1.蛋白质

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蛋白质经过消化过程最终被分解为氨基酸,在 小肠粘膜被吸收,通过门静脉进入肝脏,然后 运送到全身各组织器官被利用 氨基酸通过小肠粘膜细胞是主动运输的过程, 分三种系统分别转运中性、酸性和碱性氨基酸
氨基酸吸收过程中存在竞争机制,肠道按食物 中氨基酸的含量比例进行吸收


胰腺
胰蛋白酶
胃 蛋白质
胃酸 胃蛋白酶
反映食物蛋白质消化吸收后,被机体利用的程度,
最大值为100,计算公式如下:
储留氮 生物价= ———— 100 吸收氮 吸收氮 = 食物氮 - (粪氮-粪代谢氮) 储留氮 = 吸收氮 - (尿氮-尿内源性氮)
(三)蛋白质利用率

蛋白质净利用率(net protein utilization, NPU)

营养素(Nutrients)
为维持机体正常的生理功能和新陈代谢,满足劳动及
工作的需要,人体从外界环境中及各种食物组成的膳 食中获得所需要的各种营养物质,称为~,是保证人 体健康的物质基础
人体需要哪些营养素?

蛋白质 Protein 碳水化合物 Carbohydrate
维生素 Vitamins 矿物质 Minerals



1883年,John Kjeldahl建立凯氏定氮法
1902年,E. Fischer测定了氨基酸的化学结构 1878年,Engers指出“生命是蛋白质的存在形式”
概 述

蛋白质是一切生命的物质基础,没有蛋白质就没有生命


正常人体内约有16%~ 19%是蛋白质,每天约有3%被更新
蛋白质含碳(50%~55%),氢(6.7%~7.3%),氧(19 %~24%),氮(13%~19%)及硫(0%~4%)
食物蛋白质氨基酸模式与人体越接近,必需氨基酸的利
用程度越高,如动物蛋白质、大豆蛋白质

参考蛋白质(reference protein)
鸡蛋蛋白质的氨基酸模式与人体最接近,常常被作为参
考蛋白

限制氨基酸(limiting amino acid)
食物中一种或几种必需氨基酸相对含量较低,导致其他
食物氮- (粪氮-粪代谢氮) ————————————— × 100% 食物氮
粪代谢氮:指肠道内源性氮,即试验对象完全不摄
入蛋白质时,粪中的含氮量。成人24小时内粪代谢 氮一般为0.9~1.2g
(三)蛋白质利用率

反映蛋白质被机体利用的程度 生物价(biological value, BV)
蛋白质 (Protein)
大头娃娃

从2003年开始,在安徽阜 阳的农村,100多名婴儿陆 续患上了一种怪病。本来 健康出生的孩子,在喂养 期间,开始变得四肢短小, 身体瘦弱,尤其是婴儿的 脑袋显得偏大
结石娃娃

2008年6月28日,位于兰州市的解放军第一医
院收治了首例患“肾结石”病症的婴幼儿,孩 子从出生起就一直食用河北石家庄三鹿集团所
H N C C O H H N C C O H H N C C H H H H H H
肽键
丙氨酸
+
苯丙氨酸
二肽
氨基酸分类

必需氨基酸( essential amino acid,EAA)
不能在体内合成或合成量很少 必须由食物蛋白质供给 包括缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、
苯丙氨酸、色氨酸、赖氨酸共8种氨基酸
摄入蛋白质90g
30%
肌肉
50% 器官
20% 体液
少量
其它
肠道内源性蛋白质70g
消 化
机体蛋白质

消化、吸收蛋白质150g
氨基酸池
粪便 10g
尿 75g
其它 5g
食物蛋白质营养学评价 (一)蛋白质的含量

凯氏定氮法测定食物中的含氮量
食物中蛋白质含氮量16%
蛋白质含量 = 氮含量×6.25
赖氨酸 蛋+半胱氨酸
苯丙+酪氨酸 苏氨酸 缬氨酸 色氨酸
5.5 3.5
6.0 4.5 5.0 1.0
4.1 3.4
5.5 2.8 3.9 1.0
5.6 2.4
7.3 3.1 4.6 1.0
4.9 1.2
3.2 2.8 3.2 1.0
1.8 2.8
7.2 2.5 3.8 1.0
概 念

优质蛋白质(good protein)

供给能量
蛋白质中含有碳、氢、氧元素 1g蛋白质可产生16.7kJ(4.0kcal)能量
蛋白质的分类

化学组成
单纯蛋白质
清蛋白与球蛋白,谷蛋白与醇溶谷蛋白,鱼精蛋白和组蛋
白,硬蛋白
结合蛋白质
核蛋白,糖蛋白,脂蛋白,磷蛋白,色蛋白

形状
纤维状蛋白,球状蛋白

营养价值
完全蛋白质,半完全蛋白质,不完全蛋白质
营 养 学
北京大学医学部 公共卫生学院 营养与食品卫生学系
朱文丽
zhuwenli@bjmu.edu.cn 2012.2.20
营养与食品卫生学 Nutrition and Food Hygiene 食 品 卫 生 学
食 源 性 疾 病
食 品 污 染
营 养 素
营 养
营 养 学
食 物
绪 论

营养学(Nutriology)
氨基酸和必需氨基酸

氨基酸是蛋白质的基本构成单位
构成蛋白质的氨基酸之间通过肽键连结 构成人体蛋白质的氨基酸有20种 蛋白质被分解的产物是肽



多肽(polypeptide)
(含11个以上氨基酸)
二肽(dipeptide) (2个氨基酸)
蛋白质 分解
三肽(tripeptide)
(3个氨基酸)
寡肽(oligopeptide)
量的比值,反映蛋白质供生长需要的情况,常用于评价婴幼儿食
品中的蛋白质,计算公式如下 动物体重增加(g) 蛋白质功效比值(%)= —————————— 摄入食物蛋白质(g)
****实际应用中,由于实验条件存在差异,在实验时应设立标化酪蛋 白对照组,规定其功效比值为2.5,计算时用实验组功效比值除以对照 组功效比值再乘以2.5,即得到被测蛋白质的功效比值
分解 更新 修复
合成
蛋白质的功能

人体组织的构成成分
细胞(细胞膜、细胞器)
骨骼、牙齿
蛋白质
指趾甲、毛发
肌肉、心脏、肝脏、肾脏
蛋白质的功能

构成体内各种重要物质
酶—催化体内一切物质的合成和分解
激素—维持内环境稳定 抗体—参与机体免疫过程
细胞膜和血液中的载体蛋白—运输和交换
体液中的蛋白质—维持渗透压和酸碱度 凝血、视觉形成过程中的蛋白质 ……
产的三鹿婴幼儿奶粉

三聚氰胺是一种重要的有机化工中间产品,主 要用来制作三聚氰胺树脂,可用于装饰板的制
作,用于氨基塑料、粘合剂、涂料、币纸增强
剂、纺织助剂等

长期摄入三聚氰胺会造成生殖、泌尿系统的损
害,膀胱、肾部结石,并可进一步诱发膀胱癌
概 述

Eiweiss stofe(德),proteios(希腊) 1742年,Beccari分离出麦麸(谷蛋白),称为动物样物质 1806年,Vauquelin发现大豆富含“动物样物质” 1811年,Gag-Lussac建立了C、H、O的定量分析方法,发 现动物组织中N含量很高 1841年,Liegig以含氮量确定蛋白质营养价值
的必需氨基酸在体内不能被充分利用而浪费,造成蛋白 质营养价值降低,则这些氨基酸称为~
第一限制氨基酸,第二限制氨基酸……
蛋白质互补作用
complementary action

为提高蛋白质的营养价值,将两种或多种食物混合
食用,提高膳食蛋白质的营养价值,以相互补充其 必需氨基酸不足的作用

如:大豆蛋白中蛋氨酸不足,米面蛋白中赖氨酸不 足,两种食物混合食用可以起到互补作用
蛋白质互补作用
食物名称 玉米 小米 大豆 小麦 小米 在混合食物 中的百分数 40 40 20 31 46 生理价值 单独食用 60 57 64 67 57 79 混合食用
大豆
牛肉(干)
8
15
64
76
89
蛋白质的消化、吸收和代谢

蛋白质的消化从胃开始,消化过程中需要胃蛋 白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、肽酶参与
反映食物中蛋白质被利用的程度,包括了消化和吸收
两个方面,计算公式如下 蛋白质净利用率(%)= 消化率 生物价 储留氮 = ———— 100 食物氮
(三)蛋白质利用率

蛋白质功效比值(protein efficiency ratio, PER)
处于生长阶段的幼年动物在实验期内,体重增加和摄入蛋白质的
指机体每天由于皮肤、毛发、和粘膜脱落,妇女月
经期失血以及肠道菌体死亡排出而造成的不可避免 的氮损失,在20g以上

氮平衡(nitrogen balance)
机体摄入氮和排出氮的关系,分为零氮平衡(zero
nitrogen balance)、正氮平衡(positive nitrogen balance)和负氮平衡 (negative nitrogen balance)
糜蛋白酶
小肠
小肠粘膜 肽酶 氨基酸 氨基酸、二肽、三肽
肝门静脉
肝脏和其它组织器官
食物消化吸收
机体蛋白质 分解
氨基酸池
amino acid pool
人体各组织、 器官和体液 中的游离氨 基酸
脂 肪 、 糖 原
蛋白质合成
未被利用的氨基酸
尿素、氨、尿酸、肌酐 更新、修复 排出体外
氮平衡

必要的氮损失(obligatory nitrogen losses)
(二)蛋白质消化率
digestibility

反映蛋白质在消化道内被分解的程度以及消化后的 氨基酸和肽被吸收的程度 表观消化率(apparent digestibility) 食物氮- 粪氮 ——————— × 100% 食物氮

(二)蛋白质消化率 digestibility

真消化率(true digestibility)
凯氏定氮法 蛋白质在催化 加热条件下被分 解,产生的氨与 硫酸结合生成硫 酸铵。碱化蒸馏 使氨游离,以酸 滴定
分光光度法 蛋白质在催化加 热条件下被分解, 分解产生的氨与硫 酸结合生成硫酸铵, 与乙酰丙酮和甲醛 反应生成黄色化合 物
燃烧法 试样在900 ℃~ 1200 ℃高温下燃烧, 燃烧过程中产生混 合气体,其中氮气 气流通过热导检测 仪进行检测
氨基酸模式
amino acid pattern

是反映人体蛋白质及食物蛋白质中必需氨基酸的种 类和含量差异的一个营养学指标 计算方法:将色氨酸含量定为1,分别计算出其他 必需氨基酸的相应比值,即氨基酸模式

几种食物和人体蛋白质的 氨基酸模式
氨基酸 异亮氨酸 亮氨酸 人体 4.0 7.0 全鸡蛋 3.2 5.1 牛奶 3.4 6.8 大豆 4.3 5.7 面粉 3.8 6.4
(三)蛋白质利用率

氨基酸评分(amino acid score, AAS)
亦称为蛋白质化学评分(chemical score)
用被测食物蛋白质的必需氨基酸评分模式( amino acid scoring
pattern)和推荐的理想模式或参考蛋白的模式进行比较,是反映蛋
白质构成和利用率关系的指标,计算时用食物蛋白质中的必需氨基
(含4~ 10个氨基酸)
H
H N C
O C
O H
Acid group Side group varies
H
Amino group
O H C H
丙氨酸
H H H C
苯丙氨酸 甘氨酸
C H C H
O
H
H
天门冬氨酸
H H C H O
H
H C H O
H C H O
H C H O N C C O H H H


脂类 Lipids
水 Water
膳食纤维 Dietary Fiber
植物化学物??

基本概念

宏量营养素(Macronutrients)
蛋白质、脂类、碳水化合物 产热营养素;能量营养素

微量营养素(Micronutrients)
维生素、矿物质

常量元素(Macroelements) 微量元素(Microelements)
研究人体营养规律及其改善措施的科学,包括营养
学基础、食物营养、特殊人群营养、营养与疾病、
社区营养等
西周时期:食医、疾医、疡医、兽医 《黄帝内经· 素问》:“五谷为养、五果为助、
五畜为益、五菜为充”
基本概念

营养(Nutrition)
人体吸收、利用食物中营养素和其他活性物质,从而
满足机体生理需要的生物学过程,包括摄取、消化、 吸收和利用等
组氨酸为婴儿必需氨基酸
氨基酸分类

非必需氨基酸(nonessential amino acid)
丙氨酸、精氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、 甘氨酸、丝氨酸、
脯氨酸、天门冬氨酸、天门冬酰胺

条件必需氨基酸(conditionally essential amino acid)
半胱氨酸、酪氨酸
苯丙氨酸→酪氨酸 蛋氨酸→半胱氨酸
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