3第三章 宏量营养素

2.根据营养功能分类 ：
（1）必需氨基酸（essential amino acid EAA）
指机体不能合成或合成速度不能满足机体需要，而必须 从食物中获取的氨基酸。
（2）非必需氨基酸（nonessential amino acid）
指机体可以利用体内已有的物质自行合成的氨基酸，不 一定必须从食物获取，但其功能仍然是非常重要的。 （3）条件必需氨基酸（conditional amino acid） 半胱氨酸和酪氨酸可分别由蛋氨酸和苯丙氨酸转化而来， 当膳食可以提供足够的半胱氨酸和酪氨酸时，可减少蛋 氨酸和苯丙氨酸的消耗。
影响氮平衡的因素：
1.热能 低于机体需要时，摄入的蛋白质将不可避免地
用作热能而消耗，影响氮平衡的结果。
2.膳食蛋白与氨基酸摄入量 如果从原来低氮膳食进
入高氮膳食，或相反，氮的排出量都不会发生立即的应 答反应。
参与代谢的激素，如生长激素、皮质类激素、 甲状腺素等，都从不同的方面影响氮的代谢。
3.激素
2.按人类食物来源分类 ： （1）动物性食物蛋白
主要由纤维蛋白类和球蛋白类等组成
（2）植物性食物蛋白
主要由谷蛋白类和醇溶蛋白类组成
三、蛋白质的生理功能 （一）构成机体和生命的重要物质
1.催化作用 3.氧的运输 5.支架作用 2.调节生理机能 4.肌肉收缩 6.免疫作用
7.遗传调控
8.其他
（二）建造新组织和修补更新组织
第三章 宏量营养素
教学目的与要求
掌握蛋白质的生理功能，氨基酸的定义、种类以及各种氨 基酸对人体的作用，脂类的分类及其生理意义、膳食脂肪营 养价值的评价方法，碳水化合物的分类及其生理功能； 理解蛋白质和氨基酸在食品加工时的变化以及蛋白质的互 补作用、食物蛋白质营养价值的评价指标，油脂在食品加工 保藏中的营养问题，碳水化合物在食品加工中的作用；
（三）供能
1.每克蛋白质在体内氧化供能约4kcal
2.蛋白质供能作用可由碳水化合物或脂类代替，即 供能是蛋白质的次要作用
3.碳水化合物和脂肪具有节约蛋白质的作用 4.蛋白质的供能是由体内旧的或已经破损的组织细 胞中的蛋白质分解，以及出食物中一些不符合机体 需要或者摄入量过多的蛋白质燃烧时所放出的 5.人体每天所需的能量约有10-15％来自蛋白质
（2）半完全蛋白质
所含必需氨基酸种类齐全，但有的氨基酸数量不足，比例 不适当，这类蛋白质若作为膳食中唯一的蛋白质来源时可 维持生命，但不能促进生长发育。 如小麦和大麦中的麦胶蛋白等。
（3）不完全蛋白质
所含必需氨基酸种类不全，这类蛋白质若作为膳食中唯一 的蛋白质来源时既不能维持生命，也不能促进生长发育。 如玉米中的玉米胶蛋白、动物结缔组织和肉皮中的胶原蛋 白、豌豆中的豆球蛋白等。
氨基酸 异亮氨酸 亮氨酸 赖氨酸 蛋（半胱）氨酸 苯丙（酪）氨酸 苏氨酸 缬氨酸 色氨酸 人体 4.0 7.0 5.5 3.5 6.0 4.0 5.0 1.0 全鸡
蛋
2.5 4.0 3.1 2.3 3.6 2.1 2.5 1.0
鸡蛋白 3.3 5.6 4.3 3.9 6.3 2.7 4.0 1.0
牛
◆供给人体合成蛋白质所需要的氨基酸。
◆体内蛋白质的合成与分解之间也存在着动态 平衡。通常一般认为成人体内全部蛋白质每天 约有3％更新。
蛋白质 正常人体内Pro 约为16-19%
动态平衡
一切生命的物质基础
分解
合成
每天约3%的 Pro被更新
肠道 骨髓Pro 更新速度较快
组织Pro不断 更新 修复
图 正常人体内的蛋白质代谢概况
4.各种应激状态 包括精神紧张、焦虑、思想负担以及
疾病状态，对氮的排出都有一定的影响
二、蛋白质的组成与分类
（一）蛋白质的组成
人体蛋白质是由20种氨基酸通过肽键连接在一起并 形成一定空间结构的复杂的大分子物质，由碳、氢、 氧、氮、硫、磷、碘以及某些金属元素（如铁、锌等） 组成。
组成蛋白质分子的元素主要有碳（50%-55%）、氢 （6%-7%）、氧（19%-24%）、氮（13%-19%）和 硫（0%-4%）。
人体每千克体重每日氨基酸需要量估计值
氨基酸 异亮氨酸 亮氨酸 赖氨酸 蛋（半胱）氨酸 苯丙（酪）氨酸 婴儿 70 161 103 58 125 幼儿（2岁） 31 73 64 27 69
/mg
成人 10 14 12 13 14
儿童（10-12岁） 30 45 60 27 27
苏氨酸
色氨酸 缬氨酸
87
（四）赋予食品重要的功能特性
持水性
起泡性
胶凝性
乳化性
热稳定性
热不稳定性
四、氨基酸和必需氨基酸
（一）氨基酸的分类
1.根据其侧链的结构和理化性质分类：
（1）非极性疏水性氨基酸 包括甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯 丙氨酸、脯氨酸。 （2）极性中性氨基酸 包括色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、 谷氨酰胺、苏氨酸和蛋氨酸。 （3）酸性氨基酸 包括天冬氨酸和谷氨酸。 （4）碱性氨基酸 包括赖氨酸、精氨酸和组氨酸。
评价方ຫໍສະໝຸດ Baidu：
•食物蛋白质的营养价值都是从“量”和“质” 两个方面来综合评价的。“量”即食物中蛋白 质含量的多少，“质”即食物蛋白质中必需氨 基酸的模式，表示食物蛋白质被机体消化、吸 收和利用的程度。
•可以通过人体代谢来观察，但是为了慎重和方 便，往往采用动物实验的方法进行。
（一）蛋白质的含量
Pro数量≠质量，但如没有一定数量，再好的 Pro其营养价值也有限
17 93
37
12.5 38
35
4 33
7
3.5 10
组氨酸
28
-
-
8-12
（三）氨基酸模式和限制氨基酸
1.氨基酸模式
定义：
某种蛋白质中各种必需氨基酸的含量和构成。 计算方法： 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。
几种食物和人体蛋白质氨基酸模式
大米 2.5 5.1 2.3 2.4 5.8 2.3 3.4 1.0
从食物中摄入的蛋白质经消化吸收后的必需氨 基酸的模式，越接近机体蛋白质氨基酸模式，即 越接近人体的需要，其蛋白质实际被利用的效率 就越高，营养价值也就相对越高。 鸡蛋蛋白质和人乳蛋白质氨基酸模式最为接 近，在比较食物蛋白质营养价值时常用来作为 参考蛋白。
指蛋白质氨基酸模式较好，可 用来测定其他蛋白质质量的标 准蛋白
2.限制氨基酸 当食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸含量相对 较低或缺乏，限制了食物蛋白质中其他必需氨基酸 被机体利用的程度，使其营养价值降低，这些含量 相对较低的必需氨基酸称为限制氨基酸。
1.赖氨酸：谷物蛋白质的第一限制氨基酸
2.苏氨酸：小麦、大麦、燕麦和大米中第二限制氨基酸
有些蛋白质还含有少量的磷或金属元素（如铁、铜、 锌、锰、钴、钼等），个别蛋白质含有碘。
（二）蛋白质的分类
1.按蛋白质中必需氨基酸的种类和数量分类： （1）完全蛋白质
所含必需氨基酸种类齐全、数量充足、比例适当，不 但能维持人的健康，并能促进儿童生长发育。
如乳中的酪蛋白及乳白蛋白、蛋类中的卵白蛋白及卵 黄蛋白、肉类中的白蛋白和肌蛋白、大豆中的大豆蛋 白、小麦中的麦谷蛋白、玉米中的谷蛋白等。
（二）氮平衡 表示机体摄入氮和排出氮的关系，是描述机体蛋 白质代谢及营养状况的重要指标。 通过氮平衡可了解机体对特定蛋白质的吸收情况、 蛋白质的总代谢状况以及机体对蛋白质的需要量。
★氮平衡＝摄食氮－(尿氮+粪氮+皮肤等氮损失)
B＝I-(U+F+ S)
B：氮平衡； I：膳食氮（摄食氮）； U：尿氮（主要包括尿素、氨、尿酸和肌酐等 ）； F：粪氮（包括食物中未被吸收的氮、肠道分泌物及肠 道脱落细胞中的氮 ）； S：皮肤等氮损失（包括表皮细胞、毛发、指甲、分泌 物中的氮 ）。
（二）必需氨基酸
氨基酸 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* 非必需氨基酸 丙氨酸 精氨酸 英文 Isoleucine(Ile) Leucine(Leu) Lysine(Lys) Methionine(Met) Phenylalanine(Phe) Threonine(Thr) Tryptophan(Trp) Valine(Val) Histidine(His) Alanine(Ala) Arginine(Arg) 氨基酸 天门冬氨酸 天门冬酰胺 谷氨酸 谷氨酰胺 甘氨酸 脯氨酸 丝氨酸 条件必需氨基酸 半胱氨酸 酪氨酸 英文 Asparticacid(Asp) Asparagine(Asn) Glutamic acid(Glu) Glutamine(Gln) Glycine(Gly) Proline(Pro) Serine(Ser) Cysteine(Cys) Tyrosine(Tyr)
教学内容
蛋白质 脂类 碳水化合物
第一节
蛋白质
一、蛋白质代谢与氮平衡
（一）蛋白质代谢
人体内氨基酸除了来源于食物蛋白质的分解 （外源性氨基酸）外，还来源于组织蛋白质的 分解（内源蛋白质），它们混在一起，分布于 机体各处，共同参与代谢，称为氨基酸代谢库 或氨基酸池。
体内游离氨基酸的代谢主要有三种途径：
氮平衡的三种情况
B>0，摄入量>排出量，为正氮平衡。
生长发育期的婴幼 儿、青少年 ：孕 妇、哺乳妇女及病 后的恢复期
食物中氮供应不 足或患某些疾病； 人饥饿、消耗性 B<0，摄入量<排出量，为负氮平衡。 疾病及老年
B=0，摄入量=排出量，为零氮平衡。
总平衡状态
必要的氮损失
机体在完全不摄入蛋白质（无蛋白膳）的情况下， 体内蛋白质仍然在分解和合成，此时处于负氮平衡状 态。这种状态持续几天之后，氮的排出将维持在一个 较恒定的低水平，此时机体通过粪、尿及皮肤等一切 途径所损失的氮，是机体不可避免要消耗的氮。 机体长时间处于负氮平衡状态会导致蛋白质缺乏症，表 现出疲乏、体重减轻、抵抗力下降、血浆蛋白含量下降等。 女性还可出现月经障碍，哺乳期妇女乳汁分泌减少。婴幼 儿和青少年反应更加明显，特别表现为生长发育停滞、贫 血、智力发育受影响，严重的可表现为干瘦型蛋白质缺乏 症或水肿型蛋白质缺乏症乃至死亡。
*组氨酸为婴儿必需氨基酸，成人需要量可能较少。 摘自Modern Nutrition in Health and Disease ，第9版，第14页，1999年。
研究人体对必需氨基酸的需要量的方法
给受试动物先摄入缺乏某种氨基酸的混合 膳食，然后补充不同量的该种氨基酸，当达到 氮的零平衡（成人）或正平衡（儿童）时所需 的最低量即为该种氨基酸的需要量。
猪瘦
牛
大
面
奶
3.0 6.4 5.4 2.4 6.1 2.7 3.5 1.0
肉
3.4 6.3 5.7 2.5 6.0 3.5 3.9 1.0
肉
3.2 5.6 5.8 2.8 4.9 3.0 3.2 1.0
豆
3.0 5.1 4.4 1.7 6.4 2.7 3.5 1.0
粉
2.3 4.4 1.5 2.7 5.1 1.8 2.7 1.0
了解膳食蛋白质的供给量和食物来源以及蛋白质缺乏和过 量对人体的影响，脂肪的食物来源和脂肪的营养平衡问题， 碳水化合物的食物来源及供给量。
教学重点
蛋白质的生理功能，氨 基酸的定义、种类以及 各种氨基酸对人体的作 用，脂类的分类及其生 理意义、膳食脂肪营养 价值的评价方法，碳水 化合物的分类及其生理 功能
3.色氨酸：玉米第二限制氨基酸 4.蛋氨酸：大豆、花生、牛奶和肉类蛋白质的第一限制氨基 酸
五、食物蛋白质的营养价值评价
意义：
各种食品中蛋白质的含量及氨基酸组成是 不同的，人体对不同蛋白质的消化、吸收和 利用程度也存在差异，因而其营养价值也不 一样。 对食物蛋白质的营养价值进行正确评价， 对于食品品质的鉴定、各种食物蛋白质资源 的开发和利用、指导人群膳食等许多方面都 是十分必要的。
1.合成蛋白质和多肽，这是氨基酸代谢的主要途径。
2.一部分氨基酸进行分解代谢，通过脱氨基作用产生氨和 α-酮酸，α-酮酸可以经过代谢而转变成糖和脂类；也可以 氨基化而转变成非必需氨基酸；还可以通过三羧酸循环而 氧化，为其他各种代谢提供能量；通过脱羧基作用生成胺 类，例如组氨酸脱羧基生成组胺。 3.一部分氨基酸用于合成新的含氮化合物，如嘌呤碱类、 肌酸及肾上腺素等，这类物质分解后的最终产物不能回到 氨基酸池内（嘌呤形成尿酸、肌酸形成肌酐、肾上腺素形 成香草扁桃酸）。