《营养学基础》三蛋白质.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,蛋白质,(protein),蛋白质是人体必需营养素之一。,蛋白质是生命的物质基础，没有蛋白质就没有生命。,正常成人体内约,16%-19%,是蛋白质，每天约有,3%,的人体蛋白质被更新。,蛋白质的元素组成,蛋白质主要由碳、氢、氧、,氮,四种元素组成，有些蛋白质含硫和磷等其他元素，碳水化合物和脂肪不含氮。,蛋白质是氮的唯一来源。,氮折算蛋白质系数,蛋白质含氮量为,16%,，每克氮相当于,6.25,克蛋白质，折算系数为,6.25,。,只要测定样品中的氮含量，就可以算出其中蛋白质的含量。,1.,构成和修复组织,蛋白质是人体组织和器官的重要构成成分，约占人体固体成分的,45%,、占细胞干重的,70%,以上。因此，构成机体组织器官的成分是,蛋白质最重要的生理功能,。,肌肉、心、肝、肾等器官中含有大量蛋白质,骨骼、牙齿 胶原蛋白,指（趾）甲 角质蛋白,蛋白质的生理功能,2.,调节机体生理功能,促进食物消化吸收和利用的消化酶系,调节机体代谢的蛋白类激素如,TSH,、,Insulin,等,运送营养素的蛋白质如,RBP,、,TF,、脂蛋白等,调节肌肉收缩的肌动、肌球蛋白,维持机体防御功能的免疫球蛋白,携带、运送氧能力的血红蛋白,构成机体支架的胶原蛋白等,3.,供给能量,当糖和脂肪摄入量不足或机体处于高能量代谢状态时，体内蛋白质将用作能量消耗（,4kcal/g,）。,蛋白质氨基酸,-,酮酸,三羧酸循环,CO,2,+H,2,O+,能量,Pro,的基本单位,氨基酸,蛋白质是由多个氨基酸以,肽键,形式连结在一起。构成人体蛋白质的氨基酸有,20,种,。氨基酸按其对机体是否必需可分为必需氨基酸、条件必需氨基酸和非必需氨基酸；按其化学结构可分为脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸和杂环氨基酸。,必需氨基酸,(,essential amino acid,),是指人体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。即：,异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸和组氨酸（婴儿）。,必需氨基酸,条件必需氨基酸,(,conditionally essential amino acid,),：,可减少人体对某些必需氨基酸需要量的氨基酸，如半胱氨酸和酪氨酸,非必需氨基酸,(,nonessential amino acid,),：,人体自身可以合成以满足机体需要的氨基酸。,氨基酸,英文,氨基酸,英文,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,条件必需氨基酸,半胱氨酸,酪氨酸,Isoleucine(Ile,),Leucine(Leu,),Lysine(Lys,),Methionine(Met,),Phenylalanine(Phe,),Threonine(Thr,),Tryptophan(Trp,),Valine(Val,),Histidine(His,),Cysteine(Cys,),Tyrosine(Tyr,),非必须氨基酸,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,丙氨酸,精氨酸,Aspartic,acid(Asp,),Asparagine(Asn,),Glutamic,acid(Glu,),Glutamine(Gln,),Glycine(Gly,),Proline(Pro,),Serine(Ser,),Alanine(Ala,),Arginine(Arg,),构成人体蛋白质的氨基酸,是指某种蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例，用来反映人体蛋白及食物蛋白在,EAA,种类和含量上的差异。,计算方法：根据某蛋白质中,EAA,含量，把含量最少的必需氨基酸（色氨酸）定为,l,，,然后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。,氨基酸模式,(,amino acid pattern,),氨基酸,人体,全,鸡蛋,牛奶,牛肉,大豆,大米,异亮氨酸,亮氨酸,赖氨酸,蛋氨酸,+,半胱氨酸,苯丙氨酸,+,酪氨酸,苏氨酸,缬氨酸,色氨酸,4.0,7.0,5.5,3.5,6.0,4.0,5.0,1.0,2.5,4.0,3.1,2.3,3.6,2.1,2.5,1.0,3.0,6.4,54,2.4,6.1,2.7,3.5,1.0,3.2,5.6,5.8,2.8,4.9,3.0,3.2,1.0,3.0,5.1,4.4,1.7,6.4,2.7,3.5,1.0,2.5,5.1,2.3,2.4,5.8,2.3,3.4,1.0,常见食物和人体蛋白质的氨基酸模式,限制氨基酸,(,1imiting amino acid,),是指某食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸相对含量较低，导致其它的必需氨基酸在体内不能被充分利用而浪费，造成该食物蛋白质营养价值降低，这些含量相对较低的必需氨基酸，称为限制氨基酸。含量最低的,EAA,称为第一限制性氨基酸。,各种蛋白质的氨基酸模式,必需,氨基酸,人体蛋白,全鸡蛋,蛋白质,牛奶,蛋白质,大豆,蛋白质,大米,蛋白质,mg/g,比值,mg/g,比值,mg/g,比值,mg/g,比值,mg/g,比值,AAS,异亮氨酸,40,4.0,54,3.2,47,3.4,60,4.3,52,4.0,1.30,亮氨酸,70,7.0,86,5.1,95,6.8,80,5.7,82,6.3,1.17,赖氨酸,55,5.5,70,4.1,78,5.6,68,4.9,32,2.3,0.58,蛋,+,胱,35,3.5,57,3.4,33,2.4,17,1.2,30,2.3,0.86,苯,丙,+,酪,60,6.0,93,5.5,102,7.3,53,3.2,50,3.8,0.83苏氨酸,40,4.0,47,2.8,44,3.1,39,2.8,38,2.9,0.95,缬氨酸,50,5.0,66,3.9,64,4.6,53,3.2,62,4.8,1.24,色氨酸,10,1.0,17,1.0,14,1.0,14,1.0,13,1.0,1.30,合计,360,490,477,384,359,为了提高植物性蛋白质的营养价值，往往将两种或两种以上的食物混合食用，通过不同食物蛋白中的氨基酸相互补充，从而提高膳食蛋白质的营养价值。这种通过不同食物之间相互补充其必需氨基酸不足的作用，称为蛋白质的互补作用。,如粮豆互补（粮食第一限制氨基酸为,赖氨酸,，大豆的第一限制氨基酸为,蛋氨酸,）蛋白质互补作用,(complementary action),蛋白质互补作用,AAS,混合比例,混合后,AAS,豆类,18%,22%,88%,谷类,44%,67%,奶粉,83%,11%,BV,混合比例,混合后,BV,大豆,57%,33%,77%,小麦,67%,67%,互补原则：,食物的生物学种属愈远愈好；搭配的种类愈多愈好；食用时间愈近愈好，同时食用最好。,是反应机体摄入氮和排出氮的关系。,B,I,（,U,F,S,）,B,：,氮平衡；,I,：,摄入氮；,U,：,尿氮；,F,：,粪氮；,S,：,皮肤等氮损失。,氮平衡,(nitrogen balance),零氮平衡,：,摄入氮,=,排出氮,如,健康的成年人应维持零氮平衡并富裕,5%,正氮平衡,：,摄入氮,排出氮,如,儿童期、孕妇乳母、疾病恢复期、运动和劳动以达到增加肌肉时，应保持正氮平衡，以满足机体对蛋白质的额外需要。,负氮平衡,：,摄入氮,排出氮,如,饥饿、疾病和老年期等。,1,、蛋白质的含量,微量凯氏,(,John,Kjeldahl,),定氮法：测定食物中的氮含量，再乘以由氮换算成蛋白质的换算系数，就可得到食物蛋白质的含量。应用原理：各种食物蛋白质含氮量相当接近，一般来说氮约占蛋白质的,16%,，即由氮计算蛋白质的折算系数是,6.25,。,样品蛋白质含量,=,样品含氮量,6.25,食物蛋白质的营养学评价,不同食物蛋白质氮折系数,食物,折算系数,食物,折算系数,全,小麦,5.83,芝麻,/,葵花子,5.30,小麦胚芽,6.31,杏仁,5.18,大米,5.95,花生,5.46,燕麦,5.83,大豆,5.71,大麦及黑麦,5.83,全,鸡蛋,6.25,玉米,6.25,肉类及鱼类,6.25,小米,6.31,乳及,乳制品,6.38,(,引,自,FAO/WHO,1973),2,、蛋白质消化率,(,digestibility,),反应蛋白质在消化道内被分解的程度，,反应消化后的氨基酸和肽被吸收的程度。,不同食物或同一食物采取不同加工方法，其蛋白质消化率有所不同。,一般来说，动物性食物中的蛋白质无论是质量还是含量均高于植物性食物。,真消化率,(,true digestibility,),食物氮,(,粪氮,粪代谢氮,),蛋白质真消化率,(%),100,食物氮,表观消化率,(,apparent digestibility,),食物氮粪氮,蛋白质表观消化率,(%),100,食物氮,几种食物蛋白质的消化率,(%),食物,真,消化率,食物,真,消化率,食物,真,消化率,鸡 蛋,牛 奶,肉、鱼,玉 米,973,953,943,856,大米,面粉,(,精致,),燕麦,小米,884,964,867,79,大豆粉,菜豆,花生酱,混合膳,877,78,88,96,摘自,WHO Technical Report Series 724,第,119,页，,1985,年。,生物价,(BV),蛋白质净利用率,(NPU),蛋白质功效比值,(PER),氨基酸评分,(AAS),3,、蛋白质利用率,生物价,(biological value,，,BV),：,是反映食物蛋白质消化吸收后被机体利用程度的指标。,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,),生物价越高表明其被机体利用程度越高。最大值越高，最大值为,100,。,蛋白质净利用率,(,net protein utilization,，,NPU,),：,是反应食物中蛋白质被利用的程度，即机体利用的蛋白质占食物中蛋白质的百分比。,蛋白质净利用率消化率,生物价,100%,氮,吸收量,氮,摄入量,氮储留量,氮,吸收量,100%,氮,储留量,氮,摄入量,100%,定义：在严格规定条件下，实验动物每摄取,1g,待测食物蛋白所能增加的体重克数。,计算公式：,蛋白质的功效比值,(PER),待测食物蛋白质,PER,=,实验组功效比值,对照组功效比值,实验组动物增加的体重量（克）,摄入,的待测食物蛋白重量（克）,对照组动物增加的体重量（克）,摄入,的标化酪蛋白重量（克）,=,2.5,蛋白质功效比值计算,举例：为测定某一转基因大豆的蛋白质功效比，进行动物实验。实验组给予转基因大豆蛋白,200,克，实验期间动物体重增加,20,克；对照组给予标化酪蛋白,200,克，动物体重增加,21.6,克，试问该转基因大豆的,PER,值？,实验组动物增加的体重量（克）,摄入,的待测食物蛋白重量（克）,对照组动物增加的体重量（克）,摄入,的标化酪蛋白重量（克）,=,2.5,PER,=,(20/200),(21.6/200)2.5=2.32,几种常见食物蛋白的,PER,值,食物名称,PER,食物名称,PER,全鸡蛋,3.92,全粒,小麦,1.50,牛奶,3.09,全粒,玉米,1.12,鱼,3.55,精,面粉,0.60,牛肉,2.30,大豆,2.32,含,10%,酪蛋白的食物,2.50,氨基酸评分,(,amino acid score,，,AAS,),：,是用被测食物蛋白质的必需氨基酸评分模式,(amino acid scoring pattern),和推荐的理想的模式或参考蛋白的模式进行比较，因此是反映蛋白质构成和利用的关系。,被测蛋白质每克氮,(,或蛋白质,),中氨基酸量,(,mg,),氨基酸评分,=,100,理想模式或参考蛋白质中每克氮,(,或蛋白质,),中氨基酸量,(,mg,),确定食物蛋白质,AAS,的步骤,计算被测蛋白质每种必需氨基酸的评分值,在上述计算结果中，找出最低的必需氨基酸（第一限制氨基酸）评分值，即为该蛋白质的氨基酸评分。,常见几种食物蛋白质的质量,食物,BV,NPU(%),PER,AAS,全鸡蛋,全牛奶,鱼牛肉,大豆,精制面粉,大米,土豆,94,87,83,74,73,52,63,67,84,82,81,73,66,51,63,60,3.92,3.09,4.55,2.30,2.32,0.60,2.16,-,1.06,0.98,1.00,1.00,0.63,0.34,0.59,0.48,摘自,营养与食品卫生学,，第,3,版，第,11,页。,是由于缺乏能量和（或）蛋白质所致的一种营养缺乏症，,主要见于婴幼儿及贫困地区。引起,PEM,的原因主要是：,摄入不足；肠道消化吸收不良；体内蛋白质合成障碍；蛋白质丢失过多；分解过盛等。,分型：以能量供应不足为主的消瘦型，如,Marasmus,氏征；,以蛋白质供应不足为主的浮肿型，如,Kwashiorker,氏征；以,能量及蛋白质均不足的混合型，常见于晚期癌症患者，多伴有多器官功能衰竭。,蛋白质能量营养不良,(PEM),蛋白质摄入过多损害机体,蛋白质摄入过多 动物性食物摄入过多 脂肪、胆固醇摄入过多“,富贵病,”,蛋白质,NH3,、,胺等,有害物质产生；,蛋白质,加重肝肾负担,蛋白质摄入过多，造成含硫氨基酸摄入过多，加速,骨钙流失,，造成骨质疏松等。,肠内,腐败,分解,理论上成人每天摄入约,30g,蛋白质就可满足零氮平衡。,按体重计算,欧美成人按,0.8g/(kgd),摄入蛋白质,中国推荐成人摄入量为,1.16g/(kgd),按能量计算,成人摄入占膳食总能量的,10%,12%,儿童青少年占膳食总能量的,12%,14%,蛋白质参考摄入量,中国居民膳食蛋白质推荐摄入量,年龄,RNI(g/d,),年龄,RNI(g/d,),男,女,男,女,0,1.53g/(kg,d),11,75,75,1,35,35,14,85,80,2,40,40,18,3,45,45,轻体力,75,65,4,50,50,中,体力,80,70,5,55,55,重,体力,90,80,6,55,55,孕妇,7,60,60,早期,+5,8,65,65,中期,+15,9,65,65,晚期,+20,10,70,65,乳母,+20,蛋白质的食物来源,蛋白质广泛存在于动植物性食物之中。,为改善膳食蛋白质质量，在膳食中应保证有一定数量的优质蛋白，一般要求优质蛋白占膳食总蛋白的,30%50%,。,优质蛋白来源：肉类、蛋类、奶类及豆类,动物蛋白质量虽好，但同时富含饱和脂肪酸和胆固醇，而植物蛋白利用率低，因此，要注意动物蛋白与植物蛋白合理搭配、相互补充。,蛋白质营养状况评价,评价蛋白质营养状况的指标有：膳食调查指标、体格指标及生化指标。,上臂肌围（,AMC,）,是评价总体蛋白质储存的较可靠的指标。,上臂肌围（,AMC,）上臂中点处的围长（,AC,）,3.14,三头肌皮褶厚度（,TSF,）,血清蛋白,白蛋白（,ALB,）：是群体调查时常用的指标。,营养状况,检查结果,正常,35g/L,轻度缺乏,2834g/L,中度缺乏,2127g/L,严重缺乏,21g/L,当蛋白质低于,28g/L,时，会出现水肿。但白蛋白生物半衰期长（约,20,天），早期缺乏时不易测出。,运铁蛋白（,TEN,）：生物半衰期较短（,810,天），能及时反映脏器蛋白急剧的变化。,营养状况,检查结果,正常,25003000mg/L,轻度缺乏,15002000mg/L,中度缺乏,10001500mg/L,严重缺乏,1000mg/L,运铁蛋白的浓度又受血清铁的影响,前,白蛋白（,PreALB,）：主要功能是运输甲状腺素。生物半衰期,1.9,天。,营养状况,检查结果,正常,157296mg/L,轻度缺乏,100150mg/L,中度缺乏,50100mg/L,严重缺乏,50mg/L,视黄醇结合蛋白（,RBP,）：是运输维生素,A,醇的特殊蛋白。生物半衰期,10,小时，是评价蛋白质营养不良急性变化的敏感指标。评价标准：,2,76mg/L,为正常。但此指标高度敏感，即使在很小的应激情况下，也会有变化，因而临床很少使用。,