關于“2021年公衛(wèi)執(zhí)業(yè)助理醫(yī)師課程“營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學-營養(yǎng)學基礎”基礎學習班講義”相關內(nèi)容，相信參加2021年公衛(wèi)執(zhí)業(yè)助理醫(yī)師考試的考生都在關注，為方便大家了解，在此醫(yī)學教育網(wǎng)小編為大家整理如下內(nèi)容：

第01講　蛋白質(zhì)

食物中經(jīng)過機體消化、吸收和代謝能夠維持生命活動的物質(zhì)稱為營養(yǎng)素。根據(jù)人體對各種營養(yǎng)素的需要量或體內(nèi)含量多少，可將營養(yǎng)素分為宏量營養(yǎng)素和微量營養(yǎng)素。

宏量營養(yǎng)素又稱為產(chǎn)能營養(yǎng)素，包括蛋白質(zhì)、脂類和碳水化合物。

蛋白質(zhì)

生理功能

1.構成和修復人體組織　蛋白質(zhì)是人體組織和器官的重要組成成分，在人體生長過程中就包含著蛋白質(zhì)的不斷增加，一個60kg體重成年男性體內(nèi)大約含有10kg蛋白質(zhì)。人體的肌肉組織，心、肝、腎等器官含大量蛋白質(zhì)；骨骼、牙齒中含有膠原蛋白；血液中含有各種血漿蛋白；細胞從細胞膜到細胞內(nèi)的各種結構中均含有蛋白質(zhì)。攝入足夠的蛋白質(zhì)對處于生長發(fā)育期的兒童尤為重要。

2.調(diào)節(jié)生理功能　人體生命活動能有條不紊地進行，依賴多種生理活性物質(zhì)的調(diào)節(jié)。蛋白質(zhì)就是構成多種生理活性物質(zhì)的重要成分，參與體內(nèi)各種生理功能的調(diào)節(jié)。如酶蛋白催化體內(nèi)物質(zhì)代謝，并促進食物的消化、吸收；免疫球蛋白能維持人體免疫功能，抵御外來微生物及其他有害物質(zhì)的入侵；血紅蛋白擔負著氧與二氧化碳的運輸和交換；白蛋白調(diào)節(jié)滲透壓、維持體液平衡等。此外，許多蛋白質(zhì)降解的肽、某些外源性氨基酸也具有其特有的生理調(diào)節(jié)功能。

3.提供能量　蛋白質(zhì)分解代謝后可釋放出能量，1g食物蛋白質(zhì)在體內(nèi)約產(chǎn)生16.7kJ（4.0kcal）的能量。機體所需能量一般主要由碳水化合物和脂肪供給，食物蛋白質(zhì)的主要功能是給機體蛋白質(zhì)的合成提供原料，供給能量是蛋白質(zhì)的次要功能。

氨基酸、氨基酸模式、限制氨基酸

1.氨基酸　氨基酸（amino acid）是具有α－氨基和羧基的一類含有復合官能團的化合物，也是組成蛋白質(zhì)的基本單位。構成人體蛋白質(zhì)的氨基酸有20種（不包括胱氨酸，cystine），可以分成必需氨基酸（essential amino acid）、條件必需氨基酸（conditionally essential amino acid）和非必需氨基酸三類，見下表。

*組氨酸為嬰兒必需氨基酸，成人需要量相對較少

（1）必需氨基酸：必需氨基酸是指人體不能合成或合成速度不能滿足機體需要，必須從食物中獲得的氨基酸。人體必需氨基酸有9種，即異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸、纈氨酸和組氨酸。其中組氨酸是嬰兒的必需氨基酸，聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）、世界衛(wèi)生組織（WHO）在1985年首次列出了成人組氨酸的需要量為8～12mg/（kg·d）。由于組氨酸在肌肉和血紅蛋白中儲存量較大，而人體對其需要量又相對較少，因此很難直接證實成人體內(nèi)有無合成組氨酸能力，故尚難確定組氨酸是否為成人體內(nèi)的必需氨基酸。

（2）條件必需氨基酸：半胱氨酸和酪氨酸在體內(nèi)可分別由蛋氨酸和苯丙氨酸轉變而成，如果膳食中能提供充足的半胱氨酸和酪氨酸，則人體對蛋氨酸和苯丙氨酸的需要量可分別減少30%和50%。故稱其為條件必需氨基酸，或半必需氨基酸。在計算食物蛋白質(zhì)必需氨基酸組成時，往往將半胱氨酸和蛋氨酸，苯丙氨酸和酪氨酸合并計算。

（3）非必需氨基酸：非必需氨基酸是指人體可以自身合成的氨基酸，并非合成機體蛋白質(zhì)時不需要，而是不一定需要從食物中攝入。但當膳食總氮量不足時，體內(nèi)合成這些非必需氨基酸也可能受到限制。

2.氨基酸模式　人體蛋白質(zhì)以及各種食物蛋白質(zhì)在必需氨基酸的種類和含量上存在著差異，可用氨基酸模式（amino acid pattern）來反映。氨基酸模式指蛋白質(zhì)中各種必需氨基酸的構成比例。其計算方法是將蛋白質(zhì)中的色氨酸含量定為1，分別計算出其他必需氨基酸的相應比值，這一系列的比值就是該蛋白質(zhì)的氨基酸模式（見表）。

幾種中國食物和人體蛋白質(zhì)氨基酸模式

3.限制氨基酸　有些食物蛋白質(zhì)的氨基酸模式與人體蛋白質(zhì)氨基酸模式差異較大，其中一種或幾種必需氨基酸含量相對較低，導致其他必需氨基酸在體內(nèi)不能被充分利用，故其蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值較低。這些含量相對較低的必需氨基酸稱為限制氨基酸（limiting amino acid），并按其含量低的嚴重程度依次稱為第一、第二和第三限制氨基酸等。

食物蛋白質(zhì)按其必需氨基酸組成可分為三類。

①完全蛋白質(zhì)：所含必需氨基酸種類齊全、數(shù)量充足、比例適當。此類蛋白質(zhì)不但能維持成人的健康，并能促進兒童生長發(fā)育。如乳類中的酪蛋白，蛋類中的卵清蛋白、卵磷蛋白等。

②半完全蛋白質(zhì)：這類蛋白質(zhì)雖然含有種類齊全的必需氨基酸，但有的必需氨基酸數(shù)量不足，比例不適當，氨基酸模式與人體蛋白質(zhì)氨基酸模式差異較大，雖可維持生命，但不能促進生長發(fā)育。如小麥中的麥膠蛋白等。

③不完全蛋白質(zhì)：所含必需氨基酸種類不全，既不能維持生命，也不能促進生長發(fā)育，如玉米中的玉米膠蛋白，動物結締組織中的膠原蛋白等。

食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值評價

評價食物蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值，對于食品品質(zhì)的鑒定、新資源食品的研究與開發(fā)、指導人群膳食等方面都是十分必要的。食物蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值主要從蛋白質(zhì)含量、消化吸收程度和被人體利用程度三方面來全面評價。

1.蛋白質(zhì)含量　蛋白質(zhì)含量是食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的基礎，沒有一定數(shù)量，再好的蛋白質(zhì)其營養(yǎng)價值也有限。蛋白質(zhì)含氮量比較恒定，故一般使用微量凱氏（Kjeldahl）定氮法測定食物中的含氮量，再乘以蛋白質(zhì)換算系數(shù)來計算食物蛋白質(zhì)含量。不同食物蛋白質(zhì)的含氮量稍有不同，平均為16%，因此由氮計算蛋白質(zhì)的換算系數(shù)即是其倒數(shù)6.25。根據(jù)被測定食物的含氮量乘以6.25就可以得到該食物的粗蛋白質(zhì)含量（測定時未去除食物中非蛋白氮）。在具體計算時，也可按不同食物選用各自實際的蛋白質(zhì)換算系數(shù)。

2.蛋白質(zhì)消化率　蛋白質(zhì)消化率（digestibility）是指食物蛋白質(zhì)在消化道內(nèi)被分解和吸收的程度。由于蛋白質(zhì)在食物中存在形式、結構不同，食物中含有影響蛋白質(zhì)吸收的因素以及食物不同的加工與烹調(diào)方式，食物蛋白質(zhì)的消化率存在差異。動物性食品的蛋白質(zhì)消化率一般高于植物性食品（見表）。大豆整粒食用時，消化率僅60%，而加工成豆腐后，消化率提高到90%以上。這是因為加工過程中去除了大豆含有的纖維素等不利于蛋白質(zhì)消化吸收的成分。

幾種食物蛋白質(zhì)的消化率（%）

測定食物蛋白質(zhì)消化率時，無論是以人還是以動物為實驗對象，都必須檢測實驗期內(nèi)攝入的食物氮、排出體外的糞氮和糞代謝氮。其中糞代謝氮，即腸道內(nèi)源性氮，是在實驗對象完全不攝入蛋白質(zhì)時，從糞中排出的氮量，包括分泌到腸道的消化液、脫落的腸黏膜細胞和腸道微生物所含的氮中未被重新吸收的部分。成人24小時內(nèi)糞代謝氮一般為0.9～1.2g。按下式可計算食物蛋白質(zhì)的真消化率（true digestibility）：

實際測定時為簡便起見，一般不測定糞代謝氮，如此測得的消化率稱為表觀消化率（apparent digestibility）。表觀消化率的數(shù)值比真消化率低，具有一定安全性。

3.蛋白質(zhì)利用率　評價食物蛋白質(zhì)利用率的指標很多，不同指標可從不同角度反映蛋白質(zhì)被利用的程度，常用的指標有：

（1）生物價：生物價（biological value，BV）是表示食物蛋白質(zhì)消化吸收后，被機體利用程度的指標。生物價的數(shù)值越高，表明其被機體利用程度越高，最大值為100%。計算公式如下：

上式中：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）

尿內(nèi)源性氮為試驗對象完全不攝入蛋白質(zhì)時從尿中排出的氮，主要來源于組織蛋白質(zhì)的分解。生物價高，表明食物蛋白質(zhì)中氨基酸主要被用來合成人體蛋白質(zhì)，很少經(jīng)肝、腎代謝而由尿排出多余的氮。生物價對指導肝、腎疾病患者的膳食很有意義，生物價高的蛋白質(zhì)有利于減輕肝腎負擔。

（2）蛋白質(zhì)凈利用率：蛋白質(zhì)凈利用率（net protein utilization，NPU）是把食物蛋白質(zhì)的消化率和利用率結合起來，因此更全面地反映了食物蛋白質(zhì)被利用的程度。

（3）蛋白質(zhì)功效比值：蛋白質(zhì)功效比值（protein efficiency ratio，PER）是用生長實驗的方法反映食物蛋白質(zhì)利用率的指標。一般使用處于生長階段的幼年動物（剛斷奶的雄性大鼠），測定其在實驗期內(nèi)體重增加（g）和蛋白質(zhì)攝入量（g）的比值。顯然，動物攝食持續(xù)時間、年齡、實驗開始的體重和所用動物的種類都是很重要的變量。由于所測蛋白質(zhì)主要被用來提供生長之需要，所以該指標被廣泛用于嬰幼兒食品中蛋白質(zhì)的評價。

（4）氨基酸評分和經(jīng)消化率修正的氨基酸評分：氨基酸評分（AAS）也叫蛋白質(zhì)化學評分，是通過測定蛋白質(zhì)的必需氨基酸組成，并將各組分與參考蛋白或推薦的氨基酸評分模式相比較，發(fā)現(xiàn)其中最缺乏的氨基酸即限制性氨基酸，然后計算其與參考蛋白或推薦的氨基酸評分模式中相應的必需氨基酸的比值。例如，某被測蛋白質(zhì)的限制氨基酸含量相當于參考蛋白中同種氨基酸的70%，那么它的氨基酸評分即是70。不同年齡的人群，其氨基酸評分模式也不同。（見下表）

不同人群需要的氨基酸評分模式

確定某一食物蛋白質(zhì)的氨基酸評分分兩步：第一步計算被測蛋白質(zhì)每種必需氨基酸的評分值；第二步是在上述計算結果中，找出最低的必需氨基酸（第一限制氨基酸）評分值，即為該蛋白質(zhì)的氨基酸評分。

氨基酸評分的方法簡單易行，缺點是沒有考慮食物蛋白質(zhì)的消化率。為此，美國食品藥品管理局通過了一種新的方法，即經(jīng)消化率修正的氨基酸評分（PDCAAS）。這種方法可替代蛋白質(zhì)功效比值，對除孕婦和嬰兒以外的所有人群的食物蛋白質(zhì)進行評價（見下表）。要得到PDCAAS，需將AAS乘以食物蛋白質(zhì)的真消化率。其計算公式為：

經(jīng)消化率修正的氨基酸評分=氨基酸評分×真消化率

幾種食物蛋白質(zhì)經(jīng)消化率修正的氨基酸評分

除上述方法和指標外，還有一些蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的評價方法和指標，如相對蛋白質(zhì)值（RPV），凈蛋白質(zhì)比值（NPR），氮平衡指數(shù)（NBI）等，一般使用較少。幾種常見食物的蛋白質(zhì)質(zhì)量評價指標見下表。

幾種常見食物蛋白質(zhì)質(zhì)量評價指標

蛋白質(zhì)缺乏　蛋白質(zhì)缺乏在成人和兒童中都有發(fā)生，但處于生長階段的兒童更為敏感。據(jù)調(diào)查，蛋白質(zhì)－能量營養(yǎng)不良（PEM）患者中有因疾病和營養(yǎng)不當引起，但大多數(shù)則是因貧窮和饑餓引起的。膳食蛋白質(zhì)攝入不足時，蛋白質(zhì)的質(zhì)量在很大程度上決定了兒童的生長情況和成人的健康。

PEM有兩種：一種稱kwashiorkor，來自加納語，指能量攝入基本滿足而蛋白質(zhì)嚴重不足的兒童營養(yǎng)性疾病。主要表現(xiàn)為腹部和腿部水腫、虛弱、表情淡漠、生長滯緩、頭發(fā)變色、變脆和易脫落、易感染其他疾病等。另一種叫marasmus，原意即為“消瘦”，指蛋白質(zhì)和能量攝入均嚴重不足的兒童營養(yǎng)性疾病，患兒消瘦無力，因易感染其他疾病而死亡。這兩種情況可以單獨存在，也可并存（下表）。也有人認為此兩種營養(yǎng)不良癥是PEM的兩種不同階段。對成人來說，蛋白質(zhì)攝入不足，同樣可引起體力下降、水腫、免疫力減弱等癥狀。

兒童 kwashiorkor 和 marasmus 的特征

蛋白質(zhì)，尤其是動物性蛋白攝入過多，對人體同樣有害。首先過多的動物性蛋白質(zhì)的攝入，必然伴隨較多的動物脂肪和膽固醇攝入。其次蛋白質(zhì)過多本身也會產(chǎn)生有害影響。正常情況下，人體不儲存蛋白質(zhì)，攝入過多時必須將蛋白質(zhì)脫氨分解，氮則由尿排出體外。這一過程需要大量水分，從而加重了腎臟的負荷，若腎功能本來不好，則危害就更大。過多的動物性蛋白攝入，也造成含硫氨基酸攝入過多，這樣可加速骨骼中鈣的丟失，易產(chǎn)生骨質(zhì)疏松（osteoporosis）。

蛋白質(zhì)參考攝入量與食物來源

1.蛋白質(zhì)參考攝入量

理論上成人每天攝入約30g蛋白質(zhì)就可滿足零氮平衡，但從安全性和消化吸收等因素考慮，成人按0.8g/（kg·d）攝入蛋白質(zhì)為宜。由于中國膳食以植物性食物為主，所以成人蛋白質(zhì)推薦攝入量為1.16g/（kg·d）。按能量計算，中國成人蛋白質(zhì)攝入量占膳食總能量的比例為10%～12%，兒童、青少年為12%～14%。

2.食物來源

蛋白質(zhì)廣泛存在于動、植物性食物之中。動物性蛋白質(zhì)的消化率和利用率較高，而植物性食物的蛋白質(zhì)含量、利用率一般較低。因此，注意食物合理搭配、蛋白質(zhì)互補是非常重要的。大豆可提供豐富的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，牛奶也是優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的重要食物來源，中國人均牛奶的年消費量還很低，應大力提倡各類人群增加牛奶和大豆及其制品的消費。

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