资源简介

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食品营养与卫生学
第二章 营养学基础
教学目标
掌握营养素的种类和特性
掌握不同营养素的食物来源和生理功能
按膳食比重分
宏量营养素：蛋白质、脂肪、碳水化合物
微量营养素：矿物质、维生素
按产热性能分
产热营养素：蛋白质、脂肪、碳水化合物
非产热营养素：矿物质、维生素、水
营养素
必需营养素
9种氨基酸：异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、缬氨酸、组氨酸、色氨酸
2种条件必需氨基酸：半胱氨酸、酪氨酸
2种脂肪酸：亚油酸、α-亚麻酸（衍生物：二十碳五烯酸-EPA、二十二碳六烯酸-DHA）
必需营养素
7种常量元素：钾、钠、钙、镁、硫、磷、氯
8种微量元素：铁、碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴
14种维生素：
脂溶性-VA、VD、VE、VK
水溶性-VB1、VB2、烟酸（VB5）、VB6、VB12、叶酸、泛酸、胆碱、生物素、VC
碳水化合物
水
教学目标
理解蛋白质的生理功能、必需氨基酸、氨基酸模式
了解蛋白质营养学评价、蛋白质营养不良对健康的影响
蛋白质供给量及食物来源
第一节 蛋白质
案例
2004年，安徽阜阳相继出现劣质奶粉影响婴幼儿发育事件。不合格奶粉55种，蛋白质含量低于5%的31种，最少的含量仅0.37%。2003.5-2004.4因营养不良住院儿童171人，13名因并发症而死亡。
问题：
1.为什么蛋白质含量低的奶粉会导致儿童病变？
2.合格婴儿奶粉蛋白质含量应为多少？
3.何谓优质蛋白？哪些食物含有优质蛋白质？
蛋白质组成：
氮（15-18.6%）、碳（15-55%）、氢（67%）、氧（21-23.5%）
蛋白质平均含氮量：16%
以氮折算蛋白质的折算系数：6.25
一、蛋白质的组成和分类
蛋白质分类
根据组分：
单纯蛋白
结合蛋白
根据营养价值：
完全蛋白：优质蛋白
必需氨基酸种类全、数量足
各类氨基酸比例接近人体需要
如：乳清蛋白、酪蛋白、卵白蛋白、肌蛋白、大豆球蛋白等
半完全蛋白：能维持生命，但不能促进生长发育
必需氨基酸种类全，但氨基酸比例不适宜
如谷蛋白、玉米蛋白
不完全蛋白：不能维持生命
必需氨基酸种类不全，蛋白质质量差
如胶原蛋白
二、蛋白质的生理功能
1. 构成和修复机体组织
各类细胞的重要组分
除水分外，占细胞内物质的80%
健康成人体内每天3%蛋白质更新
血浆蛋白半衰期10天
婴幼儿、乳母、身体恢复期病人大量摄入蛋白质，参与构成机体组织
2. 构成重要生理活性物质
催化与调节作用
酶：绝大多数酶类
激素：促甲状腺激素、胰岛素、肾上腺素、生长激素等
运输与运动功能
血浆蛋白、血红蛋白、运铁蛋白、视黄醇结合蛋白等：物质运输与交换
肌动球蛋白：引起肌肉收缩运动
胶原蛋白：构成机体支架
免疫保护作用
抗体、补体：抵御病原
免疫组织、细胞：免疫应答
维持生物膜的功能
构成生物膜
生物膜上的活性蛋白
3. 直接参与体内生理功能调节
酸碱平衡
胶体渗透压调节
水分分布
血液凝固
视觉传导
遗传信息传递
4. 作为其他含氮物质的原料
嘧啶、嘌呤
肌酸、胆碱、肉碱、牛磺酸等
5. 供给能量
16.74kJ=4kcal/克蛋白
10-15%能量来自蛋白质
供能是蛋白质的次要功能
分解放热过程中脱氨基产生尿酸、尿素
氧化分解作用影响蛋白质的重要用途
三、氮平衡
必要氮损失（obligatory nitrogen losses，ONL）：完全不摄入蛋白质时的蛋白质分解、损失，造成的不可避免的氮消耗量。
正常情况下，60kg男子经尿、粪便、皮肤、毛发、分泌物、黏膜脱落等途径排出氮3.2g
相当于？？蛋白质
20g
氮平衡（nitrogen balance）：在一定时间内，机体摄入的氮量和排出的氮量的关系。用于了解人体蛋白质的需要量和评价人体蛋白质的营养状况。
B=I-(U+F+S)
I=摄入氮
U=尿氮
F=粪氮
S=皮肤等途径损失氮
(U+F+S)=排出氮
零氮平衡：B=0
正常健康成年人
(I-(U+F+S) )/I=5 % 有利于健康
正氮平衡： B>0
孕妇、乳母、婴幼儿、儿童、青少年
康复期病人
需要增加肌肉的运动员
负氮平衡： B<0
蛋白质营养不足
创伤、应激、慢性消耗性疾病
长期负氮平衡导致人体营养不良
四、氨基酸
构成人体的氨基酸
必需氨基酸与非必需氨基酸
必需氨基酸(EAA)：人体自身不能合成或合成速度不够，必须从食物获取
Lys、Leu、Ile、Met、Phe、Thr、Trp、Val、His（儿童）
半必需氨基酸（条件必需氨基酸）：在人体内从必需氨基酸转变而生成
Cys（由Met转变）、Tyr（由Phe转变）
非必需氨基酸：人体自身可以合成，包括从简单分子合成，或从其他氨基酸转变
Ala、Arg、Asp、Asn、Glu、Gln、Gly、Pro、Ser
氨基酸模式：蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例，以色氨酸的含量作为1，分别计算其他必需氨基酸的相对值
不同人群对氨基酸模式的需求有差异。如婴儿对亮氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸需求量大
氨基酸模式与人体氨基酸模式接近，则营养价值高
蛋、奶、肉、鱼、大豆中的蛋白为优质蛋白
鸡蛋蛋白与人体蛋白氨基酸模式最接近，可用于评价其他蛋白的质量，称为参考蛋白
限制氨基酸：含量低的氨基酸会影响其他氨基酸的吸收利用，造成浪费，称其为限制氨基酸
如谷类蛋白中赖氨酸是第一限制氨基酸，豆类蛋白中蛋氨酸为第一限制氨基酸
某种氨基酸过量也会干扰其他氨基酸的利用，降低食物的营养价值
蛋白质互补作用：不同食物混合食用，可使各种食物的必需氨基酸互相补偿，提高营养价值。
例如：玉米、小米、大豆单独食用时生物价分别为60、57、54，若按23%、25%、52%的比例混合，生物价可达到73
生物价（BV）：一种评估蛋白质营养价值的生物方法，指保留氮量占吸收氮量的百分比值
BV（%）＝保留氮量／吸收氮量×１００＝｛〔摄取氮量－（粪便氮量－粪代谢氮量）－（尿氮－内源性氮）〕／摄取氮量－（粪便氮量－粪代谢氮量〕｝×１００
五、食物蛋白质营养价值评价
蛋白质的营养价值决于人体摄入后的效果，需综合评价：
含量
被消化吸收的程度
被人体利用程度
氨基酸组成
蛋白质含量：含量是营养价值评价的前提。含氮量折算，系数6.25
蛋白质消化率：
蛋白质真消化率%=[食物氮-（粪氮-粪代谢氮）]/食物氮*100%=吸收氮量/食物氮量× 100%
蛋白质表观消化率%= （食物氮-粪氮）/食物氮*100 %
蛋白质消化率受食物性质和人体状况影响
如：大豆→豆腐，蛋白质消化率60%→90%
一般动物蛋白消化率高于植物蛋白
蛋白质利用率：消化吸收后的利用程度，衡量指标有：
生物价：受多种因素影响，如食物结构。同样食物生物价高时，肝、肾负担轻
蛋白质净利用率：
蛋白质净利用率=消化率× 生物价=保留氮/食物氮 × 100%
生物价BV（%）＝保留氮量／吸收氮量×１００ %
消化率=吸收氮量/食物氮量× 100%
蛋白质功效比值（protein efficiecy ratio,PER）：摄入1g蛋白质，实验动物体重增加的g数。
一般采用刚断乳的雄性大白鼠，以含10%待测蛋白的饲料饲养4周，以标定的酪蛋白（PER=2.5）为参考蛋白同时进行对比测定
蛋白质功效比值=动物体重增加（g）/摄入食物蛋白质量（g）
被测蛋白的功效比值=实验动物功效比值/对照组功效比值*2.5
常用于婴幼儿食品中的蛋白质评价
氨基酸评分（amino acid score，AAS）：通过化学分析获得蛋白质的氨基酸组成，计算每克待评食物蛋白质中每种必需氨基酸占理想模式或参考蛋白中每种必需氨基酸含量的百分数，数值最低的氨基酸即为第一限制氨基酸，该数值即为待评食物的氨基酸评分。
氨基酸评分是最简单的蛋白质质量评定方法，适用于单一蛋白或混合蛋白
消化率修正的氨基酸评分（protein digestibility corrected AAS，PDCAAS）：结合食物蛋白消化率进行评分。
PDCAAS= AAS*蛋白质真消化率
食物蛋白 PDCAAS 食物蛋白 PDCAAS
酪蛋白 1.00 菜豆 0.68
鸡蛋蛋白 1.00 燕麦粉 0.57
大豆分离蛋白 0.99 花生粉 0.52
牛肉 0.92 小扁豆 0.52
豌豆粉 0.69 全麦 0.40
六、人体蛋白质营养状况的评价
及蛋白质营养不良
人体蛋白质营养状况的评价
膳食蛋白质的摄入量
人体测量：身高、体重、胸围、上臂围等
上臂肌围（arm muscle circumference，AMC）和上臂肌区（ arm muscle area，AMA）：较可靠评价总体蛋白储存的指标。
AMC=上臂中点处的围长（arm circumference，AC）－3.14*三头肌部的皮褶厚度（triceps skin-fold thickness，TSF）
AMA=(AC-3.14*TSF)2/4*3.14
AMC评价标准：国际标准25.3cm（男）、23.2cm（女），测定值≥90%标准值为正常
实验室检查
血液指标：包括血清白蛋白、转铁蛋白、前白蛋白、视黄醇结合蛋白等
尿液指标：检测尿液中胶原蛋白的代谢产物--羟脯氨酸，适用于儿童
尿羟脯氨酸指数=尿中羟脯氨酸（mmol）/尿肌酐（mmol）*体重（kg）
标准3个月～10岁儿童：＞2.0为正常，1.0 ～ 2.0为不足，＜1.0为缺乏
毛发形态检测：检查毛干、毛根形态的改变
蛋白质营养不良：常与能量缺乏同时存在，多发生在婴幼儿时期。表现为：
消瘦型（marasmus）
水肿型（kwashiorkor）
蛋白质摄入过多
蛋白质不在体内存贮，过多的蛋白质必须经脱氨基作用分解，排出体外，增加肾脏负担
过多动物性蛋白使含硫氨基酸增加，加速骨骼中钙的流失
过多蛋白摄入与结肠癌、乳腺癌、肾癌、胰腺癌、前列腺癌等相关
七、蛋白质的参考摄入量及食物来源
蛋白质参考摄入量
成人摄入0.8 ～ 1g /公斤体重
母乳喂养婴儿2.0～2.5g/公斤体重
人工喂养婴儿3.5 ～4.0g /公斤体重
混合喂养的婴儿3.0g /公斤体重
幼儿3.5g /公斤体重
学龄前儿童3.0g /公斤体重
学龄儿童2.0 ～2.5g /公斤体重
按总能量的百分比计算
少年儿童为12 ～14%
成人10 ～12%
蛋白质的食物来源
动物蛋白
畜禽鱼类蛋白质含量16%～20%
蛋类11 %～14%
鲜奶2.7 %～3.8%
植物蛋白
干豆类20 %～24%
大豆40%
谷类6 %～10%
动物蛋白利用率高，但同时富含饱和脂肪酸和胆固醇
大豆富含优质蛋白，具有保健作用
其他植物蛋白利用率低
回 顾
1.为什么蛋白质含量低的奶粉会导致儿童病变？
2.合格婴儿奶粉蛋白质含量应为多少？
3.何谓优质蛋白？哪些食物含有优质蛋白质？
蛋白质组成：以氮折算蛋白质的折算系数6.25
完全蛋白、半完全蛋白、不完全蛋白
蛋白质五大生理功能
氮平衡
必要氮损失
氮平衡
氨基酸
构成人体的氨基酸
必需氨基酸
半必需氨基酸
非必需氨基酸
氨基酸模式
限制氨基酸
蛋白质互补
食物蛋白质营养价值评价
蛋白质含量
蛋白质真消化率%=[食物氮-（粪氮-粪代谢氮）]/食物氮*100
蛋白质表观消化率%= （食物氮-粪氮）/食物氮*100
蛋白质利用率
生物价BV（%）＝保留氮量／吸收氮量×１００＝｛〔摄取氮量－（粪便氮量－代谢性氮量）－（尿氮－内因性氮）〕／摄取氮量－（粪便氮量－代谢性氮量〕｝×１００
蛋白质净利用率=消化率*生物价=保留氮/食物氮*100%
蛋白质功效比值：摄入1g蛋白质，实验动物体重增加的g数
氨基酸评分：通过化学分析获得蛋白质的氨基酸组成，计算每克待评食物蛋白质中每种必需氨基酸占理想模式或参考蛋白中各种必需氨基酸含量的百分数，数值最低的氨基酸即为第一限制氨基酸，该数值即为待评食物的氨基酸评分。
消化率修正的氨基酸评分= AAS*蛋白质真消化率
人体蛋白质营养状况的评价
膳食蛋白质的摄入量
人体测量：身高、体重、胸围、上臂围等
实验室检查：血液指标、尿液指标
毛发形态检测
蛋白质营养不良
蛋白质摄入过多的危害
蛋白质的参考摄入量
蛋白质的食物来源

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