營養(yǎng)學(xué)-蛋白質(zhì)

營養(yǎng)學(xué)

公共衛(wèi)生學(xué)院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)系

營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)

NutritionandFoodHygiene食物營養(yǎng)學(xué)食品衛(wèi)生學(xué)營養(yǎng)素營養(yǎng)食品污染食源性疾病緒論營養(yǎng)學(xué)（Nutriology）研究人體營養(yǎng)規(guī)律及其改善措施的科學(xué)，包括營養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)、食物營養(yǎng)、特殊人群營養(yǎng)、營養(yǎng)與疾病、社區(qū)營養(yǎng)等西周時期：食醫(yī)、疾醫(yī)、瘍醫(yī)、獸醫(yī)《黃帝內(nèi)經(jīng)·素問》：“五谷為養(yǎng)、五果為助、五畜為益、五菜為充”基本概念營養(yǎng)（Nutrition）人體吸收、利用食物中營養(yǎng)素和其他活性物質(zhì)，從而滿足機(jī)體生理需要的生物學(xué)過程，包括攝取、消化、吸收和利用等營養(yǎng)素（Nutrients）為維持機(jī)體正常的生理功能和新陳代謝，滿足勞動及工作的需要，人體從外界環(huán)境中及各種食物組成的膳食中獲得所需要的各種營養(yǎng)物質(zhì)，稱為～，是保證人體健康的物質(zhì)基礎(chǔ)人體需要哪些營養(yǎng)素？蛋白質(zhì)Protein碳水化合物Carbohydrate脂類Lipids水Water膳食纖維DietaryFiber植物化學(xué)物？？維生素Vitamins礦物質(zhì)Minerals基本概念宏量營養(yǎng)素（Macronutrients）蛋白質(zhì)、脂類、碳水化合物產(chǎn)熱營養(yǎng)素；能量營養(yǎng)素微量營養(yǎng)素（Micronutrients）維生素、礦物質(zhì)常量元素（Macroelements）微量元素（Microelements）蛋白質(zhì)

（Protein）大頭娃娃從2003年開始，在安徽阜陽的農(nóng)村，100多名嬰兒陸續(xù)患上了一種怪病。本來健康出生的孩子，在喂養(yǎng)期間，開始變得四肢短小，身體瘦弱，尤其是嬰兒的腦袋顯得偏大結(jié)石娃娃2008年6月28日，位于XX第一醫(yī)院收治了首例患“腎結(jié)石”病癥的嬰幼兒，孩子從出生起就一直食用河北石家莊三鹿集團(tuán)所產(chǎn)的三鹿嬰幼兒奶粉三聚氰胺是一種重要的有機(jī)化工中間產(chǎn)品，主要用來制作三聚氰胺樹脂，可用于裝飾板的制作，用于氨基塑料、粘合劑、涂料、幣紙增強(qiáng)劑、紡織助劑等長期攝入三聚氰胺會造成生殖、泌尿系統(tǒng)的損害，膀胱、腎部結(jié)石，并可進(jìn)一步誘發(fā)膀胱癌概述Eiweissstofe（德），proteios（希臘）1742年，Beccari分離出麥麩（谷蛋白），稱為動物樣物質(zhì)1806年，Vauquelin發(fā)現(xiàn)大豆富含“動物樣物質(zhì)”1811年，Gag-Lussac建立了C、H、O的定量分析方法，發(fā)現(xiàn)動物組織中N含量很高1841年，Liegig以含氮量確定蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值1883年，JohnKjeldahl建立凱氏定氮法1902年，E.Fischer測定了氨基酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)1878年，Engers指出“生命是蛋白質(zhì)的存在形式”蛋白質(zhì)是一切生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命正常人體內(nèi)約有16%～19%是蛋白質(zhì)，每天約有3%被更新蛋白質(zhì)含碳（50％～55％），氫（6.7％～7.3％），氧（19％～24％），氮（13％～19％）及硫（0％～4％）分解合成更新修復(fù)概述必要的氮損失（obligatorynitrogenlosses）指機(jī)體每天由于皮膚、毛發(fā)、和粘膜脫落，婦女月經(jīng)期失血以及腸道菌體死亡排出而造成的不可避免的氮損失，在20g以上氮平衡（nitrogenbalance）機(jī)體攝入氮和排出氮的關(guān)系，分為零氮平衡（zeronitrogenbalance）、正氮平衡（positivenitrogenbalance）和負(fù)氮平衡（negativenitrogenbalance）氮平衡蛋白質(zhì)的功能人體組織的構(gòu)成成分蛋白質(zhì)指趾甲、毛發(fā)肌肉、心臟、肝臟、腎臟骨骼、牙齒細(xì)胞（細(xì)胞膜、細(xì)胞器）構(gòu)成體內(nèi)各種重要物質(zhì)酶—催化體內(nèi)一切物質(zhì)的合成和分解激素—維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定抗體—參與機(jī)體免疫過程細(xì)胞膜和血液中的載體蛋白—運輸和交換體液中的蛋白質(zhì)—維持滲透壓和酸堿度凝血、視覺形成過程中的蛋白質(zhì)……供給能量蛋白質(zhì)中含有碳、氫、氧元素1g蛋白質(zhì)可產(chǎn)生16.7kJ（4.0kcal）能量蛋白質(zhì)的功能蛋白質(zhì)的分類化學(xué)組成單純蛋白質(zhì)清蛋白與球蛋白，谷蛋白與醇溶谷蛋白，魚精蛋白和組蛋白，硬蛋白結(jié)合蛋白質(zhì)核蛋白，糖蛋白，脂蛋白，磷蛋白，色蛋白形狀纖維狀蛋白，球狀蛋白營養(yǎng)價值完全蛋白質(zhì)，半完全蛋白質(zhì)，不完全蛋白質(zhì)氨基酸氨基酸是蛋白質(zhì)的基本構(gòu)成單位構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸之間通過肽鍵連結(jié)構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸有20種蛋白質(zhì)被分解的產(chǎn)物是肽CCOHHNHHOAminogroupSidegroupvariesAcidgroupHCOHOCHHCHHHCHH丙氨酸苯丙氨酸甘氨酸天門冬氨酸丙氨酸苯丙氨酸二肽肽鍵+CCOHHNHHOCHHHHHCOHHNHHOCCHHHCOHHNHCCCCOHHNHOCHH蛋白質(zhì)分解多肽（polypeptide）（含11個以上氨基酸）寡肽（oligopeptide）（含4～10個氨基酸）二肽（dipeptide）（2個氨基酸）三肽（tripeptide）（3個氨基酸）氨基酸分類必需氨基酸（essentialaminoacid，EAA）不能在體內(nèi)合成或合成量很少必須由食物蛋白質(zhì)供給包括纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、賴氨酸共8種氨基酸組氨酸為嬰兒必需氨基酸氨基酸分類非必需氨基酸（nonessentialaminoacid）丙氨酸、精氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、絲氨酸、脯氨酸、天門冬氨酸、天門冬酰胺條件必需氨基酸（conditionallyessentialaminoacid）半胱氨酸、酪氨酸苯丙氨酸→酪氨酸蛋氨酸→半胱氨酸氨基酸模式

aminoacidpattern是反映人體蛋白質(zhì)及食物蛋白質(zhì)中必需氨基酸的種類和含量差異的一個營養(yǎng)學(xué)指標(biāo)計算方法：將色氨酸含量定為1，分別計算出其他必需氨基酸的相應(yīng)比值，即氨基酸模式幾種食物和人體蛋白質(zhì)的

氨基酸模式氨基酸人體全雞蛋牛奶大豆面粉異亮氨酸4.03.23.44.33.8亮氨酸7.05.16.85.76.4賴氨酸5.54.15.64.91.8蛋+半胱氨酸3.53.42.41.22.8苯丙+酪氨酸6.05.57.33.27.2蘇氨酸4.52.83.12.82.5纈氨酸5.03.94.63.23.8色氨酸1.01.01.01.01.0優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)（goodprotein)食物蛋白質(zhì)氨基酸模式與人體越接近，必需氨基酸的利用程度越高，如動物蛋白質(zhì)、大豆蛋白質(zhì)參考蛋白質(zhì)（referenceprotein）雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸模式與人體最接近，常常被作為參考蛋白限制氨基酸（limitingaminoacid）食物中一種或幾種必需氨基酸相對含量較低，導(dǎo)致其他的必需氨基酸在體內(nèi)不能被充分利用而浪費，造成蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值降低，則這些氨基酸稱為～第一限制氨基酸，第二限制氨基酸……概念蛋白質(zhì)互補(bǔ)作用

complementaryaction為提高蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值，將兩種或多種食物混合食用，提高膳食蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值，以相互補(bǔ)充其必需氨基酸不足的作用如：大豆蛋白中蛋氨酸不足，米面蛋白中賴氨酸不足，兩種食物混合食用可以起到互補(bǔ)作用蛋白質(zhì)互補(bǔ)作用食物名稱在混合食物中的百分?jǐn)?shù)生理價值單獨食用混合食用玉米406079小米4057大豆2064小麥316789小米4657大豆864牛肉（干）1576蛋白質(zhì)的消化、吸收和代謝蛋白質(zhì)的消化從胃開始，消化過程中需要胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、肽酶參與蛋白質(zhì)經(jīng)過消化過程最終被分解為氨基酸，在小腸粘膜被吸收，通過門靜脈進(jìn)入肝臟，然后運送到全身各組織器官被利用氨基酸通過小腸粘膜細(xì)胞是主動運輸?shù)倪^程，分三種系統(tǒng)分別轉(zhuǎn)運中性、酸性和堿性氨基酸氨基酸吸收過程中存在競爭機(jī)制，腸道按食物中氨基酸的含量比例進(jìn)行吸收蛋白質(zhì)胃胃蛋白酶胃酸小腸胰蛋白酶糜蛋白酶氨基酸、二肽、三肽胰腺小腸粘膜肽酶氨基酸肝門靜脈肝臟和其它組織器官氨基酸池aminoacidpool食物消化吸收機(jī)體蛋白質(zhì)分解蛋白質(zhì)合成更新、修復(fù)未被利用的氨基酸尿素、氨、尿酸、肌酐排出體外脂肪、糖原人體各組織、器官和體液中的游離氨基酸消化道氨基酸池機(jī)體蛋白質(zhì)肌肉器官體液其它30%50%20%少量攝入蛋白質(zhì)90g糞便10g尿75g其它5g腸道內(nèi)源性蛋白質(zhì)70g消化、吸收蛋白質(zhì)150g食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)學(xué)評價

（一）蛋白質(zhì)的含量凱氏定氮法測定食物中的含氮量食物中蛋白質(zhì)含氮量16%蛋白質(zhì)含量=氮含量×6.25凱氏定氮法蛋白質(zhì)在催化加熱條件下被分解，產(chǎn)生的氨與硫酸結(jié)合生成硫酸銨。堿化蒸餾使氨游離，以酸滴定燃燒法試樣在900℃～1200℃高溫下燃燒，燃燒過程中產(chǎn)生混合氣體，其中氮氣氣流通過熱導(dǎo)檢測儀進(jìn)行檢測分光光度法蛋白質(zhì)在催化加熱條件下被分解，分解產(chǎn)生的氨與硫酸結(jié)合生成硫酸銨，與乙酰丙酮和甲醛反應(yīng)生成黃色化合物（二）蛋白質(zhì)消化率

digestibility反映蛋白質(zhì)在消化道內(nèi)被分解的程度以及消化后的氨基酸和肽被吸收的程度表觀消化率（apparentdigestibility）

食物氮－糞氮

———————×100%

食物氮真消化率（truedigestibility）

食物氮－（糞氮－糞代謝氮）

—————————————×100%

食物氮糞代謝氮：指腸道內(nèi)源性氮，即試驗對象完全不攝入蛋白質(zhì)時，糞中的含氮量。成人24小時內(nèi)糞代謝氮一般為0.9～1.2g（二）蛋白質(zhì)消化率

digestibility（三）蛋白質(zhì)利用率反映蛋白質(zhì)被機(jī)體利用的程度生物價（biologicalvalue,BV）反映食物蛋白質(zhì)消化吸收后，被機(jī)體利用的程度，最大值為100，計算公式如下：

儲留氮生物價=————

100

吸收氮

吸收氮=食物氮－（糞氮－糞代謝氮）儲留氮=吸收氮－（尿氮－尿內(nèi)源性氮）蛋白質(zhì)凈利用率（netproteinutilization,NPU）反映食物中蛋白質(zhì)被利用的程度，包括了消化和吸收兩個方面，計算公式如下

蛋白質(zhì)凈利用率（%）=消化率生物價

儲留氮

=————

100

食物氮（三）蛋白質(zhì)利用率蛋白質(zhì)功效比值（proteinefficiencyratio,PER）處于生長階段的幼年動物在實驗期內(nèi)，體重增加和攝入蛋白質(zhì)的量的比值，反映蛋白質(zhì)供生長需要的情況，常用于評價嬰幼兒食品中的蛋白質(zhì)，計算公式如下

動物體重增加（g）蛋白質(zhì)功效比值（%）=——————————

攝入食物蛋白質(zhì)（g）

****實際應(yīng)用中，由于實驗條件存在差異，在實驗時應(yīng)設(shè)立標(biāo)化酪蛋白對照組，規(guī)定其功效比值為2.5，計算時用實驗組功效比值除以對照組功效比值再乘以2.5，即得到被測蛋白質(zhì)的功效比值（三）蛋白質(zhì)利用率氨基酸評分（aminoacidscore,AAS）亦稱為蛋白質(zhì)化學(xué)評分（chemicalscore）用被測食物蛋白質(zhì)的必需氨基酸評分模式（aminoacidscoringpattern）和推薦的理想模式或參考蛋白的模式進(jìn)行比較，是反映蛋白質(zhì)構(gòu)成和利用率關(guān)系的指標(biāo)，計算時用食物蛋白質(zhì)中的必需氨基酸和參考蛋白或理想模式中相應(yīng)的必需氨基酸的比值。公式：

被測蛋白質(zhì)每克氮（或蛋白質(zhì)）中氨基酸量（mg）氨基酸評分=————————————————————————

理想模式或參考蛋白質(zhì)每克氮或蛋白質(zhì)中氨基酸量（mg）

****最低的必需氨基酸評分值即為該蛋白質(zhì)的氨基酸評分（三）蛋白質(zhì)利用率氨基酸評分模式氨基酸參考蛋白質(zhì)（mg/g蛋白質(zhì)）食物（mg/g蛋白質(zhì)）雞蛋牛奶牛肉異亮氨酸40544748（1.20）亮氨酸70869581（1.16）賴氨酸55707889（1.62）蛋+半胱氨酸35573340（1.14）苯丙+酪氨酸609310280（1.33）蘇氨酸40474446（1.15）纈氨酸50666450（1.00）色氨酸10171412（1.20）其他指標(biāo)經(jīng)消化率修正的氨基酸評分（proteindigestibilitycorrectedaminoacidscore,PDCAAS）PDCAAS=AAS

真消化率相對蛋白質(zhì)價值（relativeproteinvalue,RPV）凈蛋白比值（netproteinratio,NPR）氮平衡指數(shù)（nitrogenbalanceindex,NBI）蛋白質(zhì)營養(yǎng)不良

（一）蛋白質(zhì)缺乏通常與能量缺乏同時發(fā)生，稱為蛋白質(zhì)—能量營養(yǎng)不良（protein-energymalnutrition，PEM），多數(shù)是因貧窮饑餓引起的，主要分布在非洲、南美洲及亞洲地區(qū)多見于3歲以下的嬰幼兒，表現(xiàn)為體重下降，皮下脂肪減少，水腫，常伴有各器官功能的紊亂分為以能量供應(yīng)不足為主的消瘦型；以蛋白質(zhì)供應(yīng)不足為主的浮腫型；介于兩者之間的消瘦-浮腫型營養(yǎng)缺乏的原因營養(yǎng)素利用減少營養(yǎng)素消耗和排泄增加營養(yǎng)素需要量增加營養(yǎng)素破壞增加食物供給不足社會、政治和經(jīng)濟(jì)因素人口增長、資金缺乏食物中營養(yǎng)素缺乏天然食物中營養(yǎng)物質(zhì)缺乏不科學(xué)的飲食方式營養(yǎng)素吸收不良PEM病因長期攝入不足母乳不足，代乳品選擇不恰當(dāng)；驟然斷奶；輔食添加不及時，不恰當(dāng)；不良的飲食習(xí)慣消化吸收障礙消化系統(tǒng)解剖異常：如唇裂、腭裂、幽門梗阻、腸旋轉(zhuǎn)不良消化系統(tǒng)功能異常：如遷延性腹瀉、過敏性腸炎、腸吸收不良綜合征等需要量增多生長發(fā)育快速階段；急、慢性傳染病的恢復(fù)期（如傷寒、麻疹、肝炎等）；雙胎、早產(chǎn)兒消耗量過大：某些疾病，如糖尿病、甲狀腺功能亢進(jìn)癥、惡性腫瘤等均可使?fàn)I養(yǎng)素的消耗增多PEM病理生理過程神經(jīng)系統(tǒng)精神抑制，表情淡漠，反應(yīng)遲鈍，記憶力減退

免疫系統(tǒng)免疫功能低下，并發(fā)各種感染PEM臨床表現(xiàn)體重不增（最早出現(xiàn)的癥狀）至體重減輕皮下脂肪減少，近消失順序：腹部軀干臀部四肢面部各器官功能紊亂的表現(xiàn)并發(fā)癥營養(yǎng)性小細(xì)胞性貧血：最常見各種維生素缺乏：最常見的維生素A缺乏，另外還有維生素D、C、E缺乏等感染：如上呼吸道感染、泌尿系統(tǒng)感染等自發(fā)性低血糖3歲以下小兒營養(yǎng)不良（消瘦型）特點

體重低于正常均值輕度中度重度15-25%25-40%>40%腹壁皮褶厚度0.8-0.4cm<0.4cm近消失身長正常稍低明顯低消瘦不明顯明顯皮包骨樣皮膚正常蒼白松弛蒼白無彈性精神正常輕度萎靡抑制煩躁交替肌張力正常降低低下

3～7歲7～14歲輕度重度輕度重度體重低于正常均值15％～30％>30％20％～30％>30％皮下脂肪減少明顯減少或近消失減少明顯減少或近消失消瘦輕微嚴(yán)重輕微嚴(yán)重精神萎靡、呆滯輕微明顯或嚴(yán)重輕微明顯皮膚顏色及彈性蒼白、彈性差蒼白明顯、彈性很差蒼白、彈性差蒼白明顯、彈性很差3歲以上小兒營養(yǎng)不良（消瘦型）特點PEM分型夸希奧科?。↘washiorker）：5歲以下兒童多見，主要表現(xiàn)為腹部、腿部水腫，虛弱、表情淡漠、生長遲滯、頭發(fā)變色易脫落、易感染，肝臟脂肪變性消瘦?。∕arasmus）：嬰幼兒多見，主要表現(xiàn)為消瘦乏力、肌肉萎縮、皮下脂肪消失、頭發(fā)稀疏脫落、表情淡漠

消瘦型營養(yǎng)不良（重度）浮腫型營養(yǎng)不良原發(fā)性營養(yǎng)缺乏病的

預(yù)防和治療預(yù)防食物和營養(yǎng)健康和營養(yǎng)護(hù)理與營養(yǎng)治療PEM治療飲食調(diào)理；藥物治療（代謝紊亂，感染）營養(yǎng)素缺乏的治療對兒童和青少年的膳食建議繼發(fā)性營養(yǎng)缺乏病治療治療疾病，補(bǔ)充營養(yǎng)疾病治療適量補(bǔ)充營養(yǎng)素二者兼顧臨床營養(yǎng)支持腸內(nèi)營養(yǎng)支持enteralnutrition，EN腸外營養(yǎng)支持parenteralnutrition，PNPEM預(yù)防加強(qiáng)保健工作包括產(chǎn)前訪視以及宣傳育兒方法、疾病預(yù)防、營養(yǎng)指導(dǎo)等宣傳教育工作合理喂養(yǎng)提倡母乳喂養(yǎng)；選擇合適的代乳品；培養(yǎng)良好的不偏食、不挑食的飲食習(xí)慣防治疾病按時作預(yù)防接種以防傳染病的發(fā)生；及時診治疾病，矯正先天畸形生長發(fā)育監(jiān)測包括身高、體重、皮下脂肪等的監(jiān)測PEM治療去除病因：改善喂養(yǎng)，治療疾病調(diào)整飲食中、重度營養(yǎng)不良患兒各器官系統(tǒng)功能不同程度受到影響，對食物的耐受性不好，飲食調(diào)整應(yīng)根據(jù)患兒的實際消化能力和病情逐步增加，不能操之過急，并按實際體重計算能量輕度：60～80kcal/kg?d120～180kcal/kg?d

中、重度：40～55kcal/kg?d120～180kcal/kg?d蛋白質(zhì)供應(yīng)：1.5～2.0g/kg?d3.0～4.5g/kg?d食物選擇：乳制品，豆?jié){、蛋類、肝泥、肉末、鮮魚粉等食物供給方式：盡量口服，若不能口服者，可予以鼻飼、靜脈營養(yǎng)等促進(jìn)消化：如補(bǔ)充消化酶，注射胰島素，供給鋅制劑以及中醫(yī)治療（如中藥參苓白術(shù)散，針灸，推拿等）治療合并癥：如肺炎、尿路感染、中耳炎等PEM治療蛋白