营养学基础之蛋白质

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蛋白质(N)真消化率 （TD）
蛋白质(N)真消化率(％)=
I-(F-Fk) ×100 I
式中I代表摄入氮，F代表粪氮，Fk代表粪代谢氮 考虑粪代谢时的消化率。 粪中排出的氮实际上有两个来源。
一是来自未被消化吸收的食物蛋白质；
二是来自脱落的肠粘膜细胞以及肠道细菌等所含的氮。
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特别是当膳食中的膳食纤维含量很少时，可不必
质的百分数；是评价食物蛋白质营养价值的生物
学方法之一。 一般采用动物或人体实验测定，根据是否考虑 内源粪、代谢氮因素，可分为表观消化率和真消 化率两种方法。
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蛋白质(N)表观消化率（AD）
蛋白质(N)表观消化率(％)= I－F ×100
I 式中I代表摄入氮，F代表粪氮
AD即不计内源粪氮的蛋白质消化率。
个酸性羧基的有机化合物，氨基一般连在α-碳上。 氨基酸是生物功能大分子蛋白质的基本组成单位。
必需氨基酸 与非必需氨基酸
条件必需氨基酸
氨基酸模式及限制氨基酸
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必需氨基酸与非必需氨基酸
在人体和食物蛋白质的20余种氨基酸中，只有一部分可
以在体内合成，其余的则不能合成或合成速度不够快。不 能合成或合成速度不够快的氨基酸，必须由食物供给，故
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几种食物蛋白质和人体蛋白质氨基酸模式
氨基酸 异亮氨酸 亮氨酸 赖氨酸 全鸡蛋 3.2 5.1 4.1 牛奶 3.4 6.8 5.6 2.4 7.3 3.1 4.6 1.0 牛肉 4.4 6.8 7.2 3.2 6.2 3.6 4.6 1.0 大豆 4.3 5.7 4.9 1.2 3.2 2.8 3.2 1.0 面粉 3.8 6.4 1.8 2.8 7.2 2.5 3.8 1.0 大米 4.0 6.3 2.3 2.8 7.2 2.5 3.8 1.0 人体 4.0 7.0 5.5 2.3 3.8 2.9 4.8 1.0
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按蛋白质形状分类
按蛋白质形状，蛋白质分为纤维状蛋白和球状蛋白。 纤维状蛋白多为结构蛋白，是组织结构不可缺少的蛋 白质，盘状结构，成为各种组织的支柱，如皮肤、肌腱、
软骨及骨组织中的胶原蛋白；
球状蛋白的形状近似于球形或椭圆形，是具有生理活 性的蛋白质，如酶、转运蛋白、蛋白类激素与免疫球蛋白、
质消化吸收后，被机体利用程度的一项指标；生物 价越高，说明蛋白质被机体利用率越高，即蛋白质
的营养价值越高，最高值为100。
BV=
储留氮 吸收氮
×100 ＝
I－（F－Fk）－（U－Um） I－（F－Fk）
×100
I、F、U分别为摄入氮、粪氮、尿氮 Fk为无氮饲料期粪代谢氮 Um为无氮饲料期尿内源氮
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不完全蛋白：所含必需氨基酸种类不全，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质蛋白， 豌豆中的豆球蛋白等。
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第二节 蛋白质的生理功能
构成和修复组织
调节生理功能
供给能量
（供给能量是蛋白质的次要功能 ） 调节渗透压
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第三节 氨基酸
氨基酸（amino acid）：是含有一个碱性氨基和一
× 2.5
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几种常见食物蛋白质PER
食物 全鸡蛋 牛奶 鱼 牛肉 PER 3.92、 3.09、 4.55、 2.30、 食物 大豆 精制面粉 大米 PER 2.32、 0.60、 2.16
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氨基酸分
氨基酸分(amino acid score，AAS)亦称蛋白质化学分
(chemical score，CS)，是目前广为应用的一种食物蛋 白质营养价值评价方法，不仅适用于单一食物蛋白质的评
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人体的氨基酸
必需氨基酸 异亮氨酸 (ILe) 亮氨酸 (Leu) 赖氨酸 (Lys) 蛋氨酸 (Met) 苯丙氨酸 (Phe) 苏氨酸 (Thr) 色氨酸 (Trp) 缬氨酸 (Val) 组氨酸 (His) 非必需氨基酸 天门冬氨酸(Asp) 天门冬酰胺 (Asn) 谷氨酸 (Glu) 谷氨酰胺 (Glu) 甘氨酸 (Gly) 脯氨酸 (Pro) 丝氨酸 (Ser) 精氨酸 (Arg) 胱氨酸 (Cys-Cys) 条件必需氨基酸 半胱氨酸 (cys) 酪氨酸 (Tyr)
这些氨基酸的不足，限制了其他氨基酸的利用。其
中，含量最低的称第一限制氨基酸，余者类推。植 物蛋白质中，赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸含
量相对较低，所以营养价值也相对较低。
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第四节 食物蛋白质的营养评价
食物蛋白质含量
食物蛋白质消化率
食物蛋白质的利用率 氨基酸分
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食物蛋白质含量
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第一节 蛋白质的组成和分类
蛋白质的组成 蛋白质元素组成为：碳(50％～55％)、氢(6.7％～7.3％)、 氧(19％～24％)、氮(13％～19％)及硫(O％～4％)；
有些蛋白质还含有磷、铁、碘、锰及锌等其他元素。
由于碳水化合物和脂肪中仅含碳、氢、氧，不含氮，所以 蛋白质是人体氮的惟一来源，碳水化合物和脂肪不能代替。
蛋+半胱氨酸 3.4 苯丙+酪氨酸 5.5 苏氨酸 缬氨酸 色氨酸 2.8 3.9 1.0
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氨基酸模式意义
人体所需蛋白质来源于多种食物，凡蛋白质氨基酸模式
与人体蛋白质氨基酸模式接近的食物，其必需氨基酸在体 内的利用率就高，反之则低。例如，动物蛋白质中的蛋、 奶、肉、鱼等以及大豆蛋白质的氨基酸模式与人体蛋白质 氨基酸模式较接近，从而所含的必需氨基酸在体内的利用
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蛋白质的分类
按化学组成分类
按蛋白质形状分类
按蛋白质的营养价值分类
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按化学组成分类
单纯蛋白质：单纯蛋白质又可按其溶解度、
受热凝固性及盐析等物理性质的不同分为清蛋白、 球蛋白、谷蛋白、醇溶谷蛋白、鱼精蛋白、组蛋 白和硬蛋白等7类。
结合蛋白质：按辅基不同，结合蛋白质分为
核蛋白、糖蛋白、脂蛋白、磷蛋白和色蛋白等5 类。
常见食物蛋白质的生物价
蛋白质 鸡蛋 鸡蛋白 鸡蛋黄 生物价 94 83 96 蛋白质 大米 小麦 生大豆 生物价 77 67 57 蛋白质 小米 玉米 白菜 生物价 57 60 76
脱脂牛奶
鱼 牛肉 猪肉
85
83 76 74
熟大豆
扁豆 蚕豆 白面粉
64
72 58 52
红薯
马铃薯 花生
Байду номын сангаас
72
67 59
计算Fk；
当膳食中含有多量膳食纤维时，成年男子的Fk值， 可按每天12mgN／kg体重计算。 食物蛋白质消化率受到蛋白质性质、膳食纤维、 多酚类物质和酶反应等因素影响。一般来说，动物 性食物的消化率高于植物性食物。
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几种食物蛋白质的消化率(%)
食物 鸡蛋 真消化率 97±3 食物 大米 真消化率 88±4 食物 大豆粉 菜豆 花生酱 中国混合 膳 真消化率 87±7
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实验期内动物体重增加克数（g） PER=
实验期内蛋白质摄入克数（g）
由于同一种食物蛋白质，在不同实验室所测得的PER 值重复性常不佳，故通常设酪蛋白(参考蛋白质)对 照组，并将酪蛋白对照组PER值换算为2.5，然后校 正被测蛋白质(实验组)PER。
校正的PER= 实验组蛋白质功效比值 对照组蛋白质功效比值
牛奶
肉、鱼 玉米
95±3
94±3 85±6
面粉(精)
燕麦 小米
96±4
86±7 79
78
88 96
摘自 WHO Technical Report Series 724, 第119页，1985年。
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蛋白质利用率 ★生物价(biological value，BV)
★蛋白质功效比值(protein effciency ratio，PER)
★氨基酸评分(amino acid score，AAS) 相对蛋白质值(relative protein value，RPV)
净蛋白质比值(net protein ratio ，NPR)
氮平衡指数(nitrogen balance index，NBI)
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生物价
生物价(biological value，BV)是反映食物蛋白
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蛋白质功效比值
蛋白质功效比值(protein efficiency ratio，PER) 是以体重增加为基础的方法；是指实验期内，动物平均每 摄人1g蛋白质时所增加的体重克数。例如，常作为参考蛋 白质的酪蛋白的PER 2.5，即指每摄人1g酪蛋白，可使动 物体重增加2.5g。一般选择初断乳的雄性大鼠，用含10％ 被测蛋白质饲料喂养28天，逐日记录进食量，每周称量体 重，然后按下式计算蛋白质功效比值。
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换算方式： 大多数蛋白质的含氮量相当接近，平均约为16％。 因此在任何生物样品中，每克氮相当于6.25g蛋 白质(即100÷16)，其折算系数为6.25。只要测定
生物样品中的含氮量，就可以算出其中蛋白质的
大致含量： 样品中蛋白质的百分含量(g％)=每克样品中含氮
量(g)×6.25×100％
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率就较高，因此被称为优质蛋白质。其中鸡蛋蛋白质的氨
基本模式与人体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作为参考蛋白质。
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限制氨基酸
食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸含量相对较 低，导致其他必需氨基酸在体内不能被充分利用而 使蛋白质营养价值降低，这些含量相对较低的氨基 酸称为限制氨基酸(limiting amino acid)。即由于
氮折算蛋白质的折算系数
食 物 芝麻、葵花子 杏仁 花生 大豆 鸡蛋(全) 肉类和鱼类 乳及乳制品 折算系数 5.30 5.18 5.46 5.71 6.25 6.25 6.38
食 物 全小麦 小麦胚芽 大米 燕麦
折算系数 5.83 6.31 5.95 5.83
大麦黑麦
玉米 小米
5.83
6.25 6.31
补体等均属于球蛋白。
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按蛋白质的营养价值分类
食物蛋白质的营养价值取决于所含氨基酸的种类和数量，所以在营养上 尚可根据食物蛋白质的氨基酸组成，分为完全蛋白质、半完全蛋白质和不
完全蛋白质三类。
完全蛋白：所含必需氨基酸种类齐全、数量充足、比例适当，不但能 维持成人的健康，并能促进儿童生长发育，如乳类中的酪蛋白、乳白蛋白， 蛋类中的卵白蛋白、卵磷蛋白，肉类中的白蛋白、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。 半完全蛋白：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，可以维持生命，但不能促进生长发育，如小麦中的麦胶蛋白等。
营养学基础之蛋白质
------营养指导师
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主要内容
蛋白质的组成和分类
蛋白质的生理功能
氨基酸 食物蛋白质的营养评价
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蛋白质(protein)是化学结构复杂的一类有机化 合物，是人体的必需营养素。蛋白质一词源于 希腊文的proteios，是“头等重要”的意思， 表明蛋白质是生命活动中头等重要物质。现已 证明，生命的产生、存在和消亡都与蛋白质有 关，蛋白质是生命的物质基础，没有蛋白质就 没有生命。
食物蛋白质含量是评价食物蛋白质营养价值 的一个重要方面。蛋白质含氮量比较恒定，故测 定食物中的总氮乘以蛋白质折算系数6.25，即得 蛋白质含量。
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食物蛋白质消化率
食物蛋白质消化率(digestibility)是反映食物
蛋白质在消化道内被分解和吸收的程度的一项指 标；是指在消化道内被吸收的蛋白质占摄入蛋白
丙氨酸 (Ala)
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条件必需氨基酸
条件必需氨基酸: 非必需氨基酸中的一些在体内的合成率 很低,当机体需要量增加时则需体外补充,称为条件必需氨 基酸。 半胱氨酸和酪氨酸在体内可分别由蛋氨酸和苯丙氨酸转 变而成，如果膳食中能直接提供这两种氨基酸，则人体 对蛋氨酸和苯丙氨酸的需要量可分别减少30％和50％。
所以半胱氨酸和酪氨酸称为条件必需氨基酸或半必需氨
基酸(semiessential amino acid)。在计算食物必需氨基 酸组成时，常将蛋氨酸和半胱氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸
合并计算。
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氨基酸模式及限制氨基酸 氨基酸模式
氨基酸模式是指某种蛋白质中各种必需氨基酸的构成
比例。即根据蛋白质中必需氨基酸含量，以含量最少 的色氨酸为1计算出的其他氨基酸的相应比值。
称为必需氨基酸(essential amino acid)；能在体内合成
的则称为非必需氨基酸(nonessential amino acid)。非 必需氨基酸并非体内不需要，只是可在体内合成，食物中
缺少了也无妨。
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迄今，已知人体的必需氨基酸有9种，它们是赖氨酸、
蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、 苏 氨酸和色氨酸。近年来认识到，对婴儿讲来，组氨酸属 于必需氨基酸；有资料证明，对成年人组氨酸亦属必需 氨基酸。