4142蛋白质

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1、1,营养与健康,四川师范大学生命科学学院 陶宗娅,2,宏量营养素基础知识,3,1.4.2.1 蛋白质,4,蛋白质在人体各个器官、组织和体液内，蛋白质都是必不可少的成分。成年人体重的1619是蛋白质。总体来说，每天约有3的人体蛋白质被更新。,5,除水外，蛋白质是含量最多的养分，占干物质的50%，占无脂固形物的80%。蛋白质是生命的物质基础，生命是蛋白质的运动形式。,6,一. 蛋白质的功能：,1.是人体组织的重要组成成分。人体的瘦组织中，如肌肉、心、肝、肾等器官含大量蛋白质；骨骼和牙齿中含有大量的胶原蛋白，指趾甲中含有角蛋白；细胞中从细胞膜到细胞内的各种亚结构均含有蛋白质。,7,一. 蛋白质的功能

2、：,1.是人体组织的重要组成成分。人体的瘦组织中，如肌肉、心、肝、肾等器官含大量蛋白质；骨骼和牙齿中含有大量的胶原蛋白，指趾甲中含有角蛋白；细胞中从细胞膜到细胞内的各种亚结构均含有蛋白质。,8,2.构成体内各种重要的生理活性物质， 是生命活动的体现者。,（2）肌肉蛋白质： 肌肉收缩,（1）血红蛋白、肌红蛋：运输氧,（3）酶、激素： 代谢调节,9,（6）核蛋白： 遗传信息的传递、表达,（5）运输蛋白（载体）： 脂蛋白、钙结合蛋白等,（4）免疫球蛋白：抵抗疾病,3. 提供能量:每克蛋白质可产生.16.7 千焦耳（4千卡）热能。 4. 转化为糖和脂肪。,10,二. 蛋白质的消化和吸收过程,11,由于

3、唾液种不含水解蛋白质的酶，故食物蛋白质的消化从胃开始，主要在小肠。,（一）蛋白质的消化,12,1.胃内消化： 胃内消化蛋白质的酶为胃蛋白酶。它是由胃粘膜主细胞合成并分泌的胃蛋白酶原经过胃酸激活而生成的，也可在酸性环境中通过自身催化转变为有活性的胃蛋白酶。,13,当食物进入胃内后，胃酸使蛋白质变性，变性的蛋白质空间构象改变，经胃蛋白酶水解后，生成肽（即低分子量的蛋白质片段）。 胃蛋白酶对乳中的酪蛋白有凝乳作用，这对婴儿较为重要，因为乳液凝成乳块后在胃中停留时间延长，有利于充分消化。,14,2.小肠内消化： 蛋白质在胃内消化不完全，在小肠内经过胰液及多种蛋白酶及肽酶共同作用，进一步水解为氨基酸。所

4、以，小肠是蛋白质消化的主要部位。,15,小肠内的消化酶主要有： （1）内肽酶：水解蛋白质分子内部的肽键，包括胰腺分泌的胰蛋白酶、糜蛋白酶和弹性蛋白酶； （2）外肽酶：可将肽链末端的氨基酸逐个水解，包括氨肽酶和羧肽酶。 （3）寡肽酶：肠粘膜细胞的刷状缘及细胞液中还存在一些寡肽酶，如二肽酶，可水解二肽最终生成氨基酸。,HCL,胃蛋白酶,胰蛋白酶,糜蛋白酶,羧肽酶,胃蛋白酶原,胰蛋白酶原,糜蛋白酶原,羧肽酶原,壁细胞,主细胞,胰,AA & 二/三肽,刷状缘 (肠细胞),吸收,肠激酶,胃,17,（二）蛋白质的吸收：,1.氨基酸和寡肽的吸收：蛋白质经消化分解为氨基酸后，几乎全部被小肠吸收，氨基酸的吸收是

5、主动的。 小肠刷状缘上也存在着二肽和三肽转运系统，可直接吸收二肽和三肽，进入细胞后直接分解为氨基酸，再进入血液循环。,18,2.整蛋白的吸收： 在低等动物，吞噬是摄入大分子的基本方式；而在高等动物，只有在胚胎动物仍保持这种低级的原始方式。例如，母乳中的抗体可以通过肠粘膜细胞的吞噬作用传递给婴儿。,19,但一般认为，大分子蛋白质的吸收是微量的，无任何营养学意义，只是应当注意肠内细菌的毒素、食物抗原等可能会进入血液成为致病因子。,20,（4）顺序：L构型的氨基酸 D构型的氨基酸CysMetTryLeuPheLysAlaSerAspGlu,蛋白质的吸收：,（1）部位:小肠上部,（2）方式:主动吸收,

6、（3）载体:碱性、酸性、中性系统,21,三.蛋白质的化学组成及分类,蛋白质主要由碳、氢、氧、氮四种元素组成。蛋白质元素组成的最大特点是含有氮。有些蛋白质还含有硫、磷、铁等其他元素。,（一）化学组成,22,各种蛋白质每100克中的氮含量都约是16 克，每克氮相当于6.25克蛋白质（即10016）。这样： 样品中蛋白质含量（g%） =酶克样品中含氮量(g) 6.25 100%,23,（二）蛋白质分类： 营养学上根据食物蛋白质所含氨基酸的种类和数量将食物蛋白质分三类：,24,1.完全蛋白质：所含的必需氨基酸种类齐全，数量充足，比例适当，能维持成人体健康，并能促进儿童生长发育。如乳类中的酪蛋白、乳白蛋

7、白，蛋类中的卵白蛋白、卵磷蛋白，肉类中的白蛋白、肌蛋白，大豆中的大豆蛋白，小麦中的麦谷蛋白，玉米中的谷蛋白等。,25,2.半完全蛋白质：所含必需氨基酸种类齐全，但某些氨基酸数量不足，比例不适当，可以维持生命，但不能促进生长发育。如小麦中的麦胶蛋白所含赖氨酸很少。,26,3.不完全蛋白质：所含必需氨基酸种类不全，不能维持生命，不能促进生长发育。如玉米中的玉米胶蛋白，动物结蹄组织和肉皮中的胶质蛋白，豌豆中的豆球蛋白等。,27,（三）氨基酸是蛋白质组分,1.氨基酸的代谢,食物蛋白,葡萄糖,酮体,游离氨基酸,能量,肌肉、酶、抗体,28,氨基酸可以通过多种方式脱去氨基，如氧化脱氨基、转氨基、联合脱氨基以

8、及非氧化脱氨基等。其中以联合脱氨基为最重要。,29,氨是有毒物质。除门静脉血液外，体内血液中氨浓度很低。氨在血液中以无毒形式丙氨酸和谷氨酰胺运输到肝合成尿素或运至肾以铵盐形式从尿排出。 氨中毒的原因主要是干扰糖类分解代谢,30,正常生理情况下，血氨的来源与去路保持动态平衡，血氨浓度处于较低的水平。氨在肝中合成尿素是维持这种平衡的关键。 当肝功能严重损伤时，尿素合成发生障碍，血氨浓度升高，称为高血氨症。,高氨血症和氨中毒：,31,氨进入脑组织，可与脑中的-酮戊二酸结合生成谷氨酸，氨还可与脑中的谷氨酸进一步结合生成谷氨酰胺。 因此，脑中氨的增加可使脑中的-酮戊二酸减少，导致三羧酸循环减弱，使脑组织

9、中ATP生成减少，引起大脑功能障碍，即引起肝性脑病。,32,（4)色氨酸（Trp） 5-羟基色氨酸（5-HT），对 动物可调节采食量；,2.氨基酸的营养生理作用,(1)合成蛋白质Lys的作用几乎全在于此；,(2)分解供能,(3)参与免疫调节过程 Thr、SAA、Gln、Val；,33,（1）必需氨基酸（EAA）：人体内不能合成或合成数量与速度不能满足需要，必须从食物中摄取的氨基酸，有9种（参见教材P4）。其中组氨酸是儿童的必需氨基酸。 正常成人所需要的必需氨基酸占氨基酸总量的比例为20。,3.氨基酸分类： 根据是否能在人体内合成，分为：,34,（2）非必需氨基酸(NEAA)：人体可以自身合成或

10、由其它氨基酸转化而得到，不一定非从食物直接摄取不可。有11种。,35,（3）条件必需氨基酸：其特点是 A.合成时用其它氨基酸作为碳的前体，但只限于某些特定器官。 如半胱氨酸和酪氨酸（条件必需氨基酸）的前体是蛋氨酸和苯丙氨酸（必需氨基酸），,36,如果膳食中能直接提供半胱氨酸和酪氨酸，则人体对蛋氨酸和苯丙氨酸的需要可分别减少30和50。 所以半胱氨酸和酪氨酸称为半必需氨基酸或条件必需氨基酸。,37,B.条件必需氨基酸合成的速度可能是有限的，并可能受发育和病理生理因素所限制。出生体重非常低的婴儿不能合成半胱氨酸，还可能缺乏合成甘氨酸的能力（人乳中甘氨酸含量很低）。,38,*组氨酸为婴儿必需氨基酸，

11、成人需要量可能较少。,表1 构成人体蛋白质的氨基酸,39,必需氨基酸和非必需氨基酸比较:,（1）相同 构成蛋白质的基本单位； 维持动物生长和生产的必需成分； 数量必须满足蛋白质合成需要；,（2）不同点 在体内合成的速度和数量不同； 血液中的浓度是否取决于食物中相应 氨基酸的浓度； 是否必须从食物中供给-缺乏症；,40,4.氨基酸模式及限制氨基酸 （1）氨基酸模式：是某种蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。 计算方法：将某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。,41,当食物蛋白质氨基酸模式与人体蛋白质越接近时，必需氨基酸被机体利用

12、的程度也越高，食物蛋白质的营养价值也相对越高。 如动物性蛋白质中蛋、奶、肉、鱼等以及大豆蛋白，因此被称为优质蛋白质。其中鸡蛋蛋白质与人体蛋白质氨基酸模式最接近，在实验中常以它作为参考蛋白。,42,（2）限制氨基酸（LAA）： 食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸相对含量较低，导致其他的必需氨基酸在体内不能被充分利用而使蛋白质营养价值降低，这些含量相对较低的氨基酸称限制氨基酸。其中含量最低的称第一限制氨基酸，余者以此类推。,43,AA平衡理论,（1）AA平衡的概念:体内蛋白质合成时，要求所有的必需氨基酸都存在，并保持一定的相互比例。该比例是根据人体的需要来确定。若某种食物的EAA的相互比例与人的需要

13、相比最接近，说明，该食物的氨基酸是平衡的，反之，则为不平衡。,AA平衡理论:,44,Lysine,Threonine,Valine,Methionine,Tryptophan,Isoleucine,（2）水桶理论:氨基酸和蛋白质的利用效率决定于含量最低的氨基酸.,45,LAA与必需氨基酸(EAA)比较: 相同：LAA一定是EAA 不同：LAA是针对特定的饲料而言 EAA是针对特定的生物而言,46,植物蛋白中，赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸含量相对较低，其营养价值也相对较低。 如大米和面粉蛋白质中赖氨酸含量最少。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，而达到氨基酸互补

14、的目的，提高膳食蛋白质的营养价值。,47,表2 几种食物和人体蛋白质氨基酸模式,48,由于各种食物所含EAA种类、含量、限制 的程度不同, 多种食物混合食用可起到AA取长补短的作用。 两种或多种食物蛋白质混合食用，其中所含有的必需氨基酸取长补短，相互补充，从而提高其利用效率，称为蛋白质互补.,四.AA和蛋白质互补效应：,49,AA和蛋白质互补作用的实践意义： 提高蛋白质利用率的有效途径。 如将大豆制品和米面同时食用，大豆蛋白可弥补米面蛋白质中赖氨酸的不足，米面也可在一定程度上补充大豆蛋白中蛋氨酸的不足，起到互补作用。,50,AA间平衡最佳、利用效率最高的蛋白质。 理想蛋白中各种氨基酸(包括NE

15、AA)具有等限制性。,理想蛋白:,51,（一）食物蛋白含量：用微量凯氏定氮法测定食物中的氮含量，再乘以6.25： 样品中蛋白质含量（g%） =酶克样品中含氮量(g) 6.25 100%,五.食物蛋白质的营养评价,52,（二）食物蛋白消化率：指消化道内被吸收的蛋白质占摄入蛋白质的百分数。 该指标反映食物蛋白在消化道内被分解和吸收的程度，是评价食物蛋白营养价值生物学方法之一。一般采用动物和人体实验测定，可分为两种方法：,53,1.蛋白质（N）表观消化率：,蛋白质表观消化率(%),食物氮粪氮,食物氮,100,该指标不计内源粪氮的蛋白质消化率。通常以动物或人为实验对象。,54,2.蛋白真消化率：,蛋白

16、质真消化率(%),食物氮(粪氮粪代谢氮),食物氮,100,55,蛋白真消化率考虑粪代谢时的消化率。粪中排出的氮有2个来源：一是未消化的食物蛋白；二是脱落的肠粘膜细胞及肠道细菌等所含的氮。 成人24h内粪代谢氮一般为0.9-1.2g。由于粪代谢氮测定十分繁琐，且难以测定准确，故在实际工作中不考虑粪代谢氮。,56,表3 几种食物蛋白质的消化率(%),摘自 WHO Technical Report Series 724, 第119页，1985年。,57, 生物价(BV) 蛋白质净利用率(NPU) 蛋白质功效比值(PER) 氨基酸评分(AAS) 相对蛋白质值(RPV) 净蛋白质比值(NPR) 氮平衡指数(NBI),（三）食物蛋白质的利用率：,58,1.蛋白质功效比值(PER) ：是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与摄入蛋白质的量的比值来反映蛋白质营养价值的