最初蛋白质需要量的确定主要依据人体氮平衡试验结果，近十几年来随着蛋白质需要量研究方法的进展，2014年中国营养学会出版的《中国居民膳食营养素参考摄入量》中成人蛋白质需要量根据稳定性同位素的技术研究人体蛋白质需要量的试验结果进行了修订。新修订的膳食蛋白质参考摄入量包括EAR、RNI和AI。由于缺乏蛋白质摄入过量导致健康损害的直接资料，目前暂无蛋白质的可耐受最高摄入量。氨基酸需要量主要来源于2007年WHO/FAO/UNU发布的人类蛋白质和氨基酸需要量的技术报告。

研究人体蛋白质和氨基酸需要量的方法主要包括氮平衡法、要因加算法、稳定性同位素技术法。

机体在完全不摄入蛋白质的情况下，体内蛋白质仍然在分解和合成。如一个60公斤体重的成年男子，在膳食中完全不含蛋白质时，每日仍然会从尿、粪、皮肤及分泌物等途径排出约3.2g氮，相当于20g蛋白质。这种在完全不摄入蛋白质时，机体不可避免的消耗氮量，称为“必要的氮损失”（obligatory nitrogen losses，ONL）。要因加算法基本原理是以补偿“必要的氮损失”为基础，即在实验条件下，志愿者每日摄入不含任何蛋白质的食物但提供足够的能量、矿物质及微量营养素。此时，体内蛋白质的合成与分解仍在持续，分解蛋白质的一部分氨基酸可被再利用，而另一部分加上从黏膜、上皮衰老的脱落细胞，及体内从分泌腺排出的分泌物中的蛋白质，都可以测知为必要氮损失。在这个需要的基础上考虑个体差异，及食物蛋白质实际转变为机体蛋白质的效率，包括消化率与吸收利用率等。机体处于特定生理条件时还需要加上额外的蛋白质需要量。例如，对幼儿来说，应当在补偿必要氮损失的基础上再加上生长发育所需要的氮。

氮平衡（nitrogen balance）是研究蛋白质需要量最常用的方法，通常以健康人为实验对象，给予不同水平蛋白质膳食，测定在特定时间内的排出氮；根据摄入氮与排出氮数据，求出直线回归方程式；该回归方程式的斜率与氮平衡为零时的交点（截距）即为蛋白质需要量。过去相当多的蛋白质需要量研究采用氮平衡法，但氮平衡法仍然存在某些不足。如：①氮平衡只反映了蛋白质进与出的关系，未能直接反映机体蛋白质代谢和功能状况。②同其他方法一样，氮平衡实验难以准确测定各种途径损失的氮；同时，某一途径损失较多的氮，另一途径排出就会相对减少，如从汗中排出过多，由尿中排出就会相对减少，除非各种途径排出的氮同时测定才可能有较高的准确性；另外，如用表观氮平衡，即在不考虑内源氮的情况下，就会有较明显的误差。③当膳食蛋白质含量很高时，也会影响氮平衡结果，过去某些研究就曾出现过这种现象。④蛋白质以外一些因素，如能量、膳食组成以及实验前受试对象的营养状况等都会对氮平衡实验产生影响。由于一些实验室所控制的条件不同，所得结果差别也大。此外，氮平衡与蛋白质平衡还是有一定区别的，因为一部分非蛋白氮参与了氮代谢，在婴儿的蛋白质需要量中有相当一部分（20%～30%）是非蛋白氮。而在丢失的蛋白质中，包括氨基酸氧化性丢失，而氨基酸氧化性丢失并不意味着废弃，如转变成胰岛素等激素。故可分为必要的丢失和调节性丢失两部分。

随着科学技术的不断进步，具有时代意义的稳定性同位素示踪技术逐渐取代或限制了传统方法的使用。根据其标记氨基酸是否为待测氨基酸又可分为碳平衡法（carbon balance）和指示剂氨基酸法（indicator amino acid method）。碳平衡法选用待测氨基酸作为示踪剂，包括测定其在不同摄入水平下的氧化率，即直接氨基酸氧化法（direct amino acid oxidation，DAAO）和直接氨基酸平衡法（direct amino acid balance，DAAB）。

指示剂氨基酸法又称为指示剂氨基酸氧化法（indicator amino acid oxidation，IAAO），其稳定性同位素标记的氨基酸不是待测氨基酸，而常采用L-1- ¹³C-苯丙氨酸。其原理是当一种待测必需氨基酸缺乏时，其他必需氨基酸不能用于合成蛋白质，于是标记的必需氨基酸（L-1- ¹³C-苯丙氨酸）过多而氧化。如增加待测必需氨基酸的摄入量，标记氨基酸的氧化率即降低。当待测必需氨基酸的摄入量达到机体需要量时，标记氨基酸的氧化率降至最低，再继续增加待测必需氨基酸的摄入量，标记氨基酸的氧化率不再增加，这样即可建立待测必需氨基酸摄入量和标记氨基酸氧化率的反应曲线，利用非线性混合效应模型分析曲线拐点，拐点对应的待测必需氨基酸的摄入量即为该必需氨基酸的需要量。

IAAO方法的优点包括：可以在同一受试者体内进行多水平的短期示踪剂研究；由于呼出气中 ¹³C标记物的变化水平与指示剂实际氧化率的变化是一致的，因此可以根据呼出气中 ¹³C标记物变化水平对摄入量的氧化应答曲线进行拐点分析；该方法安全可靠，可以用于不同人群，尤其是孕妇、儿童等特殊人群蛋白质和氨基酸需要量的研究。关于IAAO方法的不足之处主要是针对膳食适应期的争论，IAAO法一般在维持膳食2天后进行8小时的氨基酸氧化代谢实验，尽管有研究认为在测量氨基酸氧化水平前不需要6～7天对待测氨基酸水平的适应期，即IAAO方法不受适应期的影响。但是仍有学者认为在一个稳定的摄食期中，氨基酸氧化率因摄入氨基酸的量发生复杂的变化，没有适应期可能会低估或高估最低需要量。为避免短期IAAO技术的不足，出现了24小时IAAO和24小时IAAB方法，但是由于研究过程的复杂性和对实验对象的苛刻要求也限制了该方法的广泛应用。IAAO最早用于氨基酸需要量的研究，近年来也用于人体蛋白质需要量的研究。

对于特殊人群如婴儿，一般不采用上述方法来测定蛋白质的需要量，而是根据其摄入母乳的量及母乳中蛋白质含量计算获得婴儿的蛋白质适宜摄入量。

虽然氮平衡研究存在一些不足，研究结果可能会严重低估蛋白质需要量，但是目前大多数国家制定的蛋白质需要量仍然是以人体氮平衡的研究结果作为制定的主要依据。2000年中国营养学会制定的成人蛋白质推荐量主要是依据我国学者1984年报道的16名成年人氮平衡实验的结果，即成人蛋白质EAR为0.92g/（kg·d），RNI为1.16g/（kg·d）。根据体重代表值最终确定中国成年人蛋白质RNI男女分别为75g/d和65g/d。随着循证医学的发展，人们采用Meta分析来评估蛋白质需要量。2003年美国Rand等通过Meta分析，纳入19项氮平衡试验的研究结果，提出蛋白质的EAR和RNI分别为0.65g/（kg·d）和0.83g/（kg·d）。美国2005年修订蛋白质EAR和RNI时即采用了该项研究结果。

2010年中国营养学会启动了中国居民膳食营养素参考摄入量的修订工作，根据国内几项稳定性同位素示踪技术研究人体蛋白质需要量的结果最后制定了我国成人蛋白质的EAR为0.9g/（kg·d），RNI为1g/（kg·d）；根据体重代表值最终确定中国成年男、女蛋白质RNI分别为65g/d和55g/d。修订值比2000版DRIs中蛋白质的推荐量每天降低了10g。

老年人与中年人的蛋白质需要量是否相同一直存在较大的争议，故2013版《中国居民膳食营养素参考摄入量》中未提出老年人蛋白质需要量新的推荐值。近年来的研究发现，老年人易发肌肉衰减综合征，而老年人适当增加蛋白质的摄入有助于肌肉蛋白质的合成，提高肌肉质量、数量和功能，这对预防和改善老年人肌肉衰减综合征具有一定的意义。

1岁以后儿童仍维持旺盛生长发育，需要充足的蛋白质和能量供给。该阶段人群的EAR可从蛋白质的维持量和生长发育所需蛋白质储存量估算。2013版《中国居民膳食营养素参考摄入量》中根据2007年WHO/FAO/UNU给出的儿童和青少年蛋白质的安全摄入量（表1-3-8）和2002年中国居民营养状况调查中PDCAAS以及代谢体重法，同时考虑蛋白质占能量的比重，最后修订了儿童青少年蛋白质的EAR和RNI（表1-3-9）。

孕妇蛋白质的补充量包括两部分，一部分是蛋白质的储存量，另一部分是根据孕期体重增加计算得到的蛋白质维持量。蛋白质储存量根据2007年WHO/FAO/UNU报告中营养状况良好的孕妇中、晚期每天增加的蛋白质储存量以及2003年Rand等发表的氮平衡Meta分析得到的成人维持机体蛋白质的利用率进行计算。蛋白质维持量根据成人蛋白质的EAR计算，结合蛋白质维持量和蛋白质的储存量得到应增加的平均需要量，最终得到应增加的蛋白质推荐摄入量，即孕早、中、晚期每天分别增加0.9g、10.3g、31.8g（表1-3-10）。因考虑孕早期实际并不需要过多的补充蛋白质，且目前大多数国家制定的孕妇的推荐量中没有早期的推荐量，故只推荐孕中、晚期蛋白质的推荐摄入量分别增加15g、30g。

乳母蛋白质的增加部分实际上是满足每日泌乳的需要。在前6个月纯母乳喂养阶段，根据平均每日母乳摄入量（780g）、母乳中平均蛋白质浓度（1.16g/100g）以及1985年FAO/WHO/UNU报告中膳食蛋白质转化为母乳蛋白质的效率（70%），获得哺乳期妇女蛋白质的平均需要量每天增加15g，推荐摄入量每天增加20g。最后考虑到我国膳食蛋白质质量，乳母蛋白质的平均需要量每天增加20g，推荐摄入量每天增加25g。

0～6月龄婴儿应纯母乳喂养，根据母乳蛋白质浓度以及母乳摄入量可以得到0～6月龄婴儿蛋白质的AI值为9g/d，按6月龄内婴儿体重代表值6kg，可以推算0～6月龄婴儿蛋白质的AI值为1.5g/（kg·d）。

7～12月龄婴儿蛋白质的AI根据母乳蛋白质摄入量（600ml/d计）加辅食蛋白质摄入量来制定，由于缺乏该年龄段中国婴儿辅食中蛋白质摄入量的数据，因此根据成人蛋白质的EAR和RNI，用代谢体重法得到7～12月龄婴儿蛋白质的EAR和RNI分别为15g/d和20g/d。

中国居民各年龄段人群膳食蛋白质的RNI或AI值见表1-3-11。

关于成人必需氨基酸需求及其模式，1985年后有过许多补充意见，1996年有一次大范围的讨论，认为1985年FAO/WHO/UNU报告中Rose的氨基酸需要量实验设计存在提供给受试者能量过高［0.2MJ/（kg·d）］的问题，而能量过高或过低都可以影响1.5～2mg/（kg·d）的氮需要，故认为Rose的结果偏低。报告还提出氮平衡试验中，如摄入蛋白质的量越接近必需的机体蛋白质丢失水平，蛋白质的效价就会越高，故试验时提供的蛋白质数量有较大的影响。另外报告也论及氮平衡与蛋白质平衡之间不能完全看作是一致的过程，非必需的含氮化合物，包括非必需氨基酸、尿素氮也会影响实验结果。2007年，WHO/FAO/UNU考虑了不同方法包括氮平衡及稳定性同位素技术研究必需氨基酸需要量的结果，提出了成人必需氨基酸的EAR（表1-3-12）。

婴儿、儿童和青少年必需氨基酸的需要量除了维持体重所需的氨基酸量外，还加上了伴随生长所需氨基酸的量。因此，每种必需氨基酸的平均需要量都比成人高，对于这些数值的研究较少，主要根据要因加算法计算这些数值。2007年WHO/FAO/UNU提出了婴儿、儿童青少年必需氨基酸的EAR（表1-3-12）。

由于缺乏个体氨基酸需要量变异的资料，WHO/FAO/UNU提出氨基酸的变异系数可以参考蛋白质的变异系数，即各必需氨基酸的安全摄入量等于EAR乘以1.25。中国各年龄段人群因缺乏国内研究资料，目前无法制定必需氨基酸的推荐摄入量，WHO/FAO/UNU的必需氨基酸的平均需要量资料可供参考。