蛋白质-营养学

第二章 蛋白质 (Proteins),一、基本作用 1）身体组织成分： 器官、血液、骨、皮肤和毛发等的成分。 2）执行生理功能： 运动、感觉、机能调节、免疫、机体保护等（参与的蛋白质有肌蛋白、视蛋白、血浆蛋白、激素、胶原蛋白等） 3）供能： 4 kcal/g,二、基本组成,蛋白质-多肽-氨基酸,1）必需氨基酸(essential amino acids),人体中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。 有（8+1）种。 赖氨酸 （Lysine, Lys） 蛋氨酸 （Methionine, Met）,亮氨酸 （Leucine, Leu） 异亮氨酸（Isoleucine, Ile） 苯丙氨酸（Phenylalanine, Phe） 苏氨酸 （Threonine, Thr） 色氨酸 （Tryptophan, Trp） 缬氨酸 （Valine, Val ） 组氨酸 （Histidine, His）,2）非必需氨基酸(nonessential amino acids),丙氨酸(Alanine) 、精氨酸(Arginine) 、 天门冬氨酸(Asparate) 、天门冬酰胺(Asparagin) 、谷氨酸(Glutamate) 、 谷氨酰胺(Glutamine)、甘氨酸(Glycine)、脯氨酸(Proline)、羟脯氨酸(Hydroxyproline)、丝氨酸(Serine)、胱氨酸(Cystine),3）条件必需氨基酸,半胱氨酸、酪氨酸 蛋氨酸 半胱氨酸（Cysteine ） ； 苯丙氨酸 酪氨酸（Tyrosine）,三、营养价值,1）氨基酸模式 (amino acid pattern) 蛋白质中必需氨基酸的构成比例。它以色氨酸为“1”，反映了蛋白质中各种必需氨基酸的相对含量，即蛋白质的营养价值。,a. WHO推荐的氨基酸比例： 色氨酸（1）、 蛋氨酸+半胱氨酸（3.5）、 异亮氨酸（4）、 苏氨酸（4）、 缬氨酸（5）、赖氨酸（5.5）、 苯丙氨酸+酪氨酸（6）、 亮氨酸（7）,b. 完全蛋白(complete protein) 含丰富必需氨基酸的蛋白质。动物蛋白一般是完全蛋白。 优质蛋白质 (high quality protein)： 必需氨基酸数量多，构成比例与人体蛋白质相似的蛋白质。如鸡蛋、乳液、牛肉的蛋白质。,c. 不完全蛋白质 (incomplete protein) 该蛋白质中缺乏必需氨基酸，如植物蛋白和动物胶原蛋白。 植物蛋白是从谷类、豆类、坚果类提取的，与动物蛋白相比难于消化。（例外：大豆） 胶原蛋白约占动物全身蛋白质的30%，存在于皮肤、肌腱和骨中。它含必需氨基酸很少；主要含非必需氨基酸，如甘氨酸（33.5%），羟脯氨酸（10%）和脯氨酸（12%）。,胶原蛋白 1.两大特点 生命支架 皮肤衰老原因 2. 分布的部位 皮肤，头发，肌肉，血管，骨骼，眼睛 3. 如何补充胶原蛋白 口服含胶原蛋白的食物 直接皮下注射 口服小分子胶原蛋白肽,化妆品材料胶原蛋白与明胶的比较 胶原蛋白 (三股螺旋体结构,可交联聚合,生物活性佳) 1.修复功能 2.保湿作用 3.隔膜作用 4.长效作用 5.穩定作用 6.协助传输作用 明胶 仅能运用于低价位的食品材料，勉強用在皮肤保养方面，是一种皮肤营养剂。,2) 各类食物中的蛋白质含量 (the content protein in foods),蔬菜类 1% 谷类 5%10% 鱼肉类 11%19% 豆类 20%40% 牛奶 3% 豆浆 2%,3) 限制性氨基酸和氨基酸评分 a. 限制性氨基酸 (limiting amino acid) 食物蛋白质中量少并限制其他氨基酸为人体所利用的必需氨基酸。 谷类食物普遍缺乏赖氨酸，所以赖氨酸就是谷类食物的limiting amino acid 。,b. 氨基酸评分 (amino acid score, AAS) AAS = 被测蛋白质限制性氨基酸(mg/g) / 理想模式蛋白质中该氨基酸(mg/g) 100 小麦的1g蛋白质中有赖氨酸25.3mg，而氨基酸模式推荐的为55mg，则小麦的AAS =(25.3/55)100 =46。,几种食品的氨基酸评分 与限制性氨基酸,4）蛋白质的互补作用（complementary action） 两种或两种以上的食物混合食用，使多种食物间的必需氨基酸取长补短，通过弥补单一食物中的限制性氨基酸的不足来提高混合食物的蛋白质营养价值。 如将谷类食品和黄豆混合食用，或在面粉中添加赖氨酸，都可以提高谷类食品的营养价值。,5）蛋白质的消化、吸收和利用,a. 消化率 (digestibility, D) D = 吸收氮÷食物氮×100 % 消化氮=吸收氮； 吸收氮=食物氮-(粪氮-粪代谢氮) D蛋98%、 D奶97%、 D肉93%、 D饭80%,b. 生物价（biological value, BV） BV = 储留氮÷吸收氮×100 （储留氮=吸收氮-尿氮） c. 净利用率（net protein utilization, NPU） NPU = 消化率×生物价 d. 蛋白质功效比（protein efficiency ratio, PER） PER = 体重增量 / 蛋白质摄入量,四、蛋白质参考摄入量,完全蛋白 0.75g / kg·d， 植物性蛋白为主 1.01.2 g / kg·d,我国成人每天膳食蛋白质需要量为约80克，其中动物蛋白28克、大豆蛋白20克、谷类蛋白27克和蔬果蛋白5克。,保健品 蛋白粉,乳清蛋白：由牛奶中提炼的蛋白质，主要是球蛋白和白蛋白。它的生物价和净利用率均优于大豆蛋白。 大豆蛋白：所含的必需氨基酸基本满足人体需要，价格相对便宜。,五、蛋白质代谢,1. Protein turnover（蛋白质周转） Most proteins in the body are constantly being synthesized from amino acids and degraded back to them. the total amount of protein in the body is constant in health adult. Any amino acids not immediately used are lost since protein cannot be stored.,日常组织蛋白质的更新,2. Protein as an energy source,If amino acids are present in excess of the bodys requirements, they can either be used as a fuel to produce ATP or converted to glycogen or fat and stored for later use.,If amino acids are present in excess of the bodys requirements, they are never stored as protein. Longer than 12 hours starvation: Gluconeogenesis is the process in which glucose is produced from glycerol, lactate and amino acids that are broken down from muscle protein.,3. Rate of protein turnover,1-2% of the total body protein is turned over daily. Regulatory proteins, such as digestive enzymes, have short half-lives (hours). Structural proteins, such as collagen, have long half-lives (years). Haemoglobin has 120 days half-lives.,4. Disposal of Protein nitrogen and the urea cycle,Any amino acids surplus to the bodys requirements are degraded. The amino group is removed, forming ammonia, which is extremely toxic. Ammonia is therefore converted to a non-toxic compound, namely urea, by the urea cycle for excretion in the urine.,七、蛋白质摄入过剩 (over-intake),热能过剩：过量摄入动物蛋白，多余的将转变成ATP、糖原或脂肪等能源物质。 酸碱失衡：动物性食物是酸性食物，过量摄入动物性食品在人体内产生的酸性物质，会导致人体的内环境失衡，如血液偏酸，缺钙、血粘度增加和酸中毒。,骨钙流失：动物蛋白富含硫氨基酸，如蛋氨酸和半胱氨酸。它们有酸性，能同钙结合，过多摄入会导致体内钙的流失。每天摄入80克的蛋白质，将导致37毫克的钙流失；每天摄入240克的蛋白质，将导致137毫克的钙流失。 产生结石：甘氨酸、羟脯氨酸可生成草酸，体内草酸增多会引起草酸钙增多。这样，容易得肾脏结石、输尿管结石症。,增加肝肾负担：多余的氨基酸须经过肝的脱氨分解和肾的过滤才能排出身体。 对心脏的潜在危害：以肉类、蛋类、奶类等动物性食品为主的饮食易诱发冠心病。 引起痛风：摄取超量的蛋白质，会在人体组织里积存嘌呤，引起痛风病。痛风发作往往与吃肉、喝酒有关。,八、蛋白质缺乏,1.易感染疾病： 蛋白质长期摄入不足，致使抗体合成减少，抵抗疾病的能力下降。因为抗体是一种免疫球蛋白。 2.影响生长发育：在生长发育期，蛋白质摄入量不足，会影响体格的生长发育，对脑的发育也有影响。,3.蛋白质-热能营养缺乏症 (protein-energy malnutrition, PEM),由膳食蛋白和能量供应不足或消化吸收不良引起的最严重的营养性疾病。 主要表现：肌肉减少，抗病力减弱，消瘦或浮肿，生长滞缓。 两种类型：干瘦型PEM (Marasmus)、 水肿型PEM (Kwashiorkor),蛋白质和能量都严重缺乏.,能量基本满足，但蛋白质严重缺乏.,安徽阜阳“毒奶粉”事件,劣质奶粉中蛋白质等营养素全面低下是造成婴儿患病的重要原因。,事件中的受害者,三聚氰胺=蛋白质？,三聚氰胺究竟是什么？ 三聚氰胺为什么可以被当作蛋白质加入三鹿奶粉中呢？ 对于三聚氰胺的用量，国家是如何定量的呢？,三聚氰胺的用量,长期摄入会造成生殖、泌尿系统的损害，膀胱、肾部结石，并可进一步诱发膀胱癌。 三聚氰胺在婴儿 体内最大耐受量为每公斤奶粉15毫克。专家对受污染婴幼儿配方奶粉进行的风险评估显示，以体重7公斤的婴儿为例，假设每日摄入奶粉150克，其安全预值即最大耐受量为15毫克/公斤奶粉。根据美国食物及药物管理局的标准，三聚氰胺每日可容忍摄入量为每日0.63毫克/公斤体重。,