第三节　蛋白质

一、概述

蛋白质是生命和机体的重要物质基础，生命现象总是与蛋白质同时存在。机体所有组织都有蛋白质，蛋白质都参与其组成。蛋白质具有多种多样的结构，从而有各种各样的生物学功能，酶、激素、血红蛋白、肌纤凝蛋白、抗体等都是由蛋白质构成。蛋白质是构成细胞的主要物质。成人体内约含有16.3％的蛋白质。蛋白质含有的特殊元素是氮，食物蛋白质的含氮量平均是16.2％，通常采用测定氮的方法计算蛋白质的量。

二、蛋白质的组成

1.氨基酸

蛋白质由氨基酸组成，绝大多数的蛋白质由20种氨基酸组成。将氨基酸连接起来的键称为肽键（—CO—NH）。根据肽键的多少可分为二肽、三肽等，谷胱甘肽是由谷氨酸、胱氨酸、甘氨酸构成的三肽，具有自己的生理活性。通常将10个以下氨基酸组成的肽叫寡肽，11个以上氨基酸组成的肽称为多肽。

2.必需氨基酸

人体不能合成或合成速度不够快，必须由食物供给的氨基酸，称为必需氨基酸。能在体内合成的则称为非必需氨基酸。已知人体的必需氨基酸有9种，包括异亮氨酸、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。

3.条件必需氨基酸（半必需氨基酸）

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。当食物能提供足够的蛋氨酸和苯丙氨酸时，可不需摄入半胱氨酸和酪氨酸，常将蛋氨酸和半胱氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸合并计算。

4.非必需氨基酸

非必需氨基酸即人体可以自身合成，不一定需要从食物中直接供给的氨基酸。

三、氨基酸模式

1.氨基酸模式

蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例称为氨基酸模式。食物蛋白质氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式接近，必需氨基酸在体内的利用率就高，这种食物的蛋白质营养价值就高。

动物蛋白质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，它们的必需氨基酸在体内的利用率较高，被称为优质蛋白质。其中鸡蛋蛋白质的氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式最接近，称为参考蛋白质。

2.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，使蛋白质营养价值降低，由于这些氨基酸的不足，限制了其他氨基酸的利用，这种氨基酸称为限制氨基酸，含量最低的氨基酸称第一限制氨基酸。植物性食物的蛋白质中，赖氨酸、蛋氨酸含量相对较低，所以营养价值也相对较低。

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，从而达到以多补少、提高膳食蛋白质营养价值的目的。这种不同食物间相互补充其必需氨基酸不足的作用叫蛋白质互补作用。如肉类和大豆蛋白可弥补米、面蛋白质中赖氨酸的不足。

四、消化、吸收、代谢

食物蛋白质未经消化不能吸收，蛋白质水解成氨基酸才能被吸收。胃内消化蛋白质的酶是胃蛋白酶。小肠是蛋白质消化的主要部位。蛋白质在小肠内消化主要依赖于胰腺分泌的各种蛋白酶，包括胰蛋白酶、糜蛋白酶等。蛋白质被水解为可被吸收的氨基酸。

氨基酸在体内主要是用来合成蛋白质。氨基酸分解代谢，合成尿素后，经肾脏随尿排出。

氮平衡是指氮的摄入量和排出量的关系。氮的摄入量和排出量的关系可用式（1-4）表示。

B=I-（U+F+S）　　（1-4）

式中，B代表氮平衡；I代表摄入氮；U代表尿氮；F代表粪氮；S代表皮肤等氮损失。

蛋白质不能在机体内蓄积储存，过多的蛋白质只能以尿素排出。当摄取的氮多于排出的氮时，认为是正氮平衡，生长期的新生儿、婴儿、幼儿、青少年等应该是正氮平衡；当摄取少于排出时，则认为是负氮平衡，老年人、消耗性疾病患者属于负氮平衡。正常成人应该是氮平衡的。

五、生理功能

（1）蛋白质是人体组织的构成成分　人体的任何组织和器官都是以蛋白质作为重要物质组成的（包括坚硬骨骼、牙齿、指甲和液态的血液等）。因此，人体的生长需要蛋白质，新陈代谢需要蛋白质。人体每天有3％的蛋白质在代谢更新。损伤后的修复等都需要蛋白质。

（2）蛋白质是构成人体的重要物质　如酶、激素、血红蛋白、肌纤凝蛋白、抗体等，对水盐代谢、酸碱平衡、胶体渗透压等都起到重要的作用。视觉的形成、血液的凝固、人体的运动等都与蛋白质有关。

（3）供给热能　每1g食物蛋白质能提供16.74kJ（4.0kcal）的能量，人体每天所需能量的10％～15％由蛋白质提供。

六、食物蛋白质营养学评价

食物蛋白质评价要从蛋白质的“量”和“质”方面全面评价。完整的评价是各项指标的综合。

1.蛋白质含量

蛋白质含量是一个基础指标，因为没有数量，也无从谈起质量。

常见食物的蛋白质含量：谷类含40g/500g，豆类150g/500g，蔬菜5～10g/500g，肉类80g/500g；蛋类60g/500g，鱼类50～60g/500g。

2.蛋白质的消化率

蛋白质的消化率是指食物蛋白质可被消化酶分解的程度。蛋白质的消化率越高，被机体吸收利用的可能性越大，其营养价值也越大。

肠道代谢废物氮（又称粪内源氮）是指肠道黏膜细胞和死亡的肠道微生物所含的氮，一般以0.9～1.2g/d计。如果不计肠道代谢废物氮，则成为“表观消化率”，常用“表观消化率”。

常见食物的蛋白质消化率：奶类为97％～98％，肉类为92％～94％，蛋类为98％，米饭82％，面包79％，马铃薯74％，玉米窝窝头66％。

3.蛋白质利用率

常用的蛋白质利用率包括生物价和蛋白质净利用率。

（1）蛋白质生物价（BV）生物价是指食物蛋白质在体内被吸收后，在体内储留的氮量与吸收的氮量之间的比值，即表示蛋白质被吸收后，在体内被利用的程度。生物价是表示蛋白质在机体真正被利用情况的最常用指标。

蛋白质生物价=氮在体内的储留量/氮在体内的吸收量　　（1-6）

氮的吸收量=食物中含氮总量-（粪中排出氮量-肠道代谢废物氮）　　（1-7）

氮在体内的储留量=氮的吸收量-（尿中排出氮量-尿内源氮）　　（1-8）

尿内源氮来源于尿道黏膜细胞上皮的脱落和尿内微生物所含的氮。

蛋白质的生物价受多种因素影响。实验条件不同，实验结果可以有很大的出入。如饲料中蛋白质的含量不同可以很大程度地影响实验结果。动物生长发育情况也有很大影响。常见食物的蛋白质生物价：鸡蛋为94％，牛奶为90％，鱼83％，牛肉76％，猪肉76％，大米77％，玉米60％，花生59％，高粱56％。

（2）蛋白质净利用率（NPU）蛋白质净利用率是指摄入蛋白质在体内被利用的情况，即在一定条件下，体内储留蛋白质在摄入蛋白质中所占的比例。

蛋白质净利用率=氮储留/氮摄入　　（1-9）

事实上蛋白质净利用率=生物价×消化率　　（1-10）

结合以上三者可以较全面地评价蛋白质的营养，从以下食物的计算中可以了解各种食物的蛋白质营养状况。

显然蛋类食物的蛋白质营养价值最好。

4.蛋白质的功效比值

用以测定生长发育中幼小动物每摄入1g蛋白质所增长的体重（g）来表示蛋白质在体内被利用的程度。一般可将初断奶的大鼠用含有9％蛋白质的饲料喂养28天，然后计算相当于动物每摄入1g蛋白质所增加的体重。增加较多者，蛋白质营养价值较高。

白质功效比值=动物体重增加量（g）/摄入食物蛋白质质量（g）　　（1-11）

5.氨基酸评分

被测食物中某种必需氨基酸的实际含量与参考蛋白质中该种氨基酸的含量之比，是该种氨基酸的评分。被测食物中各种必需氨基酸与参考蛋白质模式的一系列比值就是该种蛋白质的氨基酸评分。氨基酸评分反映蛋白质构成和利用率的关系，能够发现限制氨基酸、第一限制氨基酸。

氨基酸评分=被测蛋白质每克氮（或蛋白质）中氨基酸量（mg）/理想模式或参考蛋白质中每克氮（或蛋白质）中氨基酸量（mg）　　（1-12）

经消化率修正的氨基酸评分=氨基酸评分×真消化率　　（1-13）

七、供给量、来源

含蛋白质较多，蛋白质质量较好的食物为肉类、鱼类，其蛋白质含量为10.0％～30.0％，奶类为1.5％～3.8％，蛋类11.0％～14.0％，干豆类20.0％～49.8％，植物性食物中含蛋白质较高的是硬果类（花生、核桃、莲子等），含蛋白质约为15.0％～26.0％，其他植物性食物含有6.0％～19.0％的蛋白质。蛋白质的供给，除粮食中的蛋白质以外，还应考虑有一定比例的动物性蛋白和豆类蛋白，动物性蛋白如能争取达到占蛋白质总量的20.0％～30.0％，对蛋白质的利用与效果将会有更大的好处。