任务一 蛋白质分析、评价与饮食指导

知识目标

1.明确蛋白质的基本概念。

2.掌握蛋白质的营养学意义。

3.明确蛋白质的食物来源和膳食参考摄入量。

4.了解膳食蛋白质缺乏症。

能力目标

能够评价膳食蛋白质营养价值。

一、基础知识

（一）基本概念

1.蛋白质的结构特点

蛋白质是一类结构复杂的有机大分子化合物，基本结构单位是氨基酸，构成蛋白质的氨基酸有20种，氨基酸之间通过肽腱相连，由于构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列方式的不同，形成不同结构、特性及功能的蛋白质。蛋白质主要由碳（50%～55%）、氢（5%～7%）、氧（19%～24%）、氮（14%～19%）等四种基本元素构成，某些蛋白质还含有硫、磷、铁等元素，其中蛋白质的氮是人体氮的唯一来源，食物中蛋白质的含氮量平均为 16%，折合为每 1g氮相当于6.25g蛋白质，称为蛋白质折算系数，不同食物蛋白质的折算系数不同，常见食物蛋白质折算系数见表2-1。

2.必需氨基酸和非必需氨基酸

营养学上将氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸。必需氨基酸是指在人体内不能合成或合成速度不能满足机体需要，必须由食物蛋白质供给的氨基酸，人体的必需氨基酸包括亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸八种，另外组氨酸在婴儿体内也必须由食物提供才能满足机体需要，故对婴儿也是必需氨基酸。非必需氨基酸是指人体需要，但人体可以利用其他氮源合成，不必由食物供给的氨基酸，包括天门冬氨酸、天门冬酰胺、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、脯氨酸、丝氨酸、精氨酸、胱氨酸和丙氨酸。半胱氨酸、酪氨酸可以在体内分别由甲硫氨酸和苯丙氨酸转变而成，如果通过膳食摄入足量的半胱氨酸和酪氨酸，则人体对甲硫氨酸和苯丙氨酸两种必需氨基酸的需要量减少30%和50%，故称半胱氨酸、酪氨酸为半必需氨基酸。

3.氨基酸模式和限制性氨基酸

构成蛋白质的必需氨基酸种类、数量和相互比值称为蛋白质的氨基酸模式，食物蛋白质氨基酸模式与人体蛋白质氨基酸模式越接近则食物的蛋白质被利用程度越高，其蛋白质营养价值越高，蛋白质氨基酸模式计算是以蛋白质中色氨酸的含量定为1，分别计算出其他必需氨基酸的相应比值，常见食物蛋白质氨基酸模式见表2-2。

食物蛋白质必需氨基酸构成比值与参考蛋白质中氨基酸构成比值进行比较，其中比值最低者被称为第一限制性氨基酸，依不足程度其余分别为第二、第三限制性氨基酸，第一限制性氨基酸决定了食物蛋白质被利用的程度，如粮谷类的第一限制性氨基酸是赖氨酸、第二限制性氨基酸为甲硫氨酸，第三限制性氨基酸为色氨酸。

4.完全蛋白质、半完全蛋白质、不完全蛋白质

营养学上根据食物蛋白质中必需氨基酸组成及被人体利用程度将蛋白质分为完全蛋白质、半完全蛋白质、不完全蛋白质。

完全蛋白质是指所含必需氨基酸种类齐全、数量充足、比例适当，被人体较好利用的蛋白质，也称为优质蛋白，如动物蛋白质中的乳白蛋白、卵磷蛋白、肌蛋白，植物蛋白质中的大豆蛋白等。半完全蛋白质是指必需氨基酸种类齐全，但含量不均，比例不适当，如植物小麦中的麦胶蛋白等。不完全蛋白质是指所含必需氨基酸种类不全，如果作为唯一的人体蛋白质来源，将不能维持幼体的生长，如动物体结缔组织中的胶质蛋白，植物中的玉米胶蛋白等。

5.蛋白质互补作用

将不同食物混合食用时，不同食物中蛋白质的必需氨基酸之间可以相互补充，达到较好的比例，从而提高了食物蛋白质的营养价值，称为蛋白质互补作用，如将面粉、小米、大豆、牛肉单独食用，其蛋白质的利用率分别是 67%、57%、64%、76%，如果按照31%、46%、8%、15%比例混合上述食物，混合食物中蛋白质的利用率可达89%，为提高混合食物蛋白质的互补作用，一般要求食物搭配种类越多越好，种类之间的生物学关系越远越好，不同食物摄取时间越近越好。

（二）蛋白质的营养学意义

1.构成和修补人体组织

蛋白质是生命的物质基础，没有蛋白质就没有生命，人体细胞、组织、器官均含有蛋白质，成年人体含蛋白质16%～19%，细胞中除水分外，蛋白质约占细胞内物质的80%，肌肉、神经、皮肤、毛发、内脏、血液也都含大量蛋白质。人体蛋白质处于不断更新过程，通常每天机体3%的蛋白质参与了更新，不同器官的蛋白质更新速度不同，肝脏每10d更新一半，肌肉每185d更新一半，血浆蛋白每10d更新一半，有些组织中蛋白质的更新只有数秒钟。

机体蛋白质更新都依赖于食物供给，人们必须从食物中摄取足够量蛋白质，通常可用氮平衡反应摄入蛋白质水平，氮平衡包括三种类型，氮平衡是指摄入氮＝排出氮，多为正常成年人对蛋白质的摄入和排出水平；正氮平衡是指摄入氮＞排出氮，多为孕妇、恢复期病人及生长发育中的儿童、青少年对蛋白质的摄入和排出水平；负氮平衡是指摄入氮＜排出氮，多为营养不良或消耗性疾病患者对蛋白质的摄入和排出水平。

2.提供能量

人体需要的能量由碳水化合物、蛋白质、脂肪三大产热营养素提供，虽然蛋白质不是人体主要的能量来源，但合理的膳食中每日来源于蛋白质的供能应该占总能量的10%～15%较为适宜，1g蛋白质在体内氧化能够提供16.74kJ（4.0kcal）的热量，需要指出在能量供给充足的条件下，蛋白质可以更好发挥其它营养学意义。

3.调节人体生理功能

蛋白质参与人体多种物质的组成，对人体机能起到调节作用。作为生命活动的重要调节物质激素和酶，其本质就是蛋白质；人类抵御外来危险物侵袭的抗体也是蛋白质；肌球蛋白引起肌肉的收缩，血红蛋白在血液中携带和运输氧气，以及对相应的营养素有转运能力的脂蛋白、运铁蛋白、视黄醇结合蛋白质等；胶原蛋白参与机体支架的构成；血浆蛋白在维持机体酸碱平衡，维护机体内环境的相对稳定性，调节血浆胶体渗透压等方面都起着不可替代的作用；核蛋白还是传递遗传信息的物质。

蛋白质的营养学意义是其他营养素不可替代的，所以摄取蛋白质不足或过量都会对机体健康造成影响，通常蛋白质摄取不足表现为以消瘦为特征的混合型蛋白质——能量缺乏和以浮肿为特征的蛋白质缺乏两种症状。过多的蛋白质摄入会加重人体肾脏的负担，同时含硫氨基酸摄入过多会加速骨钙的丢失，造成骨质疏松。

（三）蛋白质的食物来源和膳食参考摄入量

1.食物来源

食物蛋白质的来源分为植物性蛋白质和动物性蛋白质，其中动物性蛋白质和植物大豆蛋白是优质蛋白的主要来源，包括动物的肉、内脏、蛋、乳、大豆及其制品等，合理膳食要求动物蛋白应占每天需要蛋白质的30%，或动物蛋白和大豆蛋白占每天需要蛋白质的50%以上。

2.蛋白质的推荐摄入量

按照机体蛋白质的代谢率，每日蛋白质的摄取量成人为0.8g/（kg·d），但由于我国膳食以植物性食物为主，蛋白质的推荐摄入量定为1.16g/（kg·d）；按照膳食中蛋白质的能量供给量，应占总能量的10%～15%，一般成人在 10%～12%，儿童、青少年在12%～15%为宜；按照中国居民膳食蛋白质推荐摄入量轻体力活动成年男性、女性分别为65g/d、55g/d。

二、食物蛋白质评价

食物蛋白质营养价值的评价主要从食物蛋白质含量、消化率以及人体利用率三个方面进行。

（一）食物蛋白质含量

蛋白质含量是评价蛋白质营养价值的一个重要方面，通过凯氏定氮法测定氮含量再乘以该食物蛋白质折算系数即得到蛋白质含量。

（二）食物蛋白质消化率

蛋白质消化率是指食物蛋白质在消化道内被消化吸收的量占摄入蛋白质含量的百分比，分为表观消化率和真消化率。真消化率能较准确反映食物蛋白质的消化情况，但是表观消化率的测定方法简单，且表观消化率值比真消化率小，具有更大的安全性，故一般多测定食物蛋白质的表观消化率。

表观消化率＝［（摄入氮-粪氮）/摄入氮］×100%

真消化率＝｛［摄入氮-（粪氮-粪代谢氮）］/摄入氮｝×100%

通常蛋白质的消化率越高，其被机体吸收利用的可能性越大，营养价值也就越高，但食物消化率受到多种因素的影响，如蛋白质的性质、膳食纤维、多酚类物质和酶反应等。一般说动物性食物蛋白质消化率高于植物性食物，鸡蛋、牛乳、玉米、大米中蛋白质消化率分别为97%、95%、85%、88%，不同加工方法也影响到食物蛋白质消化率，大豆整粒进食蛋白质消化率为60%，而豆腐中蛋白质消化率可达90%。

（三）食物蛋白质利用率

蛋白质利用率是指食物蛋白质被吸收后在体内的利用程度，主要测定指标包括以下几方面。

1.蛋白质的生物价（BV）

蛋白质的生物价值也称生物价，是指食物蛋白质被吸收后在体内的储留氮与吸收氮的比值，它反应了食物蛋白质吸收后在体内被真正利用的程度，是衡量食物蛋白质营养价值最常用的指标，生物价越高，表明蛋白质被机体利用程度越高，食物蛋白质营养价值越高，常见食物蛋白质生物价见表2-3。

蛋白质生物价＝（氮储留/氮吸收）×100%

氮储留＝吸收氮-（尿氮-尿内源氮）

吸收氮＝摄入氮-（粪氮-粪代谢氮）

2.氨基酸评分（AAS）

氨基酸评分又称为蛋白质化学评分，是指将被测食物蛋白质的某种必需氨基酸含量（一般为第一限制性氨基酸）与参考蛋白质中同种必需氨基酸含量进行比较，所得比值为该种氨基酸评分，该值也即为该食物蛋白质氨基酸评分。

氨基酸评分是目前广为应用的一种食物蛋白质营养价值评价方法，一种食物蛋白质的AAS越接近100，则越接近人体需要，其营养价值就越高，同时AAS不仅可以对单一食物蛋白质进行评价，也可以对混合食物蛋白质进行评价。但由于在进行氨基酸评分计算时没有考虑到食物蛋白质的消化率，可用经消化率修正的氨基酸评分（PDCAAS）来计算，计算方法如下。

经消化率修正的氨基酸评分（PDCAAS）＝氨基酸评分×真消化率

3.蛋白质功效比值（PER）

蛋白质功效比值是指测定生长发育中的幼小动物摄入1g蛋白质所增加的体重（g），表示蛋白质被机体利用的程度，具体方法是用含10%蛋白质饲喂断乳的雄性大鼠28天，然后计算相当于1g蛋白质所增加的体重，为了便于比较，通常实验中设酪蛋白对照组进行校正。

PER＝动物增加体重（g）/摄入蛋白质（g）

常见食物蛋白质PER为，全鸡蛋3.92、牛乳3.09、鱼4.55、牛肉2.30、大豆2.32、精制面粉0.60、大米2.16。

三、实训练习：食物蛋白质营养价值评价

1.实训目标

利用AAS法评价食物蛋白质营养价值。

2.实训案例

评价大豆及某一混合食物营养价值。

案例一：已知大豆的真消化率为78%，用AAS和PDCAAS法评价大豆蛋白质的营养价值。

步骤一：查找食物成分表确定大豆中蛋白质含量。

大豆蛋白质含量为：35.0g/100g。

步骤二：确定大豆必需氨基酸的含量。

查找食物成分表，将得到的每100g大豆必需氨基酸毫克数（mg/100g）换算为每1g大豆蛋白质中氨基酸毫克数（mg/g），结果见表2-4。

步骤三：计算AAS和PDCAAS。

计算结果见表2-4。

步骤四：评价食物蛋白质营养价值。

大豆蛋白质含量较高，与参考蛋白质比较接近，其第一限制性氨基酸是含硫氨基酸，大豆蛋白质氨基酸评分（AAS）和（PDCAAS）分别为74和58。

案例二：已知某人早餐食物为燕麦片30g，牛乳250mL，黄油面包 150g，用AAS法评价混合食物蛋白质营养价值。

步骤一：确定混合膳食中蛋白质含量和质量比。

查找食物营养成分表确定每种食物蛋白质含量，并根据食物消费量确定每种食物提供蛋白质实际量和总量，同时计算混合食物中各食物提供的蛋白质质量分数，见表2-5。

步骤二：混合膳食蛋白质氨基酸评价。

（1）查询食物成分表得到必需氨基酸氨基酸含量，并计算混合食物中各配料的必需氨基酸评分，确定各自的限制性氨基酸和食物蛋白质AAS（为简便计算，通常选取含量较低必需氨基酸），见表2-6。

（2）将各种食物氨基酸含量乘以相应的蛋白质质量比，再加和计算出混合膳食中每种氨基酸总量，再计算混合膳食的AAS，见表2-7。

步骤三：评价该膳食蛋白质营养价值。

该早餐包括谷类、牛乳，其蛋白质AAS比单纯谷类食品有所提高，说明蛋白质营养价值有所提高，但赖氨酸、苏氨酸不足，应该增加含上两种必需氨基酸丰富的食物，如大豆、玉米等。

3.实操训练

比较两种食物蛋白质的营养价值。