营养与健康-第二章.蛋白质.ppt

第二章 蛋白质营养,蛋白质营养,蛋白质营养概述 氨基酸营养 蛋白质营养评价 蛋白质食物来源,第一节 蛋白质营养概述,蛋白质的组成 蛋白质的营养功用 蛋白质的需要量,一、蛋白质的组成,荷兰人格里特1838年发现蛋白质。他观察到有生命的东西离开了蛋白质就不能生存。 蛋白质主要由碳、氢、氧、氮4种元素组成，其中氮元素的含量比较恒定约为16%。 蛋白质主要由氨基酸组成，因氨基酸的组合排列不同而组成各种类型的蛋白质。 氨基酸是组成一切蛋白质的最基本结构单位，20种氨基酸构成成千上万种蛋白质。,二、蛋白质的营养功用,构成和修补组织：在体内含量仅次于水，大约占体重的20（蛋白质占人体干重的54%），是构成各种组织的主要有机成分。,肌丝滑行原理示意图,二、蛋白质的营养功用,构成和修补组织：在体内含量仅次于水，大约占体重的20（蛋白质占人体干重的54%），是构成各种组织的主要有机成分 调节生理功能：酶的催化作用(700)；激素的生理调节作用；血红蛋白和肌红蛋白的运氧和贮氧；肌纤蛋白的收缩；抗体的免疫、核蛋白的遗传。,氮平衡：机体摄入氮(食物蛋白含氮量)和排出氮的关系,氮平衡：每日人体摄入蛋白质的含氮量与排出体外的氮量相等（成年人） 正氮平衡：摄入氮量多于排出体外的氮量（儿童生长发育期、病后恢复期） 负氮平衡：排出体外的氮量多于摄入氮量（衰老、消耗性疾病，热能供应不足、活动量过大、蛋白质摄入量过低、精神紧张）,三、 蛋白质的需要量,大肠杆菌RNA聚合酶全酶,神经氨酸酶,二、蛋白质的营养功用,构成和修补组织：在体内含量仅次于水，大约占体重的20（蛋白质占人体干重的54%），是构成各种组织的主要有机成分 调节生理功能：酶的催化作用；激素的生理调节作用；血红蛋白和肌红蛋白的运氧和贮氧；肌纤蛋白的收缩；抗体的免疫、核蛋白的遗传。 供给热能：在碳水化合物和脂肪供给的热能不足或摄入氨基酸过多时供给热能，人体每天所需的能量有14%来自蛋白质。 1克食物蛋白质在体内可产生4kcal的热能。,氮平衡：机体摄入氮(食物蛋白含氮量)和排出氮的关系,氮平衡：每日人体摄入蛋白质的含氮量与排出体外的氮量相等（成年人）。 正氮平衡：摄入氮量多于排出体外的氮量（儿童生长发育期、病后恢复期）。 负氮平衡：排出体外的氮量多于摄入氮量（衰老、消耗性疾病，热能供应不足、活动量过大、蛋白质摄入量过低、精神紧张）。,三、 蛋白质的需要量,食物中蛋白质含量测定一般使用微量凯氏定氮法，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，就可以得到食物蛋白质的含量。 一般来说，食物中氮含量占蛋白质的16%，其倒数即为6.25，由氮计算蛋白质的换算系数即是6.25。,蛋白质的含量,摄入氮 = 尿氮 + 粪氮 + 必要氮损失 B I - ( U + F + S ) B：氮平衡； I： 摄入氮； U：尿氮；F：粪氮；S：必要氮损失 必要氮损失：机体每天由于皮肤、毛发和粘膜的脱落等损失约20g以上的蛋白质，这种氮排出是机体不可避免的氮消耗。,氮平衡状态公式,蛋白质的推荐摄入量,2000年中国营养学会推荐用量：蛋白质供应量应占总热量的1015。 存在个体差异，应根据特定人群的需要量设定。,成人： 每天1.2g/Kg 婴幼儿及儿童： 每天2.03.0g/Kg 青春期的少年儿童：每天1.52.0g/Kg 老年人： 每天1.3g/Kg,Kwashiorker氏征：指能量摄入基本满足而 蛋白质严重不足的儿童营养性疾病。,蛋白质营养不良 （蛋白质-能量营养不良）,Kwashiorker氏征：指能量摄入基本满足而 蛋白质严重不足的儿童营养性疾病。 Marasmus氏征：指蛋白质和能量摄入均 严重不足的儿童营养性疾病。,蛋白质营养不良 （蛋白质-能量营养不良）,Marasmus 氏征,Kwashiorker氏征：指能量摄入基本满足而 蛋白质严重不足的儿童营养性疾病。 Marasmus氏征：指蛋白质和能量摄入均 严重不足的儿童营养性疾病。 成人蛋白质摄入不足可引起：体重减轻、 体力下降、浮肿、易贫血、抗病力减弱等。,蛋白质营养不良 （蛋白质-能量营养不良）,Kwashiorker氏征：指能量摄入基本满足而 蛋白质严重不足的儿童营养性疾病。 Marasmus氏征：指蛋白质和能量摄入均 严重不足的儿童营养性疾病。 成人蛋白质摄入不足可引起：体重减轻、 体力下降、浮肿、易贫血、抗病力减弱等。,蛋白质营养不良 （蛋白质-能量营养不良）,蛋白质摄入过多,摄入较多的动物脂肪和胆固醇 加重了肾脏的负荷 含硫氨基酸摄入过多,加速骨骼中钙丢失，骨质疏松。 骨骼中流失的钙排到尿液 - 肾结石（肉食者）,蛋白质摄入过多, 1914年美国著名实验，即发现动物蛋白喂养的大白鼠超常生长。商业公司的广告使得美国人接受高蛋白饮食结构。 朝鲜战争的尸体解剖发现，77%美国士兵有动脉硬化。实际上，疾病被发现以前的许多年就有了。 蛋白质多将排除，增加肝、肾负担， 致癌,第二节 氨基酸（AA）营养,必需氨基酸和非必需氨基酸 必需氨基酸的主要功能 氨基酸模式,必需氨基酸和非必需氨基酸,食物中的蛋白质必须经过肠胃道消化，分解成氨基酸才能被人体吸收利用，人体对蛋白质的需要实际就是对氨基酸的需要。 营养学上将氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸两类。 必需氨基酸（9种）：人体不能合成或合成速度不能满足机体需要，须从食物中获取的氨基酸。 非必需氨基酸（9种）：人体自身可以合成并能满足机体需要的氨基酸。,9 种必需氨基酸的主要功能,赖氨酸：能明显促进大脑发育，是肝脏及胆囊的组成成分，能促进脂肪代谢，调节松果体腺乳腺、黄体及卵巢，防止细胞退化；可改善以谷物为主地区人的营养状况。 色氨酸：促进胃液及胰液的产生，促进睡眠 酪氨酸：改善记忆力及思维敏捷度，提高性欲 蛋氨酸：参与组成血红蛋白、组织与血清，有 促进脾脏、胰腺及淋巴的功能,9 种必需氨基酸的主要功能,苏氨酸： 有转变某些氨基酸达到平衡的功能。 异亮氨酸：参与胸腺、脾脏及脑下腺的调节， 合成肌肉蛋白质的原料。 亮氨酸： 刺激蛋白质合成，刺激胰岛素分泌。 缬氨酸： 作用于黄体、乳腺及卵巢。 组氨酸： 有很强的舒张血管作用。,半（条件）必需氨基酸,半胱氨酸和酪氨酸 在体内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可分别减少30%和50%。 在计算食物必需氨基酸时，将蛋氨酸和半胱氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸合并计算。,非必需氨基酸,除上述9种必需氨基酸以外的其余氨基酸都称为非必需氨基酸。 非必需氨基酸也是组成人体蛋白质的重要成份，而且也要保持一定比例，但只要有氮元素存在人体就能自己制造。 非必需氨基酸包括精氨酸、甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、鸟氨酸、瓜氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、酪氨酸、天门冬氨酸、二碘酪氨酸,氨基酸模式 蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。计算方法是将该种蛋白质中的色氨酸含量定为 l，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。 膳食蛋白中必需氨基酸模式越接近人体蛋白质组成，并被人体消化、吸收时，就越接近人体合成蛋白质的需要，越易被机体利用，其营养价值就越高。,几种食物和人体蛋白质氨基酸模式,当食物蛋白质的氨基酸模式与人体蛋白质相近时，必需氨基酸被机体利用的程度也越高，食物蛋白质的营养价值也相对越高。这种蛋白质也被称为优质蛋白质，如动物性蛋白质中蛋、奶、肉、鱼等以及大豆蛋白，均属于优质蛋白。 鸡蛋蛋白质与人体蛋白质氨基酸模式最为接近，在实验中常以它作为参考蛋白。,优质蛋白质,限制氨基酸 是指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，造成其蛋白质营养价值降低。,几种食物和人体蛋白质氨基酸模式,限制氨基酸 是指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，造成其蛋白质营养价值降低。 食物中最主要的限制氨基酸为赖AA和蛋AA。大多数植物蛋白质中赖AA含量不足；牛奶和肉类蛋白质中蛋AA相对不足。此外，谷物还缺乏Trp。,蛋白质的生理价值,蛋白质的生理价值：表示蛋白质被人体吸收利用的程度（利用率）。 必需氨基酸的含量与组成情况与人体组织蛋白质组成情况接近时，其利用率高，生理价值高。奶类高，动物蛋白高于植物蛋白 食物蛋白质的互补作用：不同食物蛋白质中必需氨基酸组成不同，混合食用以后，可取长补短，提高其生理价值。,第三节 蛋白质营养评价,蛋白质的含量 蛋白质消化率 蛋白质利用率 氨基酸评分 蛋白质互补作用,食物蛋白质营养学评价 蛋白质的含量： 微量凯氏(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。 蛋白质消化率 蛋白质利用率,谷 物： 10.0%左右 蔬 菜： 1.0%-3.0% 蘑菇17.8%-38.7% 水 果： 1.0%以下 豆制品：豆浆1.8%、豆腐8.1%、豆腐皮/丝44.6% 肉 类： 猪肉10%-20%、牛/羊肉15%-20%、 鸡肉19.3% 鱼 类： 15%-22%、海参/干贝55%左右 蛋 类： 12.8% 奶 类： 2%-3%,一、蛋白质的含量,蛋白质消化率的意义：消化后的氨基酸和肽被吸收 的程度 食物氮 - 蛋白质消化率（%）= - 食物氮 粪代谢氮：肠内源性不摄入蛋白质时粪中的氮 意 义：蛋白质在消化道内被分解的程度,(粪氮-粪代谢氮),二、蛋白质消化率（D）,蛋白质消化率的意义：消化后的氨基酸和肽被吸收 的程度 食物氮 - 蛋白质消化率（%）= - 食物氮 粪代谢氮：肠内源性不摄入蛋白质时粪中的氮 意 义：蛋白质在消化道内被分解的程度,(粪氮-粪代谢氮),二、蛋白质消化率（D）,几种食物蛋白质的消化率(%),蛋白质在食物中的存在形式 蛋白结构：大豆蛋白的分子量比较大，消 化的过程稍微复杂一些。 粉碎程度：大豆整粒60% 加工为豆腐90% 食物中含有不利于蛋白质吸收的其他因素 (生大豆含胰蛋白酶抑制因子，马铃薯含糜蛋白 酶抑制因子，这些成分降低蛋白质消化率。),蛋白质消化率影响因素,热加工的有益作用 1、杀菌和灭菌：加热使蛋白质变性，杀灭微生物引起食品败坏的酶，相对保存了食品中营养素。 2、提高蛋白质消化率：蛋白质变性后，其原来被包裹有序的结构显露出来，便于蛋白酶作用。 3、破坏某些嫌忌成分：加热可破坏食品中毒性物质、酶抑制剂和抗维生素而使其营养价值提高。 4、改善食品的感官性质：在含有蛋白质和糖类食品进行热加工时，糖氨反应使颜色褐变。,蛋白质和氨基酸在食品加工时的变化,热加工的无益作用 加热 对蛋白质和氨基酸的营养价值有损害，对焙烤制品的蛋白质、氨基酸不良影响，特别是面包皮的损失严重。 未加热的蛋白质在进行酶促水解、消化时，主要产生游离氨基酸、有少量小肽；加热后的蛋白质水解时产生的游离氨基酸少，即在食品加工时延长热处理时间可降低消化性，改变氨基酸的释放和利用，因而降低蛋白质的营养价值。,蛋白质和氨基酸在食品加工时的变化,氧化：蛋白和氨基酸的破坏可由氧化引起 脱硫：含低糖湿润食物加热时常引起胱氨酸半胱氨酸显著破坏，氨基酸的利用率下降。 在肉类食品加工，将亚硝酸盐(亚硝酸钠 )防腐剂用于腌制，使肉呈现鲜亮稳定的红色，并且可抑制肉毒梭状芽孢杆菌的生长。 亚硝酸盐为强氧化剂，进入人体后，可使血中低铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白，失去运氧的功能，致使组织缺氧，出现青紫而中毒。 亚硝酸盐致癌机理是:在胃酸环境下与食物中的仲胺和酰胺等生成强致癌物N一亚硝胺。,破坏氨基酸,三、蛋白质利用率, 生物价 (biological value，BV) 蛋白质净利用率 (net protein utilization，NPU) 蛋白质功效比值 (protein effciency ratio，PER) 氨基酸评分 (amino acid score，AAS),生物学价值（BV）：食物蛋白质消化吸收 后被机体利用程度。 储留氮 生物价（BV） = - 吸收氮 储留氮 = 吸收氮 -（尿氮-尿内源性氮） 吸收氮 = 食物氮 -（粪氮-粪代谢氮）,三、蛋白质利用率,蛋白质净利用率 (NPU) 蛋白质净利用律是机体的氮储留量与氮食入量之比，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 NPU ,储留氮,食物氮,× 100%,蛋白质功效比值 (PER) 是体重的增加与所摄食的蛋白质之比来表示将蛋白质用于生长的效率，用处于生长阶段中的幼年动物(一般用刚断奶的雄性大白鼠)，在实验期内其体重增加和摄入蛋白质的量的比值来反映蛋白质营养价值的指标）。 蛋白质功效比值 被测蛋白质功效比值,动物体重增加,摄入食物蛋白质,实验组功效比值,对照组功效比值,× 2.5,被测食物蛋白质必需氨基酸评分模式和推荐的理想模式或参考蛋白的模式进行比较，比值最低的那种氨基酸，即为第一限制氨基酸，此最低比值即受试食物蛋白的氨基酸评分或化学评分。反映蛋白质构成和利用的关系 AAS =,四、氨基酸评分(AAS),被测蛋白质每克氮中某种氨基酸含量,理想模式或参考蛋白每克氮中该氨基酸含量,确定某一食物蛋白质氨基酸评分步骤： 计算被测蛋白质每种必需氨基酸的评分值 找出第一限制氨基酸评分值，即为该蛋白 质的氨基酸评分。 以最低者为AAS,几种食物和不同人群需要的氨基酸评分模式,常见食物蛋白质质量,蛋白质的生理价值,蛋白质的生理价值：表示蛋白质被人体吸收利用的程度（利用率）。 必需氨基酸的含量与组成情况与人体组织蛋白质组成情况接近时，其利用率高，生理价值高。奶类高，动物蛋白高于植物蛋白。 食物蛋白质的互补作用：不同食物蛋白质中必需氨基酸组成不同，混合食用以后，可取长补短，提高其生理价值。,当食物蛋白质的氨基酸模式与人体蛋白质相近时，必需氨基酸被机体利用的程度也越高，食物蛋白质的营养价值也相对越高。这种蛋白质也被称为优质蛋白质，如动物性蛋白质中蛋、奶、肉、鱼等以及大豆蛋白，均属于优质蛋白。 优质蛋白质占摄入蛋白比例为:1/31/2 鸡蛋蛋白质与人体蛋白质氨基酸模式最为接近，实验中常以它作为参考蛋白。,优质蛋白质,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，而达到以多补少的目的，相互补充其必需氨基酸的不足，提高膳食蛋白质的营养价值。 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,互补措施： 搭配食物的种类越多越好 食物的种属越远越好 最好集中食物同时吃（先后不超过4小时）,蛋白质互补作用示例 AAS 混合比例 混合后AAS 豆类 18% 22% 88% 奶粉 83% 11% 谷类 44% 67% BV 混合比例 混合后BV 大豆 57% 33% 77% 小麦 67% 67%,第四节 蛋白质食物来源,蛋白质的食物来源,蛋白质的食物来源,动物蛋白质：肉、鱼、蛋、奶 植物蛋白质：豆制品、谷物、 蔬菜、水果、硬果类,蛋白质的食物来源,完全蛋白质：含有各种必需氨基酸，容易消化吸收，营养价值较高。 - 乳蛋白、卵蛋白（蛋）、白蛋白（肉）、球蛋白（大豆） 半完全蛋白：所含必需氨基酸种类齐全，但有的数量不足，比例不适当，可以维持生命，但不能促进生长发育。 - 麦胶蛋白（小麦）、谷蛋白（玉米） 不完全蛋白质：缺乏某种必需氨基酸或者含量不足，营养价值相对较低。 玉米蛋白、大麦蛋白、豌豆蛋白、胶原蛋白（骨）,猪肉及内脏主要营养素含量（100g含量）,鸡、鸭、鹅主要营养素的含量（100g含量）,奶中氮的分布,乳清蛋白 称为蛋白之王，从奶中提取的一种蛋白质， 在各种蛋白质中，乳清蛋白的营养价值是 最高的。 乳清蛋白较易被消化吸收（婴儿软便） 乳清蛋白能促进体液免疫和细 胞免疫 刺激人体免疫系统（吃母乳婴儿免疫强）,一个鸡蛋重约50克，含蛋白质7克。鸡蛋蛋白质利用率90以上，营养价值很高。 鸡蛋中含有大量胆固醇，吃鸡蛋过多，会使胆固醇的摄入量大大增加，引起动脉粥样硬化和心、脑血管疾病的发生。 以产妇为例，一个鸡蛋约含胆固醇250毫克，10个鸡蛋约含2500毫克胆固醇。这个量是正常摄入量的近10倍。,鸡 蛋,蛋各部分的主要营养组成(%),蛋类主要营养素含量(100g食物),每日食物 - 酸奶,它是以新鲜的牛奶为原料，经过巴氏杀菌后再向牛奶中添加有益菌（发酵剂），发酵后再冷却灌装的牛奶制品。 益生菌是指有益于健康的一类肠道生理细菌-乳酸菌，如双歧杆菌、嗜酸乳杆菌等。这些乳酸菌在人体的肠道内繁殖时会分泌对人体健康有益的物质。,酸 奶,一是:将牛奶中的乳糖和蛋白质分解，使人体更易消化和吸收 面粉经发酵成馒头就容易消化吸收，牛奶发酵成酸奶也有同样效果。发酵过程使奶中糖、蛋白质有2O左右被分解成为小分子。 牛奶中所含的糖分大部分是乳糖，有些人为“乳糖不耐受症”。酸奶因含乳酸菌,使牛奶中的乳糖被乳酸杆菌发酵转化成乳酸，乳糖不耐受者饮用酸奶不会出现腹泻症状。,二是:抑制肠道内腐败菌的繁殖，并减弱腐败菌在肠道内产生的毒素 无论是手术后，还是急性、慢性病愈后的病人，为了治疗疾病或防止感染都曾服用或注射了大量抗生素，使肠道茵丛发生很大改变，甚至一些有益的肠道菌也统统被抑制或杀死，造成菌群失调。 酸奶中含有大量的乳酸菌，每天喝0.25-0.5千克，可以维持肠道正常菌丛平衡，调节肠道有益菌群到正常水平。所以大病初愈者多喝酸奶，对身体恢复有着其他食物不能替代的作用。因此，对于久病初愈的人来说也是最需要的。,提倡每天饮用12杯酸奶（125250毫升）好。 把酸奶进行加温处理，会增加乳酸菌的活性，应 将酸奶放入45左右的温水中缓慢加温。 饭后2小时左右饮用：适宜乳酸菌生长的PH值酸碱度为5.4以上，空腹胃液PH值在2以下，如饮酸奶，乳酸菌易被杀死，保健作用减弱；饭后胃液被稀释，PH值上升到35。 饮后及时漱口，随着乳酸饮料的发展，儿童龋齿率也在增加，这是乳酸菌中的某些细菌起作用。,酸奶饮用须知,“酸奶”和“含乳饮料”是两个不同的概念。 酸奶配料是把牛奶放在第一位的，是用纯牛奶发酵制成，属纯牛奶范畴，蛋白质含量2.9。 乳酸饮料是把水放在第一位的，只含1/3鲜牛奶，配以水、甜味剂、果味剂。 乳酸饮料又可分为配制型和发酵型：配制型成品中蛋白质含量不低于1.0称为乳饮料，另一种发酵型成品中其蛋白质含量不低于0.7称为乳酸菌饮料，都有别于真正的酸奶。 根据标签上蛋白含量可以把它们与酸奶区别开来。,酸奶和乳酸饮料的区别,致 谢,蛋白质类营养补品,牛磺酸 生理作用:增强免疫和促进生长的作用。 摄入量：成人每日40400mg，不需专门添加。 食物来源：动物性食物含量比较丰富，如蛤类、贝壳类、各种肉类、比目鱼及乳类；植物性食物不含牛磺酸 谷氨酰胺 生理作用：调节肌肉蛋白质的更新；维持肠道的结构和功能 摄入量：不需专门添加 食物来源：,一些特殊的氨基酸 牛磺酸 Taurine 早在1827年就在牛奶胆汁中分离出来，故用此名， 为-氨乙基磺酸H2N-CH2-CH2-SO3H 其特点是磺基代替了羧基，如不取代则是丙氨酸 主要存在于肌肉、血小板、发育的神经（中枢）系统内。参与谷氨酸构成，被 认为是一种神经递质，初乳中丰富（40mg/L,300mol/L,人乳） 哺乳动物体内可氧化、转氨基合成牛磺酸， 半胱氨酸-氧化- 半胱亚磺酸- 去羧化- 亚牛磺酸- 氧化- 牛磺酸,生理作用 发育的神经系统中较高 稳定神经膜 对钙有调节作用 对细胞膜钙的稳定有作用 降低血小板聚合的敏感性 调节心肌细胞收缩功能 低钙增强，高钙使心肌免于损伤 稳定视网膜光受体的神经外膜 提高对光阈值的敏感性,牛磺酸缺乏 猫缺乏 眼光受体发生行性改变，电传导 受影响 视网膜退行性变， 猫夜盲，不育，生长迟缓，中枢神经系 统功能失调，心脏扩大，免疫低下，婴 儿体重增加减慢 血小板聚合不良 补充牛磺酸于初生儿婴儿，十二指肠胆 盐增加，脂肪吸收多 肝豆状核变性儿童补充后，脂肪吸收增 加，尤以SFA，体重增加,食物来源 肉类 尤其蛤类、贝壳类 每mg/100g 蛤类 240 初乳70 人成熟乳54 猪肉50 牛肉 36 鸡肉 34 比目鱼 31 牡蛎 70 成人不需要特别补充 可以合成 参考值 血清3560mol/L 30mol/L为不足， 全血225mol/L 推荐人体每日摄取 40400mg/d,谷氨酰胺 生理功能 1、维护肠道的功能与结构 增加肠绒 毛的高度与含氮量，减少细菌扩散， 对化疗、放疗导致肠粘膜损伤者有保 护作用 2、肾脏氨形成的底物 3、合成核苷酸的必要前体 4、合成蛋白质的调节物质,