖异生作用。 l禁食超过48h，新陈代谢适应，转为脂 肪供能 l长期禁食总代谢适应期为4-10d。保护 体蛋白。 l恢复饮食要谨慎。

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五、食物蛋白质营养评价

食物蛋白质的含量 食物蛋白质的消化率 蛋白质利用率

24

d

常见食物蛋白质换算系数

1．食物中蛋白质的 含量：

一般用凯氏定氮法， 测出食物含氮量，再乘以换算 系数 ，即为蛋白质含量。 不同蛋白质，其系数也不同。

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食物 大米 全小麦 玉米 大豆 杏仁

蛋白质换算 系数 5.95 5.83 6.25 5.71 5.18

食物 花生 绵籽 蛋和肉类 奶

芝麻、葵花子

蛋白质换算 系数 5.46 5.30 6.25 6.38 5.30

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6.25

2.食物中蛋白质的消化率：

消化率（%）=[食物氮-（粪氮-粪代谢氮）]/食物氮 ×100% 表观消化率(%)=(I-F)/I*100% 真消化率%=[I-（F-Fk）]/I*100% F=粪氮 Fk=粪代谢氮 F=未被消化的食物氮 FK=脱落肠粘膜细胞以及肠道细菌含氮量 消化率受到蛋白质性质、膳食纤维、多酚类物 和酶反应等因素的影响。

eg

27

nR

is

te

蛋白质 鸡蛋

脱脂牛奶

在调配膳食时，为充分发挥蛋 白质互补作用，应遵循三个原则：

（1）食物的生物学种属愈远愈 好 （2）搭配的种类愈多愈好 （3）食用时间愈近愈好

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U

3．蛋白质利用率

食物蛋白质被消化吸收后在体内被利用的程度。 Ø 生物价（BV）： Ø 是指食物蛋白质被吸收后储留氮占吸收氮的百分 比 BV =氮贮留量/氮吸收量*100 =[I-（F-Fk）-(U-Um)]/[I-(F-Fk)]

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re

生物价

几种常见食物蛋白质的生物价

蛋白质 鸡蛋白 生物价 蛋白质 鸡蛋黄 生物价

牛肉 白面粉 白菜 小麦 生大豆

94 85 76 52 76 67 57

d

鱼 扁豆 小米 大米

马铃薯

花生

83 83 72 57 77 67 59

猪肉 蚕豆 玉米 红薯

熟大豆

96 74 58 60 72 64

30

蛋白质净利用率（NPU）

蛋白质的功效比值（PER）

Ø 是指生长发育中的动物每摄入1g蛋白质 所增加的体重克数。 Ø PER =增加体重(g)/摄入食物蛋白质(g) Ø 影响PER因素：蛋白含量 实验动物 实验时间

31

Ø表示蛋白质被机体利用程度 Ø蛋白质净利用率=生物学价值 *消化率

10%

断乳雄性大鼠 28天

32

te

33

氨基酸评分 （AAS 蛋白质化学评分）

AAS=

被测蛋白质每克氮（或蛋 白质）中某种氨基酸mg 理想模式中每克氮（或蛋 白质）中某种氨基酸mg

×100

氨基酸

re

氨基酸评分计算举例

小麦粉（标准粉）参考蛋白

d

AAS

77.8 82.6 28.6 54.4 84.9 59.6 64.7 63.6

eg nR

is

异亮氨酸 亮氨酸 赖氨酸

蛋氨酸+半胱氨酸 苯丙氨酸+酪氨酸

苏氨酸 缬氨酸 色氨酸

(mg/g) 42.0 71.0 20.0 31.0 79.0 28.0 11.0 42.0

(mg/g) 54 86 70 57 93 47 17 66

34

U

Ø六、蛋白质的互补作用：

Ø 为了提高食物蛋白质的营养价值，往往将两种或两种以上的 食物混合食用，以相互补充其必需氨基酸不足，达到以多补 少，提高膳食蛋白质的营养价值的目的，这叫蛋白质互补作 用。植物性蛋白质依次缺乏赖氨酸，蛋氨酸，苏氨酸，色氨 酸，营养价值相对低。

2、互补措施：

l（1）搭配食物的种类越多越好。 l（2）食物的种属越远越好。 l（3）最好集中食物同时吃（先后

吃时，时间不超过5小时）。

谷 类 之 间 豆类与肉类

谷类与大豆 谷类与肉类

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烹饪营养卫生学

七、来源及供给量

动 物 性 植 物 性

畜、禽、鱼类10%～20% 奶类、鲜奶1.5%～4%、奶粉25%-27% 蛋类12-14% 干豆类20%～24%、其中大豆含量最高 50% 硬果类，蛋白质15%～25% 谷类6%-10%、薯类2%～3% 供热比10％～15%

表 不同食物的蛋白质含量 名称 含量(%) 10～20 畜、禽、鱼 1.5～4.0 鲜奶 25～27 奶粉 12～14 蛋类 20～40 大豆及豆类 15～25 硬果类 6～10 谷类 2～3 薯类 1 蔬菜水果类

37 38

年龄/岁

re

男 35 40 45 50 55 55 60 65 70 75 75 85 75 80 90

八、素食

l半素食，严格素食 l大力提倡素食的生活方式。 l慢性非传染性疾病比例低 l混合植物性蛋白质互补作用。大豆优质蛋 白 l谷类与豆类70:30较理想。 l还应加入花生 l大量VC可保证铁的利用。大豆富含钙 l素食者通常缺乏VB12（牛奶、蛋富含）

0～   1～ 2～ 3～ 4～ 5～ 6～ 7～ 8～ 9～

d

中国居民膳食蛋白质推荐摄入量 (RNI)

RNI/(g/d) 1.5～3g/kg/d 女 35 40 45 50 55 55 60 65 65 75 80

eg

is

10～ 11～ 14～ 18～* 轻体力劳动 中体力劳动 重体力劳动 孕妇(mg) 乳母(mg) 60～**

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te

41

65 70 80 第一孕期+5 第二孕期+15 第三孕期+20 　　　　　　　　　　　　　　　　　+20

40

nR

* 成年人按1.16g蛋白/kg/d计 75 ** 老年人按1.27g/kg/d 或蛋白质占总能量的15%

65

第四节 蛋白质能量营养不良

1. 蛋白质缺乏：若膳食蛋白质长期供给不足 可发生。 临床表现：消化不良→腹泻→血浆白蛋白 下降→水肿→肌肉萎缩→体重减轻→贫血→女性 月经障碍、乳汁分泌减少、生殖功能障碍。 若蛋白质摄入严重不足，导致“蛋白质恶性 营养不良症 (Kwashiorkor)”，主要表现为水肿。 若蛋白质和热能同时严重缺乏时，导致“干 瘦型营养不良 (Marasmus)”, 主要表现为消瘦。

U

Kwashiorkor

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Marasmus

43

44

Marasmus

nR

eg

45

is

te

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U

第五节 酒以及与酒有关的疾病

消瘦型PEM的主要特征 生长延迟 重度消瘦，脂肪肌肉消失 几乎无皮下脂肪 头发稀疏 皮肤薄，无弹性，宜起皱纹 代谢缓慢（体温、心率和血 压） 浮肿型PEM的主要特征 凹陷性水肿 肌肉消失 皮下脂肪堆积 低血清白蛋白 体内水分增多 可出现脂肪肝 皮肤色素沉着 头发暗淡无光泽 表情淡漠、易怒

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l一、酒的饮用 l乙醇（C2H5OH)，其由淀粉和糖类经发酵而 成。 l少量饮酒有益健康，降低心血管疾病风险。 l酗酒导致悲剧。 l红酒中的酚类化合物（白藜芦醇等）抗氧 化 l1g酒精相当于1.25ml。

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re

d

二、酒精对机体的影响

l （1）酗酒（2）过度饮酒有害健康 l （3）冠心病。存在V形线性关系。 l （4）中毒和事故 l （5）肝脏疾病： 急性肝炎、慢性肝炎及肝硬化 l （6）酒精过量和肝硬化：影响脂溶性V吸收，增 加尿钙流失，影响水溶性V吸收 l （7）韦尼克—科尔萨科夫综合症：VB1 l （8）胎儿酒精综合症 l （9）社会经济损失

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U

nR

eg

is

te

re

d