七大营养素——蛋白质

蛋白质（protein）是组成人体一切细胞、组织的重要成分。机体所有重要的组成部分都需要有蛋白质的参与。一般说，蛋白质约占人体全部质量的18%，最重要的还是其与生命现象有关。

蛋白质是一种复杂的有机化合物，一定含有碳、氢、氧、氮元素，也可能含有硫、磷等元素，旧称“朊”。蛋白质是生命的物质基础，是有机大分子，是构成细胞的基本有机物，是生命活动的主要承担者。没有蛋白质就没有生命。氨基酸是蛋白质的基本组成单位。它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。蛋白质占人体重量的16%~20%，即一个60kg重的成年人其体内约有蛋白质9.6~12kg。人体内蛋白质的种类很多，性质、功能各异，但都是由20种氨基酸（Amino acid）按不同比例组合而成的，并在体内不断进行代谢与更新。

一、蛋白质的生理功能

（一）供给生长、更新和修补组织的材料

蛋白质是构成细胞、组织和器官的主要材料。婴幼儿、儿童和青少年的生长发育都离不开蛋白质。即使成年人的身体组织也在不断地分解和合成进行更新。特别在感染、外伤、手术等情况下，体内排出氮量大为增加，如不及时补充，将影响康复。

（二）参与构成酶、激素和部分维生素

酶的化学本质是蛋白质，如淀粉酶、胃蛋白酶、胆碱酯酶、转氨酶等。含氮激素的成分是蛋白质或其衍生物，如生长激素、促甲状腺激素、肾上腺素、胰岛素等。有的维生素是由氨基酸转变或与蛋白质结合存在，如尼克酸可由色氨酸转化，生物素与赖氨酸的氨基结合成肽。酶、激素和维生素在调节生理功能、催化代谢过程中起着十分重要的作用。

（三）供给能量

虽然蛋白质的主要功能不是供给能量，但当食物中蛋白质的氨基酸组成和比例不符合人体的需票，或摄入蛋白质过多，超过身体合成蛋白质的需要财，多余的食物蛋白质就会被当做能量来源氧化分解放出热能。此外，在正常代谢过程中，陈旧破损的组织和细胞中的蛋白质也会分解释放出能量。每克蛋白质可产生16.7kJ（4kcal）热能。人体每日所需能量10%~15%来自蛋白质。

（四）增强免疫功能

机体的体液免疫主要是由抗体与补体完成，构成白细胞和抗体补体需要有充分的蛋白质。吞噬细胞的作用也与摄入蛋白质量密切相关。此外，能抑制病毒的干扰素，也是糖与蛋白的复合物。

（五）维护神经系统的正常功能

脑在代谢过程中需要大量蛋白质进行自我更新。神经系统的功能与膳食中摄入蛋白质的质和量有密切关系。蛋白质对婴幼儿的生长发育，特别是智力发育更为重要。

（六）传递信息的控制

遗传的主要物质基础是染色体，含有脱氧核糖核酸的核蛋白是染色体的主要化学成分。核酸虽包含并表达丰富的遗传信息，但受蛋白质和其他因素制约。

（七）维持毛细血管的正常渗透压，保持水分在体内的正常分布正常人血浆与组织液间水分不停交流，保持动态平衡。血浆胶体渗透压是由其所含蛋白质的浓度决定的。

（八）运输功能

蛋白质在血液中起着载体作用，具有运输功能。

 (九）维持血液的酸碱平衡

蛋白质是两性物质，它与其他缓冲质同为维持血液酸碱平衡的有效物质。

（十）参与凝血过程，防止创伤后过度出血。

二、什么是氨基酸？

氨基酸是蛋白质的基本组成物质，构成人体蛋白质的有20种氨基酸，包括甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸(蛋氨酸)、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸和组氨酸。营养学上把这些氨基酸根据人体的必须性又分为必需氨基酸和非必须氨基酸和条件必须氨基酸。

必须氨基酸： 必须氨基酸是指人体不能合成或者合成速度太慢，不能满足集体的需要，必须从食物中摄取而供给的氨基酸被称为必需氨基酸，它们是：赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸。

半必须氨基酸（条件必须氨基酸）：主要是指半胱氨酸和酪氨酸它们在体内分别由蛋氨酸和苯丙氨酸转换而成，如果膳食中能够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%。半胱氨酸属于含硫氨基酸，具有细腻皮肤的作用。酪氨酸最早由奶酪中发现，可以预防皮肤癌，并能增加皮肤弹性和光泽。

非必须氨基酸：非必须氨基酸是指我们人体不从食物中直接摄取，也能满足机体需要的氨基酸（人体自身可以合成，或从其他氨基酸转化而来，不一定非要从食物中摄取）。这类氨基酸包括甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸、酪氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、天冬氨酸、谷氨酸。非必须氨基酸都是蛋白质的构成材料，它的供给对于必须氨基酸的的需要量有所影响。

三、氨基酸模式

为保证人体合理营养的需要，一方面要充分满足人体对必须氨基酸所需要的数量，另一方面还必须注意各种必须氨基酸之间的比例。食物中某种蛋白质中各种必须氨基酸互相构成比例成为氨基酸模式。

每日膳食中蛋白质的氨基酸模式与人体蛋白质的氨基酸模式越接近，就越能被人体充分利用，其营养价值就高。当食物中任何一种必需氨基酸缺乏或过量，就会造成体内氨基酸的不平衡，使其他氨基酸不能被充分利用，最终影响蛋白质的合成。

四、限制氨基酸

食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸缺少或不足，就会使食物蛋白质的合成为机体蛋白质的合成受到限制，由于限制了此种蛋白质的营养价值，这类氨基酸就称为限制氨基酸。按其缺少数量的多少顺序排列，称为第一限制氨基酸、第二限制氨基酸。赖氨酸、蛋氨酸和色氨酸这三种氨基酸在普通食物和膳食中是主要的限制氨基酸。比如植物蛋白质中，赖氨酸，蛋氨酸，苏氨酸和色氨酸含量相对较低，为植物蛋白质的限制氨基酸。谷类食物的赖氨酸含量最低，为谷类食物的第一限制氨基酸其次是蛋氨酸和苯丙氨酸；而大豆、花生、牛奶、肉类相对不足的限制氨基酸为蛋氨酸，其次为苯丙氨酸；此外，小麦、大麦、燕麦和大米还缺乏苏氨酸（第二限制氨基酸），玉米缺色氨酸（第二限制氨基酸）。

五、蛋白质的互补作用

两种或两种以上的食物混合食用时，其蛋白质中的氨基酸间可以取长补短，互相补充，达到较好的比例，从而提高蛋白质生物价（BV）作用，称为蛋白质互补。

为了充分发挥蛋白质的互补作用，我们在日常调配膳食的时候，应遵循三个原则：

①食物的生物学种越远越好，如动物性食物和植物性食物之间的混合比单纯植物性食物之间混合要好。

②搭配种类越多越好。

③食用时间越近越好，同时食用最好，因为单个氨基酸在血液中的停留时间约为4个小时，然后到达组织器官，再合成组织器官的蛋白质，而合成组织器官蛋白质的氨基酸必须同时到达才能发挥互补作用。

六、蛋白质的需要量及参考摄入量

蛋白质的需要量取决于蛋白质在体内的代谢、利用过程。人体蛋白质的需要量（按kg体重计），都随年龄的增长而下降。中国居民膳食蛋白质推荐摄入量见下表。参照了1984年联合国大学（United Nations University,UNU)主持的研究结果。正常成人每日饮食中蛋白质的最低生理需要量为30~50g。疾病状态下，机体对氮的需求增加，其需要量可能随代谢的变化而增加。肿瘤情况下，机体蛋白质丢失增加，所以其需要量增加，在补充氨基酸制剂时尤其要注意补充支链氨基酸。补充蛋白质时，一定要补充足够的热量，只有在能量供给充足的情况下蛋白质才能发挥其作用。

在保证足量、质量的前提条件下，每日蛋白质总量的合理摄入方式同样重要。Paddon-Jones D等报告：将每日蛋白质的总需要量平均分配摄入，有利于更大刺激蛋白质合成，从而防治老年人的肌肉减少。相反，三餐不均匀的蛋白质摄入，尽管总量相同，但是，不能发挥最佳蛋白质刺激合成作用。

七、蛋白质的食物来源

蛋白质的食物来源可分为植物性蛋白和动物性蛋白两大类。植物蛋白质中，谷类含蛋白10%左右，豆类含丰富的蛋白质，特别是大豆含蛋白质高达36%~40%。动物蛋白主要包括禽、畜、鱼、蛋、奶类蛋白质。为改善膳食蛋白质质量，在膳食中应保证有一定数量的优质蛋白。一般要求动物性蛋白质和大豆蛋白应占膳食蛋白质总量的30%~50%。应充分发挥蛋白质的互补作用。

参考文献：

1.葛可佑.中国营养学全书.北京：人民卫生出版社,2004.

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3.查赐良.生物化学.第7版.北京：人民卫生出版社，2009.

4.石汉平，凌文华，李薇.肿瘤营养学.北京：人民卫生出版社,2012.