預防醫學/蛋白質
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（一）生理功能
蛋白質（protein）是生命的物質基礎，沒有蛋白質就沒有生命。因此，它是與生命及與各種形式的生命活動緊密聯繫在一起的物質。機體中的每一個細胞和所有重要組成部分都有蛋白質參與。蛋白質占人體重量的16.3%，即一個kg重的成年人其體內約有蛋白質9.8kg。人體內蛋白質的種類很多，性質、功能各異，但都是由20多種胺基酸按不同比例組合而成的，並在體內不斷進行代謝與更新。被食入的蛋白質在體內經過消化分解成胺基酸，吸收後在體內主要用於重新按一定比例組合成人體蛋白質，同時新的蛋白質又在不斷代謝與分解，時刻處於動態平衡中。因此，食物蛋白質的質和量、各種胺基酸的比例，關係到人體蛋白質合成的量，尤其是青少年的生長發育、孕產婦的優生優育、老年人的健康長壽，都與膳食中蛋白質的量有著密切的關係。
當膳食蛋白質來源適宜時，機體蛋白質代謝處於平衡狀態，氮的攝入量與氮的排出量相等稱為氮平衡（nitrogen balance）、應當供給兒童青少年較多的蛋白質，使體內有較多的儲留氮，以保證生長發育。即要求氮的攝入量大於氮的排出量，達到正氮平衡。
一般將蛋白質重要生理功能歸納為：
1.組成人體的重要成分之一。
2.人體必需氮元素的唯一來源。
3.維持機體組織更新、生長、修復的重要物質。
4.遺傳信息的傳遞以及許多重要物質的運轉都與蛋白質有關。
5.許多具有調節生理功能的物質如催化代謝反應的酶、調節體內代謝過程的激素、具有免疫功能的抗體、承擔運輸氧的血紅蛋白、進行肌肉收縮的肌纖凝蛋白等其本身就是蛋白質。
6.還能為機體提供熱能。
（二）食物蛋白質的營養價值
食物蛋白質的營養價值評價指標如下：
1．食物中蛋白質的含量 這是評價食物蛋白質營養價值的基礎，只有蛋白質含量高，其他指標也較好，才能滿足機體的需要。食物中蛋白質含量一般用凱氏定氮法測定，將測得的含氮量乘以6.25即得到食物中蛋白質的含量。
各種食物中蛋白質含量以大豆類最高（30%～40%），肉類次之（12%～20%），糧穀類較低（＜10%）。
2．蛋白質消化率 是指蛋白質被消化酶分解的程度。消化率高說明該蛋白質被消化利用的可能性大，其營養價值也高。
動物蛋白質消化率一般高於植物蛋白質，如蛋白類為98%，乳類97%～98%，饅頭79%。另外，不同加工方法的食品消化率也不同，如大豆為60%，加工成豆腐其消化率提高到90%。
3．蛋白質生物學價值（biological value）指蛋白質經消化吸收後，進入機體可以儲留和利用的部分（表11-2）。
表11-2 常用食物蛋白質的生物學價值
| 蛋白質 | 生物學價值 | 蛋白質 | 生物學價值 | 蛋白質 | 生物學價值 |
| 雞蛋黃 | 90 | 牛肉 | 76 | 玉米 | 60 |
| 全雞蛋 | 94 | 白菜 | 76 | 花生 | 59 |
| 雞蛋白 | 83 | 豬肉 | 74 | 綠豆 | 58 |
| 牛奶 | 90 | 小麥 | 67 | 小米 | 57 |
| 魚 | 83 | 豆腐 | 65 | 生黃豆 | 57 |
| 大米 | 77 | 熟黃豆 | 64 | 高梁 | 56 |
吸收氮=攝入氮-（糞氮-糞內源氮）。
儲留氮=吸收氮-（尿氮-尿內源氮）。
食物蛋白質的生物學價值高低主要取決於食物中必需胺基酸的含量和比值。
胺基酸是構成蛋白質的基本單位，蛋白質中含有20餘種胺基酸，其中有一部分胺基酸體內能夠合成，但有8種胺基酸人體內不能合成或合成速度不能滿足機體的需要，必須由食物中攝取，因而稱之為必需胺基酸（essential amino acid ,EAA）：即纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、賴氨酸、色氨酸、蘇氨酸。對於嬰幼兒來說，除這8種胺基酸外，組氨酸也是必需胺基酸。蛋白質的營養過程實際上是通過胺基酸來實現的。不同食物蛋白質所含胺基酸的種類和數量都不盡相同，而人體蛋白質對所需胺基酸的種類、數量及相互間怕比例均有一定的要求，此即為人體必需胺基酸的模式，進入人體蛋白質必需胺基酸符合這個模式的則能充分被利用，否則必然造成某種或某些必需胺基酸的浪費（表11-3）。
表11-3 人體每日必需胺基酸需要量（mg/kg）及比值
| 必需胺基酸 | 成 人 | 兒 童（10～12歲） | 嬰幼兒 | |||
| 需要量 | 比值 | 需要量 | 比值 | 需要量 | 比值 | |
| 纈氨酸 | 10.0 | 2.8 | 33.0 | 8.3 | 93.0 | 5.5 |
| 亮氨酸 | 14.0 | 4.0 | 45.0 | 11.3 | 161.0 | 9.5 |
| 異亮氨酸 | 10.0 | 2.8 | 30.0 | 7.5 | 87.0 | 5.1 |
| 蘇氨酸 | 7.0 | 2.0 | 35.0 | 8.8 | 87.0 | 5.1 |
| 苯丙氨酸+酷氨酸 | 14.0 | 4.0 | 27.0 | 6.8 | 125.0 | 7.4 |
| 色氨酸 | 3.5 | 1.0 | 4.0 | 1.0 | 17.0 | 1.0 |
| 蛋氨酸+脫氨酸 | 13.0 | 3.7 | 27.0 | 6.8 | 58.0 | 3.4 |
| 賴氨酸 | 12.0 | 3.4 | 60.0 | 15.0 | 103.0 | 6.0 |
| 組氨酸 | 0 | 0 | 28.0 | 1.6 | ||
表11-4 幾種食物蛋白質中必需胺基酸含量（%）及相互間的比值
| 必需胺基酸 | 全雞蛋 | 黃豆 | 稻米 | 麵粉 | 花生 | |||||
| % | 比值 | % | 比值 | % | 比值 | % | 比值 | % | 比值 | |
| 色氨酸 | 1.5 | 1.0 | 1.4 | 1.0 | 1.3 | 1.0 | 0.8 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
| 苯丙氨酸 | 6.3 | 4.2 | 5.3 | 3.2 | 5.0 | 3.8 | 5.5 | 6.9 | 5.1 | 5.1 |
| 賴氨酸 | 7.0 | 4.7 | 6.8 | 4.9 | 3.2 | 2.3 | 1.9 | 2.4 | 3.0 | 3.0 |
| 蘇氨酸 | 4.3 | 2.9 | 3.9 | 2.8 | 3.8 | 2.9 | 2.7 | 3.4 | 1.6 | 1.6 |
| 蛋氨酸 | 4.0 | 2.7 | 1.7 | 1.2 | 3.0 | 2.3 | 2.0 | 2.5 | 1.0 | 1.0 |
| 亮氨酸 | 9.2 | 6.1 | 8.0 | 5.7 | 8.2 | 6.3 | 7.0 | 8.8 | 6.7 | 6.7 |
| 異亮氨酸 | 7.7 | 5.1 | 6.0 | 4.3 | 5.2 | 4.0 | 4.2 | 5.2 | 4.6 | 4.6 |
| 纈氨酸 | 7.2 | 4.8 | 5.3 | 3.2 | 6.2 | 4.8 | 4.1 | 5.1 | 4.4 | 4.4 |
常見食物中蛋白質必需氨酸的含量及相互間的比值見表11-4。
食物蛋白質必需胺基酸比值愈接近人體必需胺基酸需要量比值，則該食物蛋白質的生物學價值就愈高。但由於各種食物蛋白質中必需胺基酸組成及含量比值不同，人們往往將富含某種胺基酸和缺乏該種胺基酸的食物混合食用，互相取長補短，以提高基生物學價值，此即稱為蛋白質「互補作用」（complementaryaction）。混合膳食一直是我國人民的傳統膳食，應當充分予以發揚。
4．蛋白質淨利用率（net protein utilization）表示攝入蛋白質在體內的利用情況。
（三）蛋白質缺乏症
蛋白質-熱能營養不良(protein-energy malnutrition,PEM)是一種因缺乏能量和（或）蛋白質而引起的營養缺乏病，這是目前發展中國家較為嚴重的一種營養缺乏病。本病主要發生在嬰幼兒，在經濟落後、衛生條件差的地區尤為多見，是危害小兒健康、導致死亡的主要原因。據世界糧農組織報導，全世界70%的人口不同程度地存在飢餓問題，約有4億兒童患有某種程度的蛋白質-熱能營養不良症。
根據臨床表現可分為兩型：
1．營養消瘦症（nutritional marasmus）也稱消瘦型PEM。是一種多見於嬰幼兒的極度消瘦症，是由於長期攝食過少引起的。由於長期進食太少，機體處於飢餓和半飢餓狀態，尤其是能量不足，只能靠消耗自身組織來供給能量，以維持最低生命活動的需要。該型營養不良多見於母乳不足、餵養不當、飢餓、疾病及先天性營養不良等。表現為生長發育緩慢或停止，明顯消瘦，體重減輕（重者只為同齡兒童平均體重的60%），皮下脂肪減少或消失，肌肉萎縮，皮膚乾燥，毛髮細黃無光澤，常用腹瀉、脫水、全身抵抗力低下，易發生感染，但無浮腫。
2．惡必營養不良（kwashiorkor），也稱水腫型PEM。這是因蛋白質嚴重缺乏而能量供應可以維持最低需要水平的極度營養不良症，多見於斷乳期的嬰幼兒。臨床表現為精神萎靡、反應冷淡、哭聲低弱無力、食慾減退、體重不增或減輕、下肢呈凹陷性浮腫、皮膚乾燥、色素沉著、毛髮稀少無光澤、肝脾腫大等。
（四）蛋白質來源
人體所需蛋白質來自動、植物性食物。按蛋白質的營養價值可將其分為完全蛋白質（優質蛋白質）和不完全蛋白質。完全蛋白質含有人體全部必需胺基酸，而且含量比值和人體蛋白質必需胺基酸的比值接近，故營養價值高。優質蛋白質主要存在於動物性食品和大豆及其製品中。如瘦肉含16%～20%，魚含10%～12%，蛋類含12%，牛奶含3.4%，大豆含30%～40%。大多數植物性食品如大米、玉米、小麥、高梁、雜豆類等所含蛋白質數量少，必需胺基酸的種類不全或某種必需胺基酸的比值過低，長期食用某種單一植物性食品對健康不利。
我國人民蛋白質主要來自糧穀類，近年來隨著國民經濟的發展，人民生活水平的不斷提高，動物性食品的攝入量比過去有所增加。在這裡值得指出的是大豆及其製品蛋白質量中質優，應大力提倡多吃大豆製品。
（五）供給量
我國推薦的每日膳食中蛋白質供給量成年極輕體力勞動者男70g、女65g，並隨勞動強度增加而增加。孕婦和乳母分別增加15g和25g，兒童與少年按年齡分組供給35～90g，1歲以內嬰兒以公斤體重計，2～4g/kg（以母乳餵養者供給2g/kg，以牛乳餵養者為3.5g/kg，混合餵養者為3g/kg）。
蛋白質的供給量按能量計算，佔總能量的11%～14%，其中兒童青少年為13%～14%，以保證膳食中有充足的蛋白質供給生長發育的需要；成年人為11%～12%，可以確保維持正常的生理功能。
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