現(xiàn)代公共營(yíng)養(yǎng)師營(yíng)養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)-蛋白質(zhì)
蛋白質(zhì)是細(xì)胞的重要構(gòu)成物質(zhì)和活性成分，一切的生命運(yùn)動(dòng)活動(dòng)均依靠蛋白質(zhì)來(lái)體現(xiàn)。蛋白質(zhì)是一種生物大分子，分子量從5000到數(shù)百萬(wàn)不等，其基本構(gòu)成單位是氨基酸。自然界存在的氨基酸大約兩百多種，但在人體內(nèi)只發(fā)現(xiàn)其中的20種。
構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本元素有四種，即碳、氫、氧、氮。具有糖類和脂類所不具備的氮元素，可以說(shuō)蛋白質(zhì)是人體的氮源。絕大多數(shù)蛋白質(zhì)還含有硫元素，究其原因是蛋氨酸和半胱氨酸作為蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位本身就含有硫元素，同時(shí)蛋白質(zhì)鏈上的不同位點(diǎn)間通過(guò)形成二硫鍵維系特異性的立體結(jié)構(gòu)。此外，蛋白質(zhì)分子中還可發(fā)現(xiàn)磷、鐵、碘、鋅、錳等。
氨基酸是蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位。在人體中發(fā)現(xiàn)的20種氨基酸中，除了脯氨酸外，均為α-氨基酸，即氨基酸分子中末端第一位碳原子上同時(shí)連接兩個(gè)基團(tuán)：氨基和羧基，此外還連接一個(gè)氫和一個(gè) -R基團(tuán)，各種氨基酸因?yàn)?R基團(tuán)的不同而各異。有一些氨基酸在機(jī)體內(nèi)不能合成，或合成的速度不能滿足人體的生理需求，必需從食物中獲得，稱為必需氨基酸，包括蛋氨酸、色氨酸、賴氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸八種。為了記憶方便，可以記住一句話“假設(shè)來(lái)借一兩本書(shū)”，根據(jù)諧音就可回憶起這八種必需氨基酸的名稱了。組氨酸對(duì)于兒童來(lái)講是必需氨基酸，對(duì)于成年人，因?yàn)轶w內(nèi)儲(chǔ)存量很大，每天消耗的量非常少，鑒定是否屬于必需氨基酸缺乏證據(jù)。半胱氨酸和酪氨酸在體內(nèi)分別由蛋氨酸和苯丙氨酸轉(zhuǎn)變生成，如果給予充足的半胱氨酸和酪氨酸，則對(duì)蛋氨酸和苯丙氨酸的需求量分別下降30%和50%，可減少人體對(duì)這兩種必需氨基酸的需求量，稱為條件必需氨基酸。為了便于記憶，大家可分別記住“窮光蛋”和“烙餅”，也是用諧音的方式提示兩組氨基酸的關(guān)系。
人體蛋白質(zhì)和食物中的蛋白質(zhì)千差萬(wàn)別，必需氨基酸的種類的含量各不相同。為評(píng)價(jià)方便，引入氨基酸模式這一概念。蛋白質(zhì)中各種必需氨基酸的構(gòu)成比稱為氨基酸模式。具體計(jì)算方法是先將蛋白質(zhì)中的色氨酸設(shè)為1，然后算出其他必需氨基酸的相應(yīng)比例，這一系列的比值就是氨基酸模式。當(dāng)食物中的蛋白質(zhì)氨基酸模式與人體蛋白質(zhì)氨基酸模式接近的時(shí)候，氨基酸利用效率就搞，稱為優(yōu)質(zhì)蛋白，如蛋、奶、肉、魚(yú)以及大豆蛋白等。雞蛋的蛋白與人體最為接近，常作為參考蛋白。食物中經(jīng)常出現(xiàn)一種或幾種必需氨基酸含量相對(duì)較低，導(dǎo)致其他必需氨基酸不能被充分利用，稱為限制性氨基酸，含量比例最低的，稱為第一限制氨基酸，以此類推。關(guān)于一種或幾種必需氨基酸相對(duì)比例不足會(huì)影響其他必需氨基酸的利用的問(wèn)題可以這樣理解：人體利用氨基酸的最終目的是合成蛋白質(zhì)，合成過(guò)程中各種必需氨基酸都要利用上，如果一種或幾種必需氨基酸不足，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成的障礙，其他多余的必需氨基酸也不能被利用，造成浪費(fèi)。通常我們可以采用幾種食物混合食用的方法來(lái)彌補(bǔ)單一食物氨基酸模式不足的問(wèn)題，如肉類和大豆可以修飾糧谷類賴氨酸缺乏的問(wèn)題。
食物中的蛋白質(zhì)消化從胃開(kāi)始。胃液中的鹽酸可使蛋白質(zhì)變性，將后者三、四級(jí)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成一、二級(jí)結(jié)構(gòu)，使多肽鏈充分伸展開(kāi)，更多的肽鍵暴露出來(lái)，便于消化酶的水解。胃液中無(wú)活性的胃蛋白酶原在鹽酸的作用下生成胃蛋白酶，胃蛋白酶完成蛋白質(zhì)的初步水解，生成蛋白眎、蛋白胨以及少量多肽和氨基酸。食物進(jìn)入小腸后與胰蛋白酶和腸蛋白酶混合后大部分被水解成二肽、三肽，游離氨基酸只占很少一部分。小腸粘膜上皮細(xì)胞將這些水解產(chǎn)物攝入細(xì)胞內(nèi)，胞質(zhì)中含有大量水解酶，將其充分水解成游離的氨基酸。氨基酸隨后穿過(guò)上皮細(xì)胞基底膜進(jìn)入毛細(xì)血管中被吸收，并最終匯入門(mén)靜脈入肝。在消化過(guò)程中，總有一部分蛋白質(zhì)不能徹底被消化，它們以寡肽或多肽的形式直接進(jìn)入血液被吸收，這些肽類成為潛在的致敏原，這方面在新生兒和嬰幼兒尤為突出，常以濕疹為臨床表現(xiàn)。食物中的蛋白質(zhì)與其他營(yíng)養(yǎng)素不太一樣，多數(shù)情況下是不能被完全消化的，也就是說(shuō)進(jìn)入大腸內(nèi)組成糞便的成分中含有一定數(shù)量的食物蛋白，腸道微生物通過(guò)無(wú)氧分解的方式對(duì)其進(jìn)行腐敗作用。常見(jiàn)的腐敗方式包括脫羧基、脫氨基和其他方式三種。微生物首先利用自身的蛋白酶將殘存的蛋白質(zhì)分解成氨基酸，氨基酸在脫羧酶的作用下脫掉羧基形成胺，如組氨酸脫羧生成組織胺，賴氨酸脫羧生成尸胺等；氨基酸也可脫掉氨基生成氨，后者可被大腸重新吸收入血，在肝臟合成尿素；此外腐敗作用還可以生成苯酚、吲哚、硫化氫等。
由食物中吸收的氨基酸和機(jī)體組織蛋白降解生成的氨基酸混合在一起，最主要的去路是重新合成蛋白質(zhì)和多肽，此外也參與合成其他含氮的化合物，如核苷酸、某些神經(jīng)遞質(zhì)、一氧化氮等。
蛋白質(zhì)是生命的運(yùn)動(dòng)形式，構(gòu)成生命的主體。首先蛋白質(zhì)構(gòu)成機(jī)體的主要成分，蛋白質(zhì)占人體干重的一半以上；其次，機(jī)體內(nèi)諸多具有活性的成份都是蛋白質(zhì)，如激素、抗體、酶等等；此外蛋白質(zhì)還可以參與氧化供能，每克蛋白質(zhì)氧化后大約可產(chǎn)生4Kcal的熱量，不過(guò)對(duì)于雜食性的人類來(lái)講，通過(guò)蛋白質(zhì)供能只占總能量的很少一部分。（一般來(lái)說(shuō)，蛋白質(zhì)只有在如下三種情況下才可以發(fā)生氧化：
1、細(xì)胞中蛋白質(zhì)進(jìn)行正常的合成和分解作用時(shí)，分解出的氨基酸不能被利用，只能通過(guò)氧化供能的方式被消耗掉；
2、進(jìn)食過(guò)多蛋白質(zhì)食物后，由于氨基酸在體內(nèi)不能被儲(chǔ)存，過(guò)多的氨基酸只好通過(guò)氧化方式被降解；饑餓狀態(tài)下，由于得不到糖類的能量供應(yīng)，蛋白質(zhì)會(huì)充當(dāng)供能物質(zhì)。
食物中的蛋白質(zhì)按照必需氨基酸的種類和數(shù)量構(gòu)成可分為完全蛋白、半完全蛋白和不完全蛋白。完全蛋白中必需氨基酸的種類齊全，數(shù)量充足，相互之間比例接近人體比值，既能保證人體正常生理需求，也能促進(jìn)兒童的生長(zhǎng)發(fā)育；半完全蛋白中必需氨基酸種類齊全，但相互間比例不合適，只能滿足人體正常生理需求，不能促進(jìn)兒童生長(zhǎng)發(fā)育；不完全蛋白所含必需氨基酸種類不全，既不能滿足人體正常生理需求，也不能促進(jìn)兒童生長(zhǎng)發(fā)育?？傮w來(lái)說(shuō)，動(dòng)物性食物中的蛋白多為完全蛋白，植物性食物中的蛋白多為半完全或不完全蛋白。
從理論上來(lái)講，對(duì)于成年人每天攝入30克蛋白質(zhì)就能滿足生理需求，結(jié)合消化系數(shù)和安全系數(shù)后，建議成年人按照每公斤0.8克為宜，嬰幼兒和兒童由于生長(zhǎng)發(fā)育旺盛需相應(yīng)提高，同時(shí)我國(guó)食物構(gòu)成以植物性為主，成年人修訂為每公斤1.16克，相當(dāng)于占總能量的10-12%，兒童12-14%.
蛋白質(zhì)不足或過(guò)剩均可對(duì)健康造成影響。蛋白質(zhì)攝入不足在兒童體現(xiàn)更為敏感，通常分為兩種情況：?jiǎn)渭兊鞍踪|(zhì)不足以水腫為特征（膠體滲透壓降低），并伴有虛弱、表情淡漠、生長(zhǎng)遲緩、頭發(fā)發(fā)育不良、免疫力低下等；蛋白質(zhì)和能量同時(shí)不足以消瘦為主要特征。這兩種情況?；旌铣霈F(xiàn)。蛋白質(zhì)過(guò)剩同樣對(duì)機(jī)體會(huì)造成危害。首先蛋白質(zhì)常與膽固醇、脂肪混合存在，蛋白質(zhì)攝入增加，后兩者勢(shì)必也隨之增加；其次，蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)物（非蛋白氮）主要通過(guò)腎臟排泄，對(duì)腎臟，尤其是腎小管損傷加重；再次，蛋白質(zhì)中硫元素含量較多，硫元素可促進(jìn)骨骼中鈣流失；最后因?yàn)槟c道微生物的腐敗作用，蛋白質(zhì)會(huì)分解出許多致癌物，增加消化道腫瘤的發(fā)病幾率。
蛋白質(zhì)是細(xì)胞的重要構(gòu)成物質(zhì)和活性成分，一切的生命運(yùn)動(dòng)活動(dòng)均依靠蛋白質(zhì)來(lái)體現(xiàn)。蛋白質(zhì)是一種生物大分子，分子量從5000到數(shù)百萬(wàn)不等，其基本構(gòu)成單位是氨基酸。自然界存在的氨基酸大約兩百多種，但在人體內(nèi)只發(fā)現(xiàn)其中的20種。
構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本元素有四種，即碳、氫、氧、氮。具有糖類和脂類所不具備的氮元素，可以說(shuō)蛋白質(zhì)是人體的氮源。絕大多數(shù)蛋白質(zhì)還含有硫元素，究其原因是蛋氨酸和半胱氨酸作為蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位本身就含有硫元素，同時(shí)蛋白質(zhì)鏈上的不同位點(diǎn)間通過(guò)形成二硫鍵維系特異性的立體結(jié)構(gòu)。此外，蛋白質(zhì)分子中還可發(fā)現(xiàn)磷、鐵、碘、鋅、錳等。
氨基酸是蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位。在人體中發(fā)現(xiàn)的20種氨基酸中，除了脯氨酸外，均為α-氨基酸，即氨基酸分子中末端第一位碳原子上同時(shí)連接兩個(gè)基團(tuán)：氨基和羧基，此外還連接一個(gè)氫和一個(gè) -R基團(tuán)，各種氨基酸因?yàn)?R基團(tuán)的不同而各異。有一些氨基酸在機(jī)體內(nèi)不能合成，或合成的速度不能滿足人體的生理需求，必需從食物中獲得，稱為必需氨基酸，包括蛋氨酸、色氨酸、賴氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸八種。為了記憶方便，可以記住一句話“假設(shè)來(lái)借一兩本書(shū)”，根據(jù)諧音就可回憶起這八種必需氨基酸的名稱了。組氨酸對(duì)于兒童來(lái)講是必需氨基酸，對(duì)于成年人，因?yàn)轶w內(nèi)儲(chǔ)存量很大，每天消耗的量非常少，鑒定是否屬于必需氨基酸缺乏證據(jù)。半胱氨酸和酪氨酸在體內(nèi)分別由蛋氨酸和苯丙氨酸轉(zhuǎn)變生成，如果給予充足的半胱氨酸和酪氨酸，則對(duì)蛋氨酸和苯丙氨酸的需求量分別下降30%和50%，可減少人體對(duì)這兩種必需氨基酸的需求量，稱為條件必需氨基酸。為了便于記憶，大家可分別記住“窮光蛋”和“烙餅”，也是用諧音的方式提示兩組氨基酸的關(guān)系。
人體蛋白質(zhì)和食物中的蛋白質(zhì)千差萬(wàn)別，必需氨基酸的種類的含量各不相同。為評(píng)價(jià)方便，引入氨基酸模式這一概念。蛋白質(zhì)中各種必需氨基酸的構(gòu)成比稱為氨基酸模式。具體計(jì)算方法是先將蛋白質(zhì)中的色氨酸設(shè)為1，然后算出其他必需氨基酸的相應(yīng)比例，這一系列的比值就是氨基酸模式。當(dāng)食物中的蛋白質(zhì)氨基酸模式與人體蛋白質(zhì)氨基酸模式接近的時(shí)候，氨基酸利用效率就搞，稱為優(yōu)質(zhì)蛋白，如蛋、奶、肉、魚(yú)以及大豆蛋白等。雞蛋的蛋白與人體最為接近，常作為參考蛋白。食物中經(jīng)常出現(xiàn)一種或幾種必需氨基酸含量相對(duì)較低，導(dǎo)致其他必需氨基酸不能被充分利用，稱為限制性氨基酸，含量比例最低的，稱為第一限制氨基酸，以此類推。關(guān)于一種或幾種必需氨基酸相對(duì)比例不足會(huì)影響其他必需氨基酸的利用的問(wèn)題可以這樣理解：人體利用氨基酸的最終目的是合成蛋白質(zhì)，合成過(guò)程中各種必需氨基酸都要利用上，如果一種或幾種必需氨基酸不足，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成的障礙，其他多余的必需氨基酸也不能被利用，造成浪費(fèi)。通常我們可以采用幾種食物混合食用的方法來(lái)彌補(bǔ)單一食物氨基酸模式不足的問(wèn)題，如肉類和大豆可以修飾糧谷類賴氨酸缺乏的問(wèn)題。
食物中的蛋白質(zhì)消化從胃開(kāi)始。胃液中的鹽酸可使蛋白質(zhì)變性，將后者三、四級(jí)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成一、二級(jí)結(jié)構(gòu)，使多肽鏈充分伸展開(kāi)，更多的肽鍵暴露出來(lái)，便于消化酶的水解。胃液中無(wú)活性的胃蛋白酶原在鹽酸的作用下生成胃蛋白酶，胃蛋白酶完成蛋白質(zhì)的初步水解，生成蛋白眎、蛋白胨以及少量多肽和氨基酸。食物進(jìn)入小腸后與胰蛋白酶和腸蛋白酶混合后大部分被水解成二肽、三肽，游離氨基酸只占很少一部分。小腸粘膜上皮細(xì)胞將這些水解產(chǎn)物攝入細(xì)胞內(nèi)，胞質(zhì)中含有大量水解酶，將其充分水解成游離的氨基酸。氨基酸隨后穿過(guò)上皮細(xì)胞基底膜進(jìn)入毛細(xì)血管中被吸收，并最終匯入門(mén)靜脈入肝。在消化過(guò)程中，總有一部分蛋白質(zhì)不能徹底被消化，它們以寡肽或多肽的形式直接進(jìn)入血液被吸收，這些肽類成為潛在的致敏原，這方面在新生兒和嬰幼兒尤為突出，常以濕疹為臨床表現(xiàn)。食物中的蛋白質(zhì)與其他營(yíng)養(yǎng)素不太一樣，多數(shù)情況下是不能被完全消化的，也就是說(shuō)進(jìn)入大腸內(nèi)組成糞便的成分中含有一定數(shù)量的食物蛋白，腸道微生物通過(guò)無(wú)氧分解的方式對(duì)其進(jìn)行腐敗作用。常見(jiàn)的腐敗方式包括脫羧基、脫氨基和其他方式三種。微生物首先利用自身的蛋白酶將殘存的蛋白質(zhì)分解成氨基酸，氨基酸在脫羧酶的作用下脫掉羧基形成胺，如組氨酸脫羧生成組織胺，賴氨酸脫羧生成尸胺等；氨基酸也可脫掉氨基生成氨，后者可被大腸重新吸收入血，在肝臟合成尿素；此外腐敗作用還可以生成苯酚、吲哚、硫化氫等。
由食物中吸收的氨基酸和機(jī)體組織蛋白降解生成的氨基酸混合在一起，最主要的去路是重新合成蛋白質(zhì)和多肽，此外也參與合成其他含氮的化合物，如核苷酸、某些神經(jīng)遞質(zhì)、一氧化氮等。
蛋白質(zhì)是生命的運(yùn)動(dòng)形式，構(gòu)成生命的主體。首先蛋白質(zhì)構(gòu)成機(jī)體的主要成分，蛋白質(zhì)占人體干重的一半以上；其次，機(jī)體內(nèi)諸多具有活性的成份都是蛋白質(zhì)，如激素、抗體、酶等等；此外蛋白質(zhì)還可以參與氧化供能，每克蛋白質(zhì)氧化后大約可產(chǎn)生4Kcal的熱量，不過(guò)對(duì)于雜食性的人類來(lái)講，通過(guò)蛋白質(zhì)供能只占總能量的很少一部分。（一般來(lái)說(shuō)，蛋白質(zhì)只有在如下三種情況下才可以發(fā)生氧化：
1、細(xì)胞中蛋白質(zhì)進(jìn)行正常的合成和分解作用時(shí)，分解出的氨基酸不能被利用，只能通過(guò)氧化供能的方式被消耗掉；
2、進(jìn)食過(guò)多蛋白質(zhì)食物后，由于氨基酸在體內(nèi)不能被儲(chǔ)存，過(guò)多的氨基酸只好通過(guò)氧化方式被降解；饑餓狀態(tài)下，由于得不到糖類的能量供應(yīng)，蛋白質(zhì)會(huì)充當(dāng)供能物質(zhì)。
食物中的蛋白質(zhì)按照必需氨基酸的種類和數(shù)量構(gòu)成可分為完全蛋白、半完全蛋白和不完全蛋白。完全蛋白中必需氨基酸的種類齊全，數(shù)量充足，相互之間比例接近人體比值，既能保證人體正常生理需求，也能促進(jìn)兒童的生長(zhǎng)發(fā)育；半完全蛋白中必需氨基酸種類齊全，但相互間比例不合適，只能滿足人體正常生理需求，不能促進(jìn)兒童生長(zhǎng)發(fā)育；不完全蛋白所含必需氨基酸種類不全，既不能滿足人體正常生理需求，也不能促進(jìn)兒童生長(zhǎng)發(fā)育?？傮w來(lái)說(shuō)，動(dòng)物性食物中的蛋白多為完全蛋白，植物性食物中的蛋白多為半完全或不完全蛋白。
從理論上來(lái)講，對(duì)于成年人每天攝入30克蛋白質(zhì)就能滿足生理需求，結(jié)合消化系數(shù)和安全系數(shù)后，建議成年人按照每公斤0.8克為宜，嬰幼兒和兒童由于生長(zhǎng)發(fā)育旺盛需相應(yīng)提高，同時(shí)我國(guó)食物構(gòu)成以植物性為主，成年人修訂為每公斤1.16克，相當(dāng)于占總能量的10-12%，兒童12-14%.
蛋白質(zhì)不足或過(guò)剩均可對(duì)健康造成影響。蛋白質(zhì)攝入不足在兒童體現(xiàn)更為敏感，通常分為兩種情況：?jiǎn)渭兊鞍踪|(zhì)不足以水腫為特征（膠體滲透壓降低），并伴有虛弱、表情淡漠、生長(zhǎng)遲緩、頭發(fā)發(fā)育不良、免疫力低下等；蛋白質(zhì)和能量同時(shí)不足以消瘦為主要特征。這兩種情況?；旌铣霈F(xiàn)。蛋白質(zhì)過(guò)剩同樣對(duì)機(jī)體會(huì)造成危害。首先蛋白質(zhì)常與膽固醇、脂肪混合存在，蛋白質(zhì)攝入增加，后兩者勢(shì)必也隨之增加；其次，蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)物（非蛋白氮）主要通過(guò)腎臟排泄，對(duì)腎臟，尤其是腎小管損傷加重；再次，蛋白質(zhì)中硫元素含量較多，硫元素可促進(jìn)骨骼中鈣流失；最后因?yàn)槟c道微生物的腐敗作用，蛋白質(zhì)會(huì)分解出許多致癌物，增加消化道腫瘤的發(fā)病幾率。