1、第三章營養學基礎l蛋白質l脂類l碳水化物l熱能l礦物質l維生素 營養素(nutrient)是指食物中可給人體提供能量、機體構成成分和組織修復以及生理調節功能的化學成分。 宏量營養素(macronutrient)：蛋白質、脂類、糖類、能量 微量營養素(micronutrient)：維生素、礦物質 常量元素(macroelement)：K、Ca、Na、Mg、Cl、S、P 微量元素(microelement或trace element)：Fe、Zn、Se等 生命是蛋白體的存在方式。 恩格斯 蛋白質正常人體內Pro約為16-19%分解合成動態平衡組織Pro不斷更新 修復每天約3%的Pro被更新圖 正常

2、人體內的蛋白質代謝概況腸道 骨髓Pro更新速度較快一切生命的物質基礎 蛋白質是主要由碳、氫、氧、氮組成的高分子化合物。 其中含碳50%56%、氫6%8%、氧19%24%、氮13%19%、硫04%、磷、鐵、銅、錳、鋅、鈷、鉬等。多數蛋白質的含氮量約16%，因此，可通過測定食物樣品的氮含量，再乘以6.25（蛋白質換算系數）得出樣品中的蛋白質含量。一、功能*瘦體組織：lean tissue1組織構成成分瘦體組織*2構成各種重要生理物質酶 抗體 激素等3供能約16.7 kJ (4.0 kcal)/g 二、體內蛋白質功能三、氨基酸和必需氨基酸（一）氨基酸（amino acid，AA）和肽（peptide

3、） 氨基酸（amino acid) 是組成蛋白質的基本單位。 多個不同氨基酸組成肽（peptide)，含10個以上氨基酸稱多肽 (polypeptide)； 10個以下氨基酸稱寡肽 (oligopeptide)； 3個或2個氨基酸分別稱為三肽 (tripeptide) 或二肽 (dipeptide)。 構成人體蛋白質的氨基酸有20種（見圖）。氨基酸分子式通式氨基酸結構示意圖2. 必需氨基酸 (essential amino acid，EAA) 是人體不能合成或合成速度不能滿足機體需要，必須從食物中直接獲得的氨基酸。 共9種：異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸、頡氨酸、組

4、氨酸（嬰兒）。 半胱氨酸和酪氨酸在體內分別由蛋氨酸和苯丙氨酸轉變而來，因此，被稱為半必需氨基酸 (semi-essential amino acid)。 其它9種氨基酸在人體可以自身合成滿足需要，故稱為非必需氨基酸 (non-essential amino acid)。包括丙氨酸、精氨酸、 天門冬氨酸、 天門冬酰胺 、谷氨酸、 谷氨酰胺、 甘氨酸、 脯氨酸、 絲氨酸。氨基酸 英文 氨基酸 英文 必需氨基酸必需氨基酸異亮氨酸亮氨酸賴氨酸蛋氨酸苯丙氨酸蘇氨酸色氨酸纈氨酸組氨酸*非必需氨基酸非必需氨基酸丙氨酸精氨酸Isoleucine(Ile)Leucine(Leu)Lysine(Lys)Methi

5、onine(Met)Phenylalanine(Phe)Threonine(Thr)Tryptophan(Trp)Valine(Val)Histidine(His)Alanine(Ala)Arginine(Arg)天門冬氨酸天門冬酰胺谷氨酸谷氨酰胺甘氨酸脯氨酸絲氨酸半必需氨基酸半必需氨基酸半胱氨酸酪氨酸Aspartic acid(Asp)Asparagine(Asn)Glutamic acid(Glu)Glutamine(Gln)Glycine(Gly)Proline(Pro)Serine(Ser)Cysteine(Cys)Tyrosine(Tyr)*組氨酸為嬰兒必需氨基酸，成人需要量可能較少

6、。摘自Modern Nutrition in Health and Disease ，第9版，第14頁，1999年。 構成人體蛋白質的氨基酸 3. 氨基酸模式 (amino acid pattern) 是指某種蛋白質中各種必需氨基酸的構成比例。 計算方法：以該種蛋白質中的色氨酸含量為1，分別計算出其它必需氨基酸的相應比值 。 當食物蛋白質的氨基酸模式越接近人體蛋白質的氨基酸模式時，必需氨基酸被機體利用的程度也越高，則食物蛋白質的營養價值越高。 這樣的蛋白質有雞蛋、奶、肉、魚等動物性蛋白質和大豆蛋白質，被稱為優質蛋白質。 其中氨基酸模式與人體蛋白質氨基酸模式最接近的某種蛋白質常被作為參考蛋白 (

7、reference protein)，通常為雞蛋蛋白質。蛋白質生物合成示意圖食物蛋白質中一種或幾種必需氨基酸含量相對較低，導致其它必需氨基酸在體內不能被充分利用，造成食物蛋白質營養價值降低，則這些含量較低的氨基酸稱限制氨基酸 (limiting amino acid，LAA)。其中含量最低的稱第一限制氨基酸。植物性蛋白質中的限制性氨基酸多為賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、色氨酸。不同食物蛋白質和人體蛋白質氨基酸模式見表3-1-1。氨基酸人體全雞蛋牛奶牛肉大豆面粉大米異亮氨酸4.43.23.44.44.33.84.0亮氨酸7.05.16.86.85.76.46.3賴氨酸5.54.15.67.24.91.

8、82.3蛋氨酸半胱氨酸3.53.42.43.21.22.82.3苯丙氨酸酪氨酸6.05.57.36.23.27.23.8蘇氨酸4.52.83.13.62.82.52.9頡氨酸5.03.94.64.63.23.64.8色氨酸1.01.01.01.01.01.01.0表3-1-1 幾種食物和人體蛋白質氨基酸模式動物性Pro（蛋、奶、肉、魚等）、大豆Pro的AAP與人體的較接近 優質Pro(完全蛋白質)其中雞蛋Pro的AAP與人體的最接近 常作為參考蛋白（Reference Protein）植物性Pro往往相對缺少以下幾種EAA賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸和色氨酸（如主食大米和面粉Pro中賴氨酸相對含量最

9、少）不完全蛋白質所以 植物性Pro的營養價值較低 4. 蛋白質的互補作用 (complementary action of protein)：幾種營養價值較低的蛋白質混合攝入時，其中的限制氨基酸得到了互相補充，從而使混合蛋白質中的必需氨基酸比例更接近人體蛋白質的氨基酸模式，提高了膳食蛋白質的營養價值。如大豆和米或面混合食用時，大豆蛋白富含的賴氨酸與米面蛋白質中的蛋氨酸互相補充，可明顯提高米面蛋白質的營養價值（表1-1-4）。1. 消化吸收胃：胃酸使蛋白質變性，激活胃蛋白酶分解蛋白質。小腸：蛋白質被胰蛋白酶、糜蛋白酶分解為氨基酸、二肽、三肽，被小腸粘膜細胞吸收。小腸粘膜細胞：二肽、三肽被酞酶分解

10、為氨基酸，入肝門靜脈至肝臟。2. 必要氮損失 (obligatory nitrogen losses) 機體每天由于皮膚、毛發、粘膜脫落，經期失血，及腸道菌體死亡排出，損失的氮量，成人平均為53mg/kg體重，相當于每人每天丟失20g蛋白質。此種氮損失是不可避免的。 因此，相當于必要氮損失的蛋白質量是人體最低生理需要量。3. 氮平衡 (nitrogen balance)是反映機體攝入氮和排出氮的關系。關系式： I=U+F+S （I：攝入氮，U：尿氮，F：糞氮，S：皮膚等氮損失）零氮平衡：攝入氮=排出氮（正常人）正氮平衡：攝入氮排出氮（兒童，青少年，孕婦，疾病恢復期等）負氮平衡：攝入氮排出氮（饑

11、餓，疾病，老年）五、蛋白質營養不良及營養狀況評價五、蛋白質營養不良及營養狀況評價五、PEM好發人群繼發性消耗 排泄病因原發性攝入不足Pro-E不足蛋白質蛋白質-熱能營養不良（熱能營養不良（ protein-energy malnutrition，PEM ）1. 蛋白質缺乏 若膳食蛋白質長期供給不足可發生。 臨床表現：消化不良腹瀉血漿白蛋白下降水腫肌肉萎縮體重減輕貧血女性月經障礙、乳汁分泌減少、生殖功能障礙。 若蛋白質攝入嚴重不足，導致“蛋白質惡性營養不良癥 (Kwashiorkor)”，主要表現為水腫。 若蛋白質和熱能同時嚴重缺乏時，導致“干瘦型營養不良 (Marasmus)”, 主要表現為消

12、瘦。臨床表現混合型消瘦型(Marasmus)E-Pro均不足E基本滿足Pro嚴重不足浮腫型(Kwashiorkor)又稱為惡性營養不良消瘦型營養不良（重度）浮腫型營養不良KwashiorkorKwashiorkorMarasmusMarasmusMarasmusMarasmus2004年5月，安徽省阜陽市對當地2003年3月1日以后出生、以奶粉喂養為主的嬰兒進行的營養狀況普查和免費體檢顯示，因食用劣質奶粉造成營養不良的嬰兒229人，其中輕、中度營養不良的189人。經國務院調查組核實，阜陽市因食用劣質奶粉造成營養不良而死亡的嬰兒共計12人。國務院調查組通過衛生學調查證實， 不法分子用淀粉、蔗糖等

13、價格低廉的食品原料全部或部分替代乳粉，再用奶香精等添加劑進行調香調味，制造出劣質奶粉，嬰兒生長發育所必需的蛋白質、脂肪以及維生素和礦物質含量遠低于國家相關標準 。經初步調查，阜陽市查獲的55種不合格奶粉共涉及10個省(自治區、直轄市)的40家企業，既有無廠名、廠址的黑窩點，也有的是盜用其他廠名，還有證照齊全的企業。這些劣質奶粉主要通過鄭州萬客來市場、合肥長江批發市場、蚌埠市太平街新市場、阜陽元豐市場等批發市場和生產廠家批量購進并批發到各縣(市)、區的奶粉經銷商、超市、百貨商店、日雜店和行政村的小賣部，銷售范圍主要是阜陽市各區縣的鄉鎮和農村市場。 在國務院調查組的統一組織下，阜陽市對制售劣質奶粉

14、違法犯罪行為依法進行了嚴厲打擊。截至目前，共抽檢各類奶粉586組，扣留、封存、暫停銷售奶粉10多萬袋；立案查處涉嫌銷售不合格奶粉案件39起，打掉生產及分裝窩點4個，刑事拘留47人，留置審查59人，宣布正式逮捕31人，依法傳訊203人。 (央視國際 2004年05月16日) 2. 蛋白質攝入過多 攝入較多的動物脂肪和膽固醇，蛋白質分解為氨由尿排出時，需要大量水分，從而增加腎臟負擔。 若過多含硫氨基酸（動物蛋白）攝入，可加速骨鈣丟失，易致骨質疏松(osteoporosis) 。食物蛋白質營養價值的優劣可從三方面評價：蛋白質含量蛋白質消化率蛋白質利用率1. 蛋白質含量用凱氏 (Kjeldahl) 定

15、氮法，測定食物中的氮含量，乘以蛋白質換算系數(6.25), 得出食物蛋白質的含量。 不同食物的蛋白質含量見表1-2。表3-1-2 不同食物的蛋白質含量名稱含量(%)畜、禽、魚1020鮮奶1.54.0奶粉2527蛋類1214大豆及豆類2040硬果類1525谷類 610薯類 23蔬菜水果類 12. 蛋白質消化率 (digestibility)反映蛋白質在消化道內被分解的程度和消化后的氨基酸和肽被吸收的程度。計算公式：食物氮食物氮(糞氮糞代謝氮)蛋白質消化率(%)= 100該計算結果也稱真消化率 (true digestibility)實際工作中往往不考慮糞代謝氮，計算得出的結果稱表觀消化率 (ap

16、parent digestibility)。表觀消化率(%) = 食物氮糞氮食物氮100表觀消化率的結果比真消化率低表3-1-3 幾種食物蛋白質消化率（%） 食物真消化率 食物真消化率雞蛋973牛奶953肉、魚943玉米856大米884面粉(精制)964燕麥867小米79大豆粉867菜豆78花生醬88中國混合膳 963. 蛋白質利用率反映蛋白質在體內被利用的程度。常用指標： 生物價 蛋白質凈利用率 蛋白質功效比值 氨基酸評分生物價 = 氮儲留量氮吸收量100 生物價(biological value, BV)氮吸收量=食物氮（糞氮糞代謝氮）氮儲留量=吸收氮（尿氮尿內源氮） 蛋白質凈利用率 (n

17、et protein utilization, NPU)蛋白質凈利用率（%）=消化率生物價 蛋白質功效比值 (protein efficiency ratio, PER)蛋白質功效比值 = 動物體重增加（g）攝入食物蛋白質（g）實驗結果以酪蛋白為對照組，按以下公式校正：被測蛋白質功效比值 = 實驗組功效比值對照組功效比值2.5 氨基酸評分 (amino acid score, AAS)氨基酸評分=被測蛋白質每克氮(或蛋白質)中氨基酸量(mg)理想模式或參考蛋白質每克氮(或蛋白質)中氨基酸量(mg)經消化率修正的氨基酸評分 (protein digestibility corrected ami

18、no acid score, PDCAAS)PDCAAS=AAS真消化率食 物BVNPU(%)PERAAS表3-1-4 常見幾種食物蛋白質質量全雞蛋94843.921.06全牛奶87823.090.98魚83814.551.00牛肉74732.301.00大豆73662.320.63精制面粉52510.600.34大米63632.160.59土豆67600.48表3-1-5 幾種食物蛋白質的PDCAAS 食物蛋白PDCAAS酪蛋白1.00雞蛋1.00大豆分離蛋白0.99牛肉0.92豌豆粉0.69菜豆0.68斑豆0.63燕麥粉0.57花生粉0.52小扁豆0.52全麥0.40 食物蛋白PDCAAS1. 推薦攝入量(RNI) (g/d)成人 (1860歲)* 男女輕體力活動7565中體力活動8070重體力活動9080*按1.16 g蛋白質/（kg.d）計算。2. 若按能量計算，蛋白質攝入占膳食總能量的10%12%，兒童青少年為12%14%。例：輕體力活動成年男性，能量攝入為2400kcal/d，則蛋白質攝入量應為：2400kcal/d12%4kcal/g=72g/d蛋白質廣泛存在于動物性食物（畜、禽、魚、蛋、奶）和植物性食物（豆類、谷類）中。動物性蛋白質質量好，在人體內利用率高，但同時富含脂肪酸和膽固醇。植物性蛋白質利用率較低。我國膳食谷類蛋白為主。大豆蛋