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1、7/3/2020,1,第一章 营养学概论,第一章 营养学基础,蛋白质 碳水化合物 脂类,维生素 水和矿物质 热能,7/3/2020,2,第一节 蛋白质 (protein)和氨基酸,第一节 Pro,7/3/2020,3,一、功能,*瘦体组织：lean tissue,1组织 构成成分,瘦体组织*,2构成各种 重要生理物质,酶 抗体 激素 遗传物质等,3供能,约16.7 kJ (4.0 kcal)/g,一、体内蛋白质功能,7/3/2020,4,二、必需氨基酸 （一）必需氨基酸* (essential amino acid，EAA)与非必需氨基酸 在构成人体Pr的20种AA中，有9种人体不能合成或合成
2、速度不能满足需要，必须由食物供给，即EAA。,二、AA / EAA (一)AA / 肽,7/3/2020,5,必需氨基酸(essential amino acid)是指人体不能合成或合成速度不能满足机体需要，必须从食物中直接获得的氨基酸。构成人体蛋白质的氨基酸有20种 必需氨基酸：异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸和组氨酸。 条件必需氨基酸(conditionally essential amino acid)：半胱氨酸和酪氨酸 非必需氨基酸(nonessential amino acid)。,7/3/2020,6,半胱氨酸和酪氨酸在体内可分别由蛋氨酸和苯丙氨酸
3、转变而来 如食物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% 半胱氨酸和酪氨酸又称条件或半必需氨基酸*（conditionally or semi essential amino acid） 在计算食物EAA含量和组成时，常将蛋氨酸和半胱氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸合并计算,7/3/2020,7,*组氨酸为婴儿必需氨基酸，成人需要量可能较少。 摘自Modern Nutrition in Health and Disease ，第9版，第14页，1999年。,构成人体蛋白质的氨基酸,7/3/2020,8,（二）氨基酸模式*（amino acid pattern，AAP
4、）及限制氨基酸* （limiting amino acid，LAA） 是某种Pro中各种EAA的构成比例，计算方法是将该Pro中的色氨酸含量设为1，再分别计算其它EAA与色氨酸的相应比值而得到的一系列比值*，就是该种蛋白质氨基酸模式。 * 见下表,(三)AA模式 / LAA,7/3/2020,9,几种中国食物和人体蛋白质氨基酸模式,根据食物成分表（王光亚主编，人民卫生出版社，1991年）计算。大豆、全鸡蛋（红皮）来自上海；鸡蛋白来自河北；牛奶产自甘肃；猪瘦弱、牛肉（里脊）、小麦标准粉来自北京；大米为浙江早籼标二米。,7/3/2020,10,食物Pro与人体Pro在EAA种类、相对含量上的差异可
5、用AAP反映 当某食物Pro的AAP和人体越接近，则其EAA被人体充分利用的可能性即利用率也可能越高，其Pro的营养价值也相对越高；反之食物Pro中某一/几种EAA比值较低，会导致其他EAA在体内不能被充分利用，导致该Pro的营养价值降低。 这一/几种EAA就称为该Pro的LAA，LAA中比值最低的称为第一LAA，余者以此类推。但一般只列1-3种LAA，多了并无太大意义,7/3/2020,11,动物性Pro（蛋、奶、肉、鱼等）、大豆Pro的AAP与人体的较接近 优质Pro 其中鸡蛋Pro的AAP与人体的最接近 常作为参考蛋白（Reference Protein） 实验 植物性Pro往往相对缺少
6、以下几种EAA，赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸（如主食大米和面粉Pro中赖氨酸相对含量最少），所以 植物性Pro的营养价值较低,7/3/2020,12,蛋白质互补作用*（complementary action of protein） 用于：主要用于提高植物性Pro的营养价值 机制：利用各种植物性Pro中EAA的含量和比值均不同的特点,7/3/2020,13,氨基酸池(amino acid pool)：存在于人体各组织、器官和体液中的游离氨基酸，统称为氨基酸池。 必要的氮损失(obligatory nitrogen losses)：机体每天由于皮肤、毛发和粘膜的脱落，妇女月经期的失血及肠道菌体
7、死亡排出等损失约20g以上的蛋白质，这种氮排出是机体不可避免的氮消耗，称为必要的氮损失。,7/3/2020,14,三、消化吸收代谢,三、蛋白质的消化、吸收和代谢,7/3/2020,15,蛋白质,每天约3%的 Pro被更新,图 正常人体内的蛋白质代谢概况,7/3/2020,16,1 氮平衡（Nitrogen Balance ） 反映机体摄入氮（食物Pro含氮量约16%）和排出氮的关系，即 氮平衡摄入氮(尿氮+粪氮+皮肤等氮损失) 氮平衡一般有三种情况,7/3/2020,17,图 一个体重70kg的正常成人蛋白质代谢及氮平衡,返回消化,返回N平衡,7/3/2020,18,四、营养学评价,四、食物蛋
8、白质营养学评价* （一）含量（content） Pro数量质量，但如没有一定数量，再好的Pro其营养价值也有限 含量*是营养价值的基础 *一般以微量凯氏（Kjeldahl）定氮法测定 食物粗蛋白含量=食物含氮量6.25 食物的粗蛋白含量 大豆30-40%为最高 畜禽鱼蛋类10-20% 粮谷类8-10% 鲜奶类1.5-3.8%,7/3/2020,19,（二）消化吸收率（digestibility） 反映Pro在消化道内被分解、吸收程度 分为真消化吸收率（true/net digestibility）和表观消化吸收率（apparent digestibility） 真消化吸收率 表观消化吸收率 在
9、实际应用中往往用表观消化吸收率，以简化实验，并使所得消化吸收率具有一定的安全性,7/3/2020,20,7/3/2020,21,返回,生大豆60%,熟豆浆85% / 豆腐90-96%,7/3/2020,22,影响蛋白质消化率的因素 由于动物性食物中的Pro消化吸收影响因素较植物性的要少，由于植物蛋白被纤维素包裹，不易被消化酶作用，但加工烹调后，纤维素可被去除、破坏、软化，提高其消化率。 动物性Pro消化吸收率一般高于植物性Pro,7/3/2020,23,（三）利用率（utilization） （蛋白的营养学评价） 生物价(biological value，BV) 蛋白质净利用率(net pro
10、tein utilization，NPU) 蛋白质功效比值(protein effciency ratio，PER) 氨基酸评分(amino acid score，AAS) 相对蛋白质值(relative protein value，RPV) 净蛋白质比值(net protein ratio，NPR) 氮平衡指数(nitrogen balance index，NBI),7/3/2020,24,1蛋白质生物学价值（biological value，BV） Pro经消化吸收后，进入机体可以储留利用的部分 BV值越高，表明其利用率也越高,7/3/2020,25,2净蛋白质利用率 (net prote
11、in utilization，NPU) 较BV更为全面 该实验以10%的被测Pro作为膳食Pro来源,7/3/2020,26,3蛋白质功效比值(protein efficiency ratio，PER) 用处于生长阶段的幼年动物（一般用刚断奶雄性大白鼠），实验期内，其体重增加和摄入Pro量的比值 因所测Pro主要被用于生长之需，PER常用作婴幼儿食品中Pro营养价值评价,7/3/2020,27,同一种食物，在不同的实验条件下，所测得的PER往往有明显差异 为使实验结果具有一致性和可比性 实验时，用标化酪蛋白为参考蛋白设对照组，无论酪蛋白质组PER为多少，均应换算为2.5 然后按下式计算被测Pr
12、o的PER,1,7/3/2020,28,4氨基酸评分(amino acid score，AAS / 化学分，chemical score，CS) AAS因其简便易行而被广泛采用 不同年龄的人群，其氨基酸评分模式不同；不同的食物其氨基酸评分模式也不相同,7/3/2020,29,返回,7/3/2020,30,确定某一食物中ProAAS分两步 1计算被测Pro每种必需氨基酸的评分值 2在上述计算结果中，找出最低的EAA（即第一LAA）评分值，即为该Pro的氨基酸评分,7/3/2020,31,其他既包含消化吸收率也包含利用率的指标 1 氮平衡（nitrogen balance ） 氮平衡摄入氮（尿氮粪
13、氮皮肤等氮损失） 氮平衡既可衡量机体Pro代谢及营养状况 也可用于食物Pro营养价值评价的指标 例如A食物的Pro纠正负氮平衡用时比B食物用时短 则A食物的Pro质量优于B食物,7/3/2020,32,5经消化率修正的氨基酸评分 （protein digestibility corrected amino acid score，PDCAAS） PDCAAS = 氨基酸评分真消化吸收率 这种方法可替代PER对除孕妇和1岁以下婴儿以外的所有人群进行食物Pro评价 几种食物Pro的PDCAAS见下表,7/3/2020,33,7/3/2020,34,7/3/2020,35,五、蛋白质和氨基酸在食品加工
14、时的变化 （一）热处理 变性、分解、氧化、氨基酸之间的键交换、新键的形成等，保藏、提高消化率、破坏有毒物质、酶制剂、抗生素等；过度影响其营养价值。 （二）碱处理 异构、形成新氨基酸、有时降低营养价值 （三）冷冻加工 降解、不可逆变性 （四）脱水干燥 温度过高、时间长蛋白变性、硬度增加,7/3/2020,36,六、食物来源及供给量,良好来源,六、来源/RNI,主要来源,粮谷类食品(米、面),优质Pro,7/3/2020,37,推荐摄入量（recommended nutrient intake，RNI） 理论上，成人摄入 30g/d Pro就可达零氮平衡 但从安全性考虑，成人摄入Pro按每天0.8
15、g/kg体重较好 我国以植物性食物为主，RNI在1.0-1.2g/kgbw Pro摄入占膳食总热能百分比 成人10-12%，儿童青少年10-14%为宜,7/3/2020,38,第二节 碳水化合物 (Carbohydrate，CHO),7/3/2020,39,二、CHO功能 (一)体内CHO,一、碳水化合物生理功能 （一）体内CHO功能 1供能 2构成机体组织的重要成分 粘蛋白 结缔组织 糖脂 神经组织 糖蛋白 细胞膜表面 信息传递 核糖 DNA、RNA中大量含有,7/3/2020,40,3节约蛋白质作用（sparing protein action） CHO充足 可预防Pro通过糖异生作用浪费
16、 4抗生酮作用（antiketogenesis） 体内Fat的彻底分解需葡萄糖协同 充足CHO（至少50-100g）可防止酮血症,7/3/2020,41,(二)食物CHO,主要热能营养素,改变食物色 香 味 型,提供膳食纤维,（二）食物CHO生理功能,7/3/2020,42,一、分类、来源,二、食品中重要的碳水化合物 CHO也称为糖类，由碳、氢、氧三种元素构成 营养学上一般将其分为四类,7/3/2020,43,(一)单糖,（一）单糖（monosaccharide） 以己糖为主 食物中主要有葡萄糖、果糖、半乳糖，还有少量其它糖类 天然水果、蔬菜中，还有少量的糖醇类物质,7/3/2020,44,(二)双糖,蔗糖 (sucrose),1葡萄糖 1果 糖,麦芽糖 (maltose),2葡萄糖,乳糖 (lactose),1葡萄糖 1半乳糖,海藻糖 (trehalose),2葡萄糖,（二
