食物中的蛋白质介绍

3.3 蛋白质的营养学评价
一、食物氮的存在形式
动物性食物 肉类绝大部分的氮以蛋白质形式存在，仅有少量游离 氨基酸或肽以及核酸、磷脂氮、肌酸； 鱼类则非蛋白氮含量丰富，约占总氮量的10-30%； 乳氮约20%属于非蛋白氮。 植物性食物 种子类几乎95%的氮存在于蛋白质； 根茎类如土豆、胡萝卜等，蛋白质少于50%，多数氮 以肽和游离氨基酸的形式存在，特别是土豆富含谷氨 酰胺和门冬氨酸。
98
90
80
74
70
60
60
50
大豆
土豆
大米
豆腐
肉类
奶类
蛋类
2、蛋白质的生物价值（biological value, BV） 蛋白质的生物价值是为维持和/或生长而在 体内保留氮和吸收氮的比值。
BV=
摄入N-（粪N-粪代谢N）-（尿N-尿内源N） 摄入N-（粪N-粪代谢N）
×100
几种食物蛋白的生物价值
二、氨基酸的需要量
各种EAA需要量之间相互搭配的比例，称为EAA 需要量模式。
人体必需氨基酸平均需要量（mg· kg-1· d-1） 婴儿 儿童 青男 青女 25 组氨酸 111(5.8) 28(7.0) 10(3.3) 10(3.3) 异亮氨酸 153(8.1) 49(12.3) 11(3.7) 13(4.3) 亮氨酸 96(5.1) 59(14.8) 9(3.0) 10(3.3) 赖氨酸 50(2.6) 27(6.8) 14(4.7) 13(4.3) 蛋氨酸+胱氨酸 苯丙氨酸+酪氨酸 90(4.7) 27(6.8) 14(4.7) 13(4.3) 66(3.5) 34(8.5) 6(2.0) 7(2.3) 苏氨酸 19(1.0) 4(1.0) 3(1.0) 3(1.0) 色氨酸 95(5.0) 33(8.3) 14(4.7) 11(3.7) 缬氨酸 261 81 80 总计（除组氨酸） 680 （）内数值是根据原表以色氨酸为1的计算值。 成人 10(2.9) 14(4.0) 12(3.4) 13(3.7) 14(4.0) 7(2.0) 3.5(1.0) 10(2.9) 83.5
蛋白质的生理功能
1．构成和修补人体组织 2．增强免疫力 3．调节体液和维持酸碱平衡
4．合成生理活性物质
5．提供能量（占总能量的多少？）
蛋白质形式 结构蛋白质
保存蛋白质 运输蛋白质
功能 支持
例子 昆虫蜘蛛丝纤维；动物胶原、弹性蛋 白； 角质是皮肤和其衍生物蛋白质。
氨基酸仓库 蛋白中的卵蛋白；牛奶中的酪蛋白。 其他物质运 脊椎动物血中的血红素； 某些蛋白 输 质运送物质穿过细胞膜。 生物体活动 胰岛素。 协调
1、蛋白质是由氨基酸组成的高分子含氮有机 化合物，其基本组成元素是碳、氢、氧和氮， 有的还含有硫、磷、铁、铜、锌和碘等元素。
2、各种元素的含量都有一定的范围，其中氮元 素是蛋白质所特有的。
3、各种蛋白质的含氮量平均为16%，根据测得 的氮量乘以6.25，即可计算出某种食物中的粗蛋 白质含量。
氨基酸的分类
如果粪代谢氮忽略不计，即为表观消化率 (apparent digestibility, AD):
AD=(摄入N-粪N)/摄入N×100 表观消化率比真实消化率低，对蛋白质 营养价值的估计偏低，因此有较大的安全系 数。同时其测定较简便，故一般多采用。
几种常见蛋白质的消化率
100
97 90 82 93
平均必需丢失氮（mg· kg-1· d-1） 尿氮 粪氮 37 12
皮肤氮
其它氮 总氮 个体差异增加（%） 按卵蛋白计算增加（%） 氮供给量（mg· kg-1· d-1） 蛋白质供给量（g· kg-1· d-1） 蛋白质供给量（g· 70kg-1· d-1）
3
2 54 30 30 91 0.57 40
如小麦、小米、牛肉、大豆各个单独食用时，其 蛋白质生物价值分别为67、57、69、64，而混食的生 物价值可高达89 。
因为组成蛋白质氨基酸必须同时存在才能合成蛋白 质，而且机体内氨基酸的储存量很少，因此膳食中不 同蛋白质必须在同一餐摄入才能起到互补作用。如每 3h单独以一种必需氨基酸饲养大鼠，氨基酸的利用不 佳，大鼠不能生长。
氮换算成蛋白质的换算系数
食品 面粉（中或低出粉率） 全麦 大米 花生 黄豆 芝麻 乳类 换算系数 5.70 5.83 5.95 5.46 5.71 5.30 6.38
二、常见食物的蛋白质含量
几种食物的蛋白含量及其热能与食物总热能的比（%）
食品 苹果 稻米 带鱼 小麦粉 土豆 蛋白质 g· 100g-1食物 0.3 6.7 18.1 9.4 2.3 kJ· 100kJ-1食物 2.8 7.8 52.1 10.7 11.9
花生米
瘦猪肉 鸡蛋 黄豆 豆腐 牛肉
26.2
16.7 14.7 36.3 7.4 20.1
19.2
20.2 34.6 35. 41.1 46. 1
三、膳食蛋白质的质量评价
1、蛋白质消化率（digestibility, D）食物的蛋白质消 化率是指食物蛋白受消化酶水解后吸收的程度，用 吸收氮量和总氮量之比表示： D=吸收N/摄入N×100
第三章
蛋白质 (protein)
蛋白质的生理生化 Pro和AA的需要量
蛋白质的营养学评价 DRIs及食物来源
学习目的与要求
掌握蛋白质、必需氨基酸的生理功能及需 要量 掌握蛋白质营养价值评价方法 了解蛋白质适宜摄入量 自学功能性多肽及氨基酸的生理功能
3.1 蛋白质的生理生化
一、蛋白质的化学组成
蛋白质由氨基酸构成
氮平衡法（nitrogen balance method）：测定人体摄 入氮和排除氮的量来衡量蛋白质的动态平衡。该方法 可以反映蛋白质合成与分解之间的平衡状态。
成人不同膳食每日尿氮排出量（g） 尿氮来源 高蛋白膳 低蛋白膳
16.80(100) 总氮 14.70(87.5) 尿素氮 0.49(3.0) 氨氮 0.18(1.1) 尿酸氮 尿肌酸酐氮 0.58(3.6) 0.85(4.9) 其他氮 3.60(100) 2.20(61.7) 0.42(11.3) 0.09(2.5) 0.60(17.2) 0.27(7.3)
生物价值 大米 77 土豆 67 全鸡 蛋 94
小麦
面粉 甘薯 玉米
67
52 72 60
大豆
蚕豆 花生 白菜
64
58 59 76
牛肉
猪肉 虾 牛奶
76
74 77 85
3、蛋白质净利用率（net protein utilization, NPU） 蛋白质生物价值没有考虑在消化过程中未 吸收而丢失的氮，建议将生物价值乘以消化 率，称之为蛋白质净利用率。 NPU=BV×D=保留N/摄入N
三、限制性氨基酸（Limited Amino Acid） 被吸收到人体的EAA中，能够限制其他氨基酸 利用程度的氨基酸称为限制性氨基酸（LAA） 即食物蛋白质中，按照人体的需要及其比例关 系相对不足的氨基酸。 LAA中缺乏最多的称为第一限制性氨基酸，依 次称为第二、第三限制性氨基酸等。
几种食物蛋白质中的限制性氨基酸
按氨基与羧基的数量，可将20种AA分为三 类：酸性、中性、碱性AA。 按体内可否合成，可将20种AA分为三类：必 需、非必需、半必需AA。
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9 种，在体内不能自行合成，或合成速率不能 满足机体需要，必须由食物供给。这些氨基 酸称为必需氨基酸（EAA）。
摄入N=尿N+粪N+其它N损失(由皮肤及其它途径 排出的N) I=U+F+S
B=I-(U+F+S)
B>0，如果摄入N量大于排出N量，称为正氮平衡，如 生长期的婴幼儿和青少年，孕期及恢复期的病人，其 摄入的Protein有一部分变成新组织。 B<0，如果摄入N量小于排出N量，称为负氮平衡，膳 食中如果Protein长期供给不足，或人体处于患病状态 ，Protein摄入量低而体内Protein合成减少或分解加剧 ，消耗增加，N的排出量超过摄入量。
食物蛋白质真实消化率（ture digestibility, TD）可 用进食实验测得：
TD=[摄入N-（粪N-粪代谢N）]/摄入N×100 粪氮不全是未消化的食物氮，其中有一部分来自 脱落肠粘膜细胞、消化酶和肠道微生物。这部分氮 称为粪代谢氮，可在受试者摄食无蛋白膳时，测得 粪氮而知，其量约为0.9-1.2g· 24h-1。
禁食
第1天 10.51(100) 8.96(85.1) 0.40(3.8) 0.12(1.1) 0.44(4.2) 0.59(5.6) 第2天 8.71(100) 6.62(75.4) 1.05(12.0) 0.17(1.9) 0.39(4.4) 0.54(6.1)
注：（）内为尿总氮的%
氮平衡状态可用下式表示：
ຫໍສະໝຸດ Baidu
4、蛋白质功效比值（protein efficiency ratio, PER） 蛋白质功效比值是摄入单位重量蛋白质 的体重增加数。 PER=体重增加（g）/摄入蛋白质（g）
5、相对蛋白质价值（realative protein value, RPV） 相对蛋白质价值是动物摄食受试蛋白的剂 量-生长曲线斜率（A）和摄食参考蛋白的剂 量-生长曲线斜率（B）比。 RPV=A/B×100
6、氨基酸评分（amino acid score，AAS）或化 学评分（chemical score，CS） 以每种氨基酸与参考蛋白氨基酸的比值表示 。比值最低的那种氨基酸，即为第一限制氨基 酸，此最低比值即受试食物蛋白的氨基酸评分 或化学评分。
每克受试蛋白质中限制性AA的毫克数 ×100 氨基酸评分 = 每克参考蛋白质中该种AA的毫克数
蛋白质的分类
按功能分类： （1）活性蛋白 包括在生命活动过程中一 切有活性的蛋白质：如酶、激素蛋白、输送 和储存蛋白、肌动蛋白、受体蛋白等。
（2）非活性蛋白 包括不具活性的、担任 生物保护和支持作用的蛋白质：如胶原、角 蛋白、弹性蛋白等。
蛋白质的分类
按结构和溶解度分类：
（1）简单蛋白 包括动植物中的白蛋白、球蛋白和 植物组中的谷蛋白、麦醇溶蛋白，还有动物组织中含 碱性氨基酸比较多的鱼精蛋白、组蛋白。 （2）硬蛋白 包括溶解度最低、不易消化的毛发、 指甲、蹄、角中的角蛋白和皮肤、骨胳中的胶原蛋白 、弹性蛋白。 （3）结合蛋白 包括与磷酸组成的磷蛋白、与脂肪 或类脂组成的脂蛋白和在骨胳、肌腱中与糖结合的粘 蛋白、糖蛋白，与核酸、血红素结合的核蛋白、血红 蛋白等。
第一 LAA 赖Lys 第二 LAA 苏Thr 第三 LAA 缬Val
食物名称 小麦、大麦、燕麦
大米 玉米
花生、大豆 棉籽
赖Lys 赖Lys
蛋Met 赖Lys
苏Thr 色 Try
— —
— 苏Thr
— —
四、蛋白质的互补作用
几种食物混食，由于必需氨基酸的种类和数量互相 补充，而能更接近人体需要量的比值，使生物价值得 到相应的提高，这种现象称为蛋白质的互补作用。
经消化率修正后的氨基酸评分（PDCAS）
＝氨基酸评分×真消化率
理想的氨基酸需要量模式
含量（mg· g-1蛋白质） 40 70 55 35 60 40 10 50
异亮氨酸 亮氨酸 赖氨酸 蛋氨酸+胱氨酸 苯丙氨酸+酪氨酸 苏氨酸 色氨酸 缬氨酸
几种食物蛋白的氨基酸评分
激素蛋白质
受体蛋白质
细胞对化学 神经细胞膜中的受体。 刺激回应 移动 抵抗疾病
肌肉细胞中的肌动蛋白和肌凝蛋白； 在鞭毛和纤毛中的收缩蛋白质。
收缩蛋白质 防御蛋白质 酶
抗体对抗细菌和病毒。
化学反应的 水解食物中的聚合物。 选择性催化
3.2 Pro和AA的需要量
一、蛋白质的需要量
要因加算法（factorial method）：用测定必需丢失氮 （obligatory nitrogen loss）来确定蛋白质需要量的方法。
半胱氨酸和酪氨酸在体内能分别由蛋氨酸 和苯丙氨酸合成，称为半必需氨基酸（或叫 条件氨基酸） 近年来研究发现，牛磺酸(氨基乙磺酸)亦 是人体的条件必需AA，它对婴儿的智力发育 有非常重要的意义。 其余9种在体内能自行合成，称为非必需氨 基酸。
蛋白质的分类
按必需氨基酸的含量分类：
（1）完全蛋白 蛋白质组成中含有全部的人 体必需氨基酸且比较均衡，如酪蛋白、卵蛋白 （2）半完全蛋白 含有人体必需氨基酸但组 成不平衡，如麦胶蛋白 （3）不完全蛋白 蛋白质组成中缺乏一种或 几种人体必需氨基酸, 如白明胶