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第四節(jié)蛋白質(zhì)

蛋白質(zhì)是構(gòu)成人體一切細(xì)胞和組織結(jié)構(gòu)的最重要組成成分，是在所有生命現(xiàn)象中起著決定性作用的基本物質(zhì)?？梢哉f，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。所以，蛋白質(zhì)是人體不可或缺的重要營養(yǎng)素。

蛋白質(zhì)是一類復(fù)雜的高分子有機(jī)化合物。主要含有碳、氫、氧、氮，及少量硫、磷、鐵、銅、碘、鈷元素等。與其他供能營養(yǎng)素相較，含有氮元素是其最突出的特點(diǎn)，因而蛋白質(zhì)是人體氮元素的唯一供源。這也是其他營養(yǎng)素?zé)o法替代的。一般蛋白質(zhì)中氮的平均含量為16%，以測出的含氮量乘以6.25即可換算成蛋白質(zhì)量。

一、蛋白質(zhì)的分類

蛋白質(zhì)的分類方法有多種。營養(yǎng)學(xué)中一般多按化學(xué)結(jié)構(gòu)、形狀及營養(yǎng)價(jià)值等三種方法分類。

1.按化學(xué)結(jié)構(gòu)：可將蛋白質(zhì)分為單純蛋白質(zhì)(純?yōu)棣?氨基酸所組成)與結(jié)合蛋白質(zhì)(單純蛋白質(zhì)與非蛋白質(zhì)分子結(jié)合而成)兩大類。前者如清蛋白、球蛋白、谷蛋白等，水解后的最終產(chǎn)物只是氨基酸;后者如核蛋白、糖蛋白、脂蛋白等，水解后還有其所含的非蛋白質(zhì)分子(輔基)。

2.按蛋白質(zhì)形狀：可將蛋白質(zhì)分為纖維狀蛋白質(zhì)和球狀蛋白質(zhì)。前者多為結(jié)構(gòu)蛋白，是形成機(jī)體組織的物質(zhì)基礎(chǔ)，如膠原蛋白等;后者多用以合成生物活性因子，如酶、激素、免疫因子、補(bǔ)體等。

3.按營養(yǎng)價(jià)值：可將蛋白質(zhì)分為完全蛋白質(zhì)、半完全蛋白質(zhì)和不完全蛋白質(zhì)。完全蛋白質(zhì)所含氨基酸種類齊全、數(shù)量充足、比例合理，既能維持動物生存，又能促其生長發(fā)育，如牛奶、蛋、肝臟、酵母、黃豆及胚芽等食物中所含的蛋白質(zhì);否則即為不完全蛋白質(zhì)，其所含氨基酸種類不全，如動物明膠和玉米膠蛋白等;半完全蛋白質(zhì)所含氨基酸種類齊全，但有的氨基酸數(shù)量不足，雖能維持動物生存，卻不能促其生長發(fā)育，如麥膠蛋白等。

二、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)

蛋白質(zhì)經(jīng)物理或化學(xué)方法處理后，其性質(zhì)可發(fā)生改變。變性后的蛋白質(zhì)較易被人體蛋白酶消化。這就是蛋白質(zhì)食品在加工后更易被人消化、吸收的原理。除用酸或堿水解蛋白質(zhì)外，亦有利用酶水解蛋白質(zhì)，均可使之分解成氨基酸。如醬油、醬、醬豆腐、豆腐、奶酪、松花蛋等食品。若采用高溫或酒精可使細(xì)菌細(xì)胞中的蛋白質(zhì)變性凝固，失去活力，以達(dá)到殺菌消毒目的。

此外，蛋白質(zhì)的分子量極大，不能透過半透膜，利用這個性質(zhì)通過透析，可對不同蛋白質(zhì)進(jìn)行分離和純化。同時，蛋白質(zhì)含有的羧基和氨基，具有酸性和堿性，可成為人體內(nèi)重要的緩沖體系，以緩解外因?qū)C(jī)體產(chǎn)生的沖擊性影響。

三、氨基酸(amino acid)

氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。每個蛋白質(zhì)都是由許多氨基酸以肽鍵聯(lián)結(jié)起來，并形成特定空間結(jié)構(gòu)的大分子。由于氨基酸的羧酸分子的α碳原子上的氫被一個氨基取代，故又稱為α-氨基酸。

1.氨基酸的分類

目前，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸有20種。其中，有一部分是人體能自行合成的。但還有8種是人體不能自行合成或合成速度不能滿足機(jī)體的生理需要，必須由食物供給的，故被稱為必需氨基酸，如異亮氨酸、亮氨酸、蘇氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、纈氨酸;其他的則為非必需氨基酸。應(yīng)該注意的是，所謂必需和非必需只是營養(yǎng)學(xué)中的概念。也就是說非必需氨基酸只是不需要食物供給。對于嬰兒而言，組氨酸亦屬必需氨基酸，故其必需氨基酸為9種。

一般按氨基酸的營養(yǎng)學(xué)特征，除必需氨基酸和非必需氨基酸外，還有一類條件必需氨基酸，又稱半必需氨基酸。這類氨基酸有其合成需要其他氨基酸供碳;且其合成的最高速度有限等特點(diǎn)，如半胱氨酸、酪氨酸、精氨酸、絲氨酸和甘氨酸等。條件必需氨基酸的長期缺乏會引起人體某些蛋白質(zhì)合成障礙。

2.氨基酸模式及限制氨基酸

⑴氨基酸模式：是指蛋白質(zhì)中各種必需氨基酸的構(gòu)成比例。通常將含量最少的色氨酸定為1，即可依次計(jì)算出其他幾種必需氨基酸的相應(yīng)比值。一般食物蛋白質(zhì)中的氨基酸模式與人體蛋白質(zhì)中的氨基酸模式越接近，那么這種食物提供的必需氨基酸利用價(jià)值就越高，其蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值也越高。

表1—4人體和幾種常用食物蛋白質(zhì)的氨基酸模式比較

⑵限制氨基酸：如果食物蛋白質(zhì)所含的必需氨基酸中，有一種或幾種的含量偏低，即會導(dǎo)致食物蛋白質(zhì)中的其他必需氨基酸得不到充分利用，以致這種食物蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值降低。那么這一種或幾種氨基酸即被稱為限制氨基酸。其中，含量最低的那一種稱為第一限制氨基酸，余者類推。如面粉中賴氨酸的量最低，即為第一限制氨基酸。

四、蛋白質(zhì)的消化、吸收與代謝

蛋白質(zhì)在胃腸道中經(jīng)多種蛋白酶及肽酶的共同作用，即由高分子物質(zhì)分解為可被吸收的小肽(2~3個氨基酸)或氨基酸，并在小腸內(nèi)被吸收，沿著肝門靜脈進(jìn)入肝臟。一部分氨基酸在肝內(nèi)進(jìn)行分解或合成蛋白質(zhì);另一部分氨基酸繼續(xù)隨血液分布到各個組織器官，合成各種特異性的組織蛋白質(zhì)。故肝臟是蛋白質(zhì)代謝的主要器官。

通常，人體消化道內(nèi)的蛋白質(zhì)是不可能全部被消化、吸收。未被消化的蛋白質(zhì)和部分消化后又不易被腸壁吸收的蛋白質(zhì)，在大腸內(nèi)的細(xì)菌作用，發(fā)生****，產(chǎn)生有毒物質(zhì)。其中，大部分隨糞便排出體外，亦有少量被腸粘膜吸收，隨血液運(yùn)往肝臟，進(jìn)行生理解毒，然后隨尿排出，故人體不會因此發(fā)生中毒。如果，這些不易被腸壁吸收的蛋白質(zhì)被少量吸收，即可能引起人體過敏反應(yīng)，發(fā)生蕁麻疹、濕疹、哮喘等病癥。

一般，每天人體腸道內(nèi)被消化、吸收的蛋白質(zhì)約有70克左右。其不僅來自于食物，也來自于腸道脫落的粘膜細(xì)胞和消化液中的蛋白質(zhì)等。

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