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一、蛋白质的元素组成

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一、蛋白质的元素组成一、蛋白质的元素组成 蛋白质是一类含氮有机化合物,除含有碳、氢、氧外,还有氮和少量的硫。某些蛋白质还含有其他一些元素,主要是磷、铁、碘、锌和铜等。各种蛋白质的含氮量很接近,平均为16%。 按照蛋白质的组成,可以分为 1.简单蛋白(simple protein) :又称为单纯蛋白质;这类蛋白质只含由,-氨基酸组成的肽链,不含其它成分。 (1)清蛋白和球蛋白:albumin and globulin广泛存在于动物组织中。清蛋白易溶于水,球蛋白微溶于水,易溶于稀酸中。 (2)谷蛋白(glutelin)和醇溶谷蛋白(prol...
一、蛋白质的元素组成
一、蛋白质的元素组成 蛋白质是一类含氮有机化合物,除含有碳、氢、氧外,还有氮和少量的硫。某些蛋白质还含有其他一些元素,主要是磷、铁、碘、锌和铜等。各种蛋白质的含氮量很接近,平均为16%。 按照蛋白质的组成,可以分为 1.简单蛋白(simple protein) :又称为单纯蛋白质;这类蛋白质只含由,-氨基酸组成的肽链,不含其它成分。 (1)清蛋白和球蛋白:albumin and globulin广泛存在于动物组织中。清蛋白易溶于水,球蛋白微溶于水,易溶于稀酸中。 (2)谷蛋白(glutelin)和醇溶谷蛋白(prolamin):植物蛋白,不溶于水,易溶于稀酸、稀碱中,后者可溶于70,80,乙醇中。 (3)精蛋白和组蛋白:碱性蛋白质,存在与细胞核中。 (4)硬蛋白:存在于各种软骨、腱、毛、发、丝等组织中,分为角蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白和丝蛋白。 2.结合蛋白(conjugated protein):由简单蛋白与其它非蛋白成分结合而成 (1)色蛋白:由简单蛋白与色素物质结合而成。如血红蛋白、叶绿蛋白和细胞色素等。 (2)糖蛋白:由简单蛋白与糖类物质组成。如细胞膜中的糖蛋白等。 (3)脂蛋白:由简单蛋白与脂类结合而成。 如血清,-,,-脂蛋白等。 (4)核蛋白:由简单蛋白与核酸结合而成。如细胞核中的核糖核蛋白等。 (5)色蛋白:由简单蛋白与色素结合而成。如血红素、过氧化氢酶、细胞色素c等。 (6)磷蛋白:由简单蛋白质和磷酸组成。如胃蛋白酶、酪蛋白、角蛋白、弹性蛋白、丝心蛋白等。 依据蛋白质的营养价值分类:按照蛋白质含的必需氨基酸的种类、数量、比例可分为完全蛋白、半完全蛋白和不完全蛋白。 1.完全蛋白:必需氨基酸的种类齐全、数量充足、比例恰当。 2.半完全蛋白:必需氨基酸的种类齐全、但有的氨基酸数量不足、比例不恰当。 3.不完全蛋白:必需氨基酸的种类不全。 蛋白质的功能 一、构成和修复组织; 二、调节生理功能; 三、供给机体热能。 氨基酸为L-α-氨基酸(L-α-amino acid),其结构通式如下: 必需氨基酸的定义、种类 氨基酸模式(amino acid pattern):某种蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。reference protein: 将AA pattern 较接近于人体的食物蛋白质称为参考蛋白质(基准蛋白质或理想蛋白质)。通常将鸡蛋蛋白和人奶蛋白作为参考蛋白。 limiting AA:如果food protein中一种或几种,AA缺少或数量不足,使机体合成过程受到限制,这一种或几种,AA称limiting AA。 优质蛋白质:动物蛋白+大豆蛋白。 肽键与肽链 TyrSerAspValGln HHHHH OOOO +- HNCCNCCNCCNCCNCCOO3 C-端N-端CHCHCHCHCH 2222HHHH CH3OHCOHCHCH223 肽键 CONH2OH 第四节蛋白质的消化吸收及代谢 一、蛋白质的消化 (一)胃中的消化 胃蛋白酶胃酸自身激活(+) 胃蛋白酶原 多肽 胃蛋白酶蛋白质 少量氨基酸 1.胰液中的蛋白酶及其作用:内肽酶:水解蛋白质内部肽键,如: 胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶。外肽酶:羧基肽酶A、羧基肽酶B。 2.肠肠激肽酶和小肠粘膜细胞的消化作用: (1)肠激酶:激活胰蛋白酶原,胰蛋白酶,再激活其他酶。 (2)小肠粘膜细胞对蛋白质的消化作用:1/3氨基酸、2/3寡肽被肠粘膜细胞分泌的寡肽酶从氨基末端逐个水解成二肽,再经二肽酶水解成氨基酸. (一)氨基酸吸收载体:肠粘膜细胞上载体蛋白将氨基酸及Na+运入细胞. Na泵再耗能排Na+.氨基酸性质不同,载体不同. 四种氨基酸载体:中性氨基酸载体;碱性氨基酸载体;酸性氨基酸载体;亚氨基酸与甘氨酸载体。 (三)肽的吸收: 吸收二肽或三肽的转运机制,在小肠近端较强,存在竞争,亦为耗能过程. 尿素 酮体氨 消化吸收食物蛋白质 α-酮酸氧化供能 分解组织脱氨基作用糖 蛋白质 脱羧基作用合成 代谢转变胺类 体内合成氨基酸 其它含氮化合物(非必需氨基酸) (嘌呤、嘧啶等) 丙氨酸氨基转移酶(alanine trans-aminase,ALT),又称为谷丙转氨酶(GPT)。催化丙氨酸与α-酮戊二酸之间的氨基移换反应,为可逆反应。该酶在肝脏中活性较高,在肝脏疾病时,可引起血清中ALT活性明显升高。 天冬氨酸氨基转移酶(aspartate transaminase,AST),又称为谷草转氨酶(GOT)。催化天冬氨酸与α-酮戊二酸之间的氨基移换反应,为可逆反应。该酶在心肌中活性较高,故在心肌疾患时,血清中AST活性明显升高。 某些氨基酸代谢过程中产生的只含有一个碳原子的基团,称为一碳单位 (one carbon unit)。 一碳单位的生理功能,作为合成嘌呤和嘧啶的原料,把氨基酸代谢和核酸代谢联系起来 苯酮酸尿症(phenyl keronuria, PKU)体内苯丙氨酸羟化酶缺陷,苯丙氨酸不能正常转变为酪氨酸,苯丙氨酸经转氨基作用生成苯丙酮酸、苯乙酸等,并从尿中排出的一种遗传代谢病。支链氨基酸的代谢 种类 COOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOH CHNHCHNHCHNHCHNHCHNHCHNH222222CHCHCHCH3322CHCH33CHCHCHCHCHCH2233CHCHCHCH33 CHCHCHCHCHCH3333 亮 异亮 缬 食物蛋白质营养学评价 一 食物中蛋白质的含量 二 蛋白质消化率(protein digestibility): 蛋白质消化率,食物,吸收量,食物, ?表观蛋白质消化率(apparent protein N digestibility): 表观消化率(%)=(I-F)/I ×100, 式中:, 食物,, , 粪中排出, ?真蛋白质消化率(true protein N digestibility): 真消化率(%)=[I-(F-Fk)]/I ×100, ,k:粪代谢,或肠道代谢废物,。 三蛋白质利用率 (一)生物价(protein biological value BV) BV=储留N/吸收N ×100 =[I-(F-Fk)-(U-Um)]/[I-(F-Fk)] ×100 式中: , 尿,; ,m(无,膳食时)尿内源,。生物价的含意为吸收的,被体内储留利用的百分比。 (二)蛋白质净利用率(net protein-utilization,NPU): NPU,生物价×消化率 (三)蛋白质功效比值(protein efficiency rate,PER):指实验期内,动物平均每摄入1g蛋白质时所增加的体重g数。 PER,动物增加体重(g),摄入蛋白质(g)。 (四) aa评分(amino acid score) or chemical score or protein score: AAS=每g待评蛋白质中某aa(mg)/每g理想蛋白质中某aa(mg) ×100 一、蛋白质需要量 研究方法: (一)要因加算法(factorial method) 原理:令受试者吃无氮(蛋白质)膳食,几日后机体可减少氨基酸的氧化及尿素的生成,但两者均不可能降为零。仍然有一些必不可少的氨基酸的分解和氮的丢失(必要的氮损失,obligatory nitrogen loss )。为维持健康,每日丢失的氮必须给予补偿,从补偿量可以得出蛋白质的需要量。 要因加算法就是测定当受试者吃无氮膳时各种途径丢失的氮的总和。[假定每日氮(蛋白质)的最低需要量就是上述必不可少丢失的氮量。] (二)氮平衡法(nitrogen balance method)人类对蛋白质需要量的研究,虽已有100多年的历史,但理论上的发展缓慢。50年代前后,Rose等人对人体各种必需氨基酸需要量进行了一系列的测定,以后国联和联合国曾多次召集专家讨论和修订蛋白质和氨基酸的需要量,有关的研究工作至今仍在进行中。 2(5(1 蛋白质的需要量和供给量 营养素的需要量是维持人体正常生理功能和健康所必需的最低量;供给量是能满足人群中绝大多数人需要的摄取量,是根据需要量制订的。蛋白质需要量的测定方法有要因加算法、氮平衡法两种。 要因加算法(factorial method)是用测定必需丢失氮(obligatory nitrogen loss)来确定蛋白质需要量的方法。人(或动物)在进食无蛋白膳的条件下所丢失的内源氮,包括尿、粪氮和皮肤氮等,称为必需丢失氮。为维持健康,每日丢失的氮必须给予补偿,从补偿量可以得出蛋白质的需要量。人从摄入普通膳改为无氮膳后,氮的排出量会逐日下降。约8,14天后达到稳定的最低值,此值即内源氮。FAO/WHO专家委员会在1965年介绍了要因加算法,1973年作了修改,其测定值和蛋白质供给量的计算见表2-5。 表2-5 用要因加算法计算成年男子蛋白质供给量(FAO/WHO1973) 平均必需丢失氮(mg?kg-1?d-1) 尿氮 37 粪氮 12 皮肤氮 3 其它氮 2 总氮 54 个体差异增加(%) 30 按卵蛋白计算增加(%) 30 氮供给量(mg?kg-1?d-1) 91 蛋白质供给量(g?kg-1?d-1) 0.57 蛋白质供给量(g?70kg-1?d-1) 40 平均必需丢失氮加上两个标准差(个体差异)可以得到满足97.5%人群需要的供给量,也可按照生物学个体差异的规律加上两个15%以计算供给量。此处按后者计算,54mg加上30%得70mg。为补偿丢失氮,用参考蛋白作用标准来换算蛋白质需要量。由于卵蛋白在常规大鼠实验中的利用率为95,98%,1965年用其作为天然参考蛋白,但以后在人体氮平衡实验中卵蛋白的利用率仅70%左右。因此,在1973年的计算中,为校正卵蛋白利用率的不足,在70mg氮上增加30%得91mg。以0.091g?kg-1体重氮乘上6.25,得蛋白质供给量0.57g?kg-1体重。有些国家在这种方法的基础上加以修改,提出本国蛋白的供给量。如美国(1980年)为0.8g?kg-1体重,日本(1980年)为1.18g?kg-1体重。 氮平衡法(nitrogen balance method)是在控制膳食中有同量蛋白质的情况下,求出达到维持氮平衡时的蛋白质摄入量,作为机体蛋白质的需要量。这种方法虽然古老,而且测定值又受体内蛋白质储备和热能摄入量的影响,但目前国际上仍作为测定人体蛋白质需要量的一种方法。1963年国际根据Sherman的氮平衡实验,提出成年人蛋白质需要量为1g/kg体重。 王成发和陈学存对成年男子进行氮平衡实验,在热能供给充裕的情况下,蛋白质的需要量在0.9 , 1.0g?kg-1体重范围内。我国膳食以植物性食品为主,植物蛋白的生物价值稍低。因此,每日膳食中蛋质的供给量应按1.1g?kg-1体重,成年男子63kg体重为70g(1988年第五届全国营养学术会议修订)。 儿童时期需要更多的蛋白质以保证生长发育,1岁以内婴儿蛋白质的需要量:人乳喂养者为2g?kg-1体重;牛乳喂养者3.5g?kg-1体重;混合喂养者4g?kg-1体重。1岁以后逐渐减少,直至成年人的1.1g?kg-1体重。妊娠期为保证母体和胎儿增长需要,在妊娠第4,6个月每日供给量增加15g、第7,9个月每日增加25g。乳母每日也增加25g。 2(5(2 必需氨基酸需要量 人体需要蛋白质,确切地说是需要蛋白中的氨基酸,因此测定氨基酸的需要量比测定蛋白质的需要量更有直接意义。 研究氨基酸需要量的方法是给实验对象先摄食缺乏某一种氨酸的食物,然后补充不同量的该种氨基酸。当达到氮平衡(成人)或促进生长发育(儿童)时,所需的最低量即该种氨基酸的需要量。Rose首先用氮平衡法得出成年男子各种氨基酸的需要量。以后,不少学者研究了不同年龄、性别的人群的必需氨基酸需要量。用氮平衡法得出的需要量一般选范围较大,现将Rose等人测定的需要量平均值列于表2-6。 目前我国暂参照FAO/WHO(1973)数据,作为成年男子必需氨基酸需要量标准。 -1-1表2-6 人体必需氨基酸平均需要量(mg?kg?d) 儿童10,12岁成年男子成年女子成人(FAO/WHO 婴儿Holt (Nakagawa) (Rose) (Hegsted) 1973) 组氨酸 25 异亮氨酸 111(5.8) 28(7.0) 10(3.3) 10(3.3) 10(2.9) 亮氨酸 153(8.1) 49(12.3) 11(3.7) 13(4.3) 14(4.0) 赖氨酸 96(5.1) 59(14.8) 9(3.0) 10(3.3) 12(3.4) 蛋aa+胱aa 50(2.6) 27(6.8) 14(4.7) 13(4.3) 13(3.7) 苯丙氨酸+酪90(4.7) 27(6.8) 14(4.7) 13(4.3) 14(4.0) 氨酸 苏氨酸 66(3.5) 34(8.5) 6(2.0) 7(2.3) 7(2.0) 色氨酸 19(1.0) 4(1.0) 3(1.0) 3(1.0) 3.5(1.0) 缬氨酸 95(5.0) 33(8.3) 14(4.7) 11(3.7) 10(2.9) 总计(除去组680 261 81 80 83.5 氨酸) ()内数值是根据原表以色氨酸为1的计算值。摘自White,PL et(1974):“Total Parenteral Nutrition",p.65 前已提到胱氨酸和酪氨酸在体内可以分别由蛋氨酸和苯丙酸合成。摄入此两种非必须氨基酸可分别节省蛋氨酸和苯丙氨酸,即胱氨酸可代替30%蛋白酸、酪氨酸可代替50%苯丙氨酸。人体蛋白质和必需氨基酸的需要量(按kg体重计),都随年龄的增长而下降,但必需氨基酸下降的幅度更大些。成人每公斤体重必需氨基酸的需要量仅约为婴儿需要量的1/8。将各年龄组必需氨基酸的平均需要量加上30%计算成为97.5%人群的需要量,再和相应年龄组的蛋白质需要量比较,分别得出必需氨基酸的需要量占蛋白质需要量的比值:婴儿为43%;儿童为36%;成人为19,20%。婴幼儿的需要量比成人高的理由是:婴幼儿除了满足维持的需要量(补偿内源氧化损失的氨基酸)外,还有生长发育的需要。 各种必需氨基酸除了要求数量足够,还要求互相间的比例(或称模式)恰当。因为人体细胞蛋白质的氨基酸有一定的比例,膳食蛋白所提供的各种必需氨基酸和这种比例相近,才能充分为机体所利用。如果缺乏其中的一种,则tRNA就不可能及时地将所需要的各种氨基酸全部带给rRNA,其他氨基酸得不到充分利用,蛋白质的合成也就不能顺利进行。表2-6括号内的数值列举了各个模式。实验证明不给或给过量的某种氨基酸,造成与适宜模式有较大 的偏离时,都可引起受试动物发生代谢障碍或出现毒性症状。如每日饲料中增加2%蛋氨酸,可使动物生长迟缓,肝、脾、胰发生退行性变性,肾脏肥大等;而蛋氨酸供给不足,也可引起物肝脏坏死;赖氨酸不足,大鼠可出现脂肪肝;色氨酸不足,造成烟酸缺乏。还应指出:热能和非必需氨基酸的供应必须充裕,才能使表2-6中列举的必需氨基酸的量能够满足机体构成组织蛋白的营养效能。 2(5(3 影响蛋白质需要量的因素:膳食热能有节省蛋白质的作用,热能供给不足,蛋白质将氧化产生热能。Callowag(1974)等发现供给氮7,8g,逐步增加热能时,氮的损失就减少;当热能供给达到12600kJ时,就得到正氮平衡。因而在营养支持时和研究蛋白质需要量的实验中,都必须注意在给时,就得到正氮平衡。还要配合足够的热能。热环境对蛋白质需要量的影响,意见不一致。Consolazio分析热适应者在38.7?下进行中等体力劳动时,手臂汗液氮含量为241mg?L-1,因而认为人在热环境下进行中等体力劳动时,蛋白质的摄取量应在一般摄入量的基础上增加13,14%。但Ashworth测定6名牙买加热适应者的全身汗液,发现汗氮浓度不高;Weinen测定6名坦桑尼亚青年的汗液,发现汗氮每日最大丢失量只有0.5,1g;Thaper还发现当汗氮浓度增高时,尿氮含量会代偿性降低;因此,他们认为即使在热环境多汗的情况下,也不必增加蛋白质的供给量。 重体力劳动时,热能需要量增高。蛋白质摄入量随着膳食摄入量的增加而有所增高。体力劳动是否增加蛋白质的需要量,也有不同的意见。较多的看法倾向于在劳动尚不熟练的阶段或在运动训练时期,提高蛋白质的供给对修补组织和预防运动性贫血是有益的。Buskirk等(1972)认为某些可能发生挫伤的运动,如足球或摔跤,蛋白质需要量增至每日2.5g?kg-1体重。实验研究报道我国体操运动员蛋白质需要量是1.8g?kg-1体重,其中2/3是优质蛋白,蛋白质占总热能的12,14%;儿童或者少年运动员按单位体重计算,蛋白质的需要量比成年人高,9,11岁体操运动员的需要量为3g左右。已知剧烈的肌肉活动可增加红细胞的破坏。Yamaji通过实验证明,在运动实验开始时,红细胞、血红蛋白、血清蛋白都下降。下降持续时间的长短和蛋白质摄取量有关,如每天摄取蛋白质1,1.5 g?kg-1体重,血红蛋白和血清蛋白降低后不易恢复。Yoshimura称这种运动期间出现的贫血为运动性贫血。他根据动物实验推测运动性贫血的机理是:剧烈运动时,可能由于肾上腺素的作用,使脾脏收缩释放出溶血因子以破坏红细胞。从红细胞游离出的血红蛋白可用于制造肌红蛋白和新的红细胞,以适应运动的需要。为了预防运动性贫血,Yoshimura提出在体力锻炼期间,蛋白质供给量应为每日2 g?kg-1体重。在失眠、精神紧张、生活节律改变等应激情况下,蛋白质需要量增加6,12%不等,但个体差异较大。 一、衡量蛋白质需要量的方法 对人体蛋白质需要量的研究,100年前就已经开始了,但进展缓慢。衡量 蛋白质需要量的方法主要有要因加算法和氮平衡法。两种方法各存在一定问,均不理想。 1.要因加算法:当令受试者吃无氮(蛋白质)膳食,几日后机体可减少氨基酸的氧化及尿素的生成,但两者均不可能降为零。仍然有一些必不可少的氨基酸的分解和氮的丢失。要因加算法(factorial method)就是测定当受试者吃无氮膳时各种途径丢失的氮的总和。假定每日氮(蛋白质)的最低需要量就是上述必不可少丢失的氮量。1971年,FAO,WHO专家委员会根据11项人体实验用要因加算法的原则得到成人每日每千克体重平均排出尿氮38mg,粪氮12mg,汗液及皮肤丢失氮为2,3mg,因此每日每千克体重必不可少丢失的氮为53mg,这相当于0.34g蛋白质。为了满足大多数人(97.5,的人)的需要,加上两个标准差的个体变异,得出成人每日每千克体重需要0.44g蛋白质。考虑到食物蛋白质的消化率,蛋白质利用效率等因素,专家委员会提出成人每日每千克体重的蛋白质需要量为0.57g。这一数值于1973年发表后引起争议,有些专家认为需要量定得太低。由于要因加算法是测定在吃无氮(蛋白质)膳时氮的丢失量,可能并不反映蛋白质摄入量接近需要量时的蛋白质代谢情况。因此,专家们对要因加算法的结果提出质疑。 2.氮平衡法当机体摄入氮量与排出氮量(粪氮、尿氮及皮肤等途径排出的氮)相等时称为氮平衡状态。若摄入氮量多于排出氮量,称正氮平衡(生长中的儿童);摄入氮量少于排出氮量,称负氮平衡(饥饿或消耗性疾病)。因为氮在蛋白质组成中含量相对恒定,测定方法简便,因此,可借测定氮的摄入量与排出量数值来反映机体蛋白质合成与分解之间的平衡状态称为氮平衡法(nitrogen balance method)。氮平衡试验应进行数期,从接近需要量的摄入水平到高于需要量的水平,每期摄入氮量不同,将氮摄入与排出量的结果代入直线回归方程,求得氮平衡为零时的截距,即为达到氮平衡的氮摄入量。成人达到氮平衡时所摄入的蛋白质量即可代表蛋白质需要量。儿童及孕妇等的需要量,应在正氮平衡的某一范围,反映一定量新组织的生成。氮平衡法容易低估排出氮,而高估摄入氮量。此法受诸如能量摄入等其他因素的影响。而且从氮平衡法得到的蛋白质需要量未能与机体的功能状态相联系。因此,它也不是理想的方法。1981年,FAO,WHO,UNU(联合国大学)专家委员会主要以10次短期和3次长期氮平衡实验结果作为成人蛋白质需要量的依据,得到平均需要量为每千克体重0.61g优质蛋白质。再加上25,的两个标准差,使推荐的蛋白质摄入量可以满足大多数人的需要。这样得到推荐的蛋白质供给量为每日每千克体重0.75g优质蛋白质。这一数值发表在1985年FAO,WHO,UNU的联合报告中。 二、影响蛋白质需要量的因素 炎热天气和高温环境下身体大量出汗,增加从皮肤排出的氮,但出汗多时相应地减少尿量,氮的丢失得到部分抵偿。还没有充分证据表明劳动强度影响蛋白质的需要量。但劳动强度加大时增加膳食能量摄入,蛋白质的摄入 量必然同时增高。中国营养学会推荐的蛋白质供给量随劳动强度增加而相应提高。此外,严重的心理压力会增加氮的排出。感染、发烧、烧伤和外科手术也能导致氮大量丢失。疾病恢复期需要替补损伤的组织,故需增加蛋白质及能量的供给。而在另一些疾病情况下,例如尿毒症患者肾脏排泄蛋白质分解产物的能力下降,则应限制其蛋白质摄入量。 三、中国营养学会推荐的每日膳食中蛋白质摄入量 2000年,中国营养学会重新修订了中国人膳食中蛋白质推荐摄入量(表1-2-5)。对成人的推荐量是参考了WHO,FAO,UNU专家委员会的推荐值,并结合我国学者1984年报道的16名成人氮平衡实验的结果而制定的。该实验得到成人的蛋白质需要量为0.92g,kg,加两个标准差后,推荐的供给量为1.16g,kg。对婴儿的推荐值主要以生长发育良好的母乳喂养儿每日从母乳中所能获得的蛋白质量为依据求得蛋白质需要量。孕妇、乳母的推荐量系以孕期体内合成的蛋白质量或乳汁中蛋白质含量为依据,再根据食物蛋白质转变成机体或乳蛋白质的转换率计算出孕妇或乳母比同龄妇女每日应多摄入多少克蛋白质。 表1-2-5 中国居民膳食蛋白质推荐摄入量(RNI) 年龄(岁) RNI(g,d) 0 1.5,3g(kg?d) 男 女 1, 35 35 2, 40 40 3, 45 45 4, 50 50 5, 55 55 6, 55 55 7, 60 60 8, 65 65 10, 70 65 11, 75 75 14, 85 80 18a, 轻体力劳动 75 65 中体力劳动 80 70 重体力劳动 90 80 孕妇(mg) 第二孕期,15 第三孕期,20 第一孕期,5 乳母(mg) ,20 60b, 75 65 注:a:成年人按1.16g,(kg?d)计;b:老年人按1.27 g,(kg?d) 或蛋白质能量占总能量15,计 四、过高摄入蛋白质是否有害 许多研究指出,动物也像人类一样,随着增龄会有肾小球硬化发生。大鼠自由进食含蛋白质20,,25,的饲料,在2岁时肾小球出现硬化。如果限食到1,2,2,3,或者自由进食低蛋白质饲料,则可推迟肾小球的硬化。动物饲料中蛋白质含量过高会影响肾血流量、肾小球滤过率,最终会发展成像在健康动物者龄时发生的肾小球硬化。人类吃高蛋白质膳食也会增加肾血流量和肾小球滤过率,但高蛋白质膳食与人类慢性肾病的关系,尚有待于进一步研究。 吃高蛋白质膳食会增加尿钙的排出量已被动物及人体实验所证实。王喜彬等以青年男性大学生为受试者,观察高蛋白质膳食对钙代谢的影响。在每日平均摄入67g蛋白质的实验膳食基础上,添加40g鸡蛋白蛋白质,尿钙排出量显著增加。提高蛋白质提入是否会引起钙从骨路中丢失,引起人们的关注。世界范围内凡动物性蛋白质摄入高的地区,髋部骨折的发生率也高,但由于骨折的发生与多种原因有关,尚不能肯定这是由于摄入高蛋白质膳食所引起。 虽然目前尚没有确凿的证据证明蛋白质摄入量显著高于需要量是有害的,美国科学院在1989年出版的《膳食与健康》一书中还是建议人们每日摄入的蛋白质以不超过推荐供给量的两倍为宜。 2.6 蛋白质营养状况的评价 评价蛋白质营养状况的指标主要有以下数种。 2(6(1 上臂肌围(arm muscle circumference,AMC)和上臂肌区(arm muscle area,AMA) 上臂肌围和上臂肌区是评价总体蛋白储存的较可靠的指标。假设上臂为圆筒,上臂骨径不计,测量上臂中点处的围长(AC)和三头肌部皮褶厚度(TSF),即可计算上臂肌围和上臂肌区。其计算式:AMC(mm)=AC(mm)-3.14×TSF(mm) AMA(mm2)=[AC(mm)-3.14×TSF(mm)]2/(4×3.14) AMC评价标准:国际标准25.3cm(男)、23.2cm(女),日本24.8cm(男)、21.0cm(女)。测定值,90%标准值为正常。我国某单位根据1532舰艇人员(男)的测量,提出AMC?237mm为正常,,237mm为缺乏;AMA?4490mm2为正常,,4490mm2缺乏。 上臂肌围测算简便,评价结果和其他蛋白质营养状况的评价(总体K和肌肉CT)的结果有显著相关。但测量易有误差,由于上臂是纺缍形的,即使同一人操作,上臂围和皮褶厚度两处测量误差的合计可约达10%。此外,“上臂为圆筒形”“骨径不计”的假设是不妥当的。 2(6(2 血清蛋白 低蛋白膳可引起血浆蛋白合成降低。用血浆蛋白除去法(plasmaphresis)使动物丢失50%的血浆蛋白,再饲以高蛋白膳可在一日内迅速恢复其损失的1/3,并在二周内完全恢复到正常水平。如果血清总蛋白和白蛋白长期低于正常值,可以说明体蛋白不足。 血清蛋白中白蛋白(albumin,Alb)、前白蛋白(prealbumin,PreAlb)、运铁蛋白(transferrin,TFN)和视黄醇结合蛋白(retinol binding protein,RBP)主要都在肝脏合成。这几种血清蛋白浓度降低,可以认为是脏器蛋白缺乏、生化合成减低的缘故。 (1)白蛋白 白蛋白是群体调查时常用的指标。人群调查发现平均血清白蛋白水平低,往往与膳食蛋白的摄入量不足有关。 Alb评价标准:,35g?L-1正常,28,34g?L-1轻度缺乏,21,27g?L-1中度缺乏,,21g?L-1严重缺乏。当白质蛋白浓度低于28g?L-1时,会出现水肿。 白蛋白测定样品易采集,方法简易。但白蛋白体库大(4,5g?L-1)、生物半寿期(20d)长,早期缺乏时不易测出。 (2)运铁蛋白 运铁蛋白是输送铁的蛋白。和白蛋白比较,运铁蛋白体库较小、生物半寿期(8,10日)较短,故能及时地反映脏器蛋白急剧的变化。在高蛋白膳治疗时,血浆中浓度上升快,是判断治疗效果的良好指标。 TFN评价标准:2500,3000mg?L-1正常。1500,2000 mg?L-1轻度缺乏,1000,1500 mg?L-1中度缺乏,,1000 mg?L-1严重缺乏(用放射免疫法测定)。 运铁蛋白的浓度又受铁的影响。当蛋白质和铁的摄取量都低时,其血浆浓度出现代偿性增高,在评价时应注意。 (3)前白蛋白 前白蛋白的主要功能是运输甲状腺素。它的体库很小,生物半寿期1.9天。 PreAlb评价标准:157,296 mg?L-1为正常,100,150 mg?L-1轻度缺乏,50,100 mg?L-中度缺乏,,50 mg?L-1严重缺乏。 在任何急需合成蛋白质的情况下,如创伤、急性感染,血清前白蛋白都迅速下降。因而从测试资料判断是否有蛋白质营养不良必须慎重。 (4)视黄醇结合蛋白 视黄醇结合蛋白是运输维生素A醇的特殊蛋白。从肾小球滤过,在肾脏代谢,生物半寿期10h。是评价蛋白质营养不良急性变化的敏感指标。 RBP评价标准:2,76 mg?L-1为正常。此指标高度敏感,甚至在很小的应激情况下,也有变化,因而临床很少应用。肾脏有病变时,血清RBP浓度升高。 此外,血清总蛋白、球蛋白也用作评价指标。我国正常成年人血清总蛋白的正常值是65,80 g?L-1、白蛋白/球蛋白的比是1.5,2.5:1。但这两项指标特异性差,尤其是球蛋白,在有感染和寄生虫病时都增高。 应该看到,血清蛋白浓度不仅与蛋白质摄取和合成有关,也受分解、血管内外运行、渗出和细胞外液增加等因素的影响。因此,在评价时必须综合分析,避免过于简单地下结论。 2(6(3 血清氨基酸比值(serum amino acid ratios,SAAR) 在蛋白质营养不良时,可能由于适应性代谢的结果,血清游离氨基酸的模式发生变化。蛋白质营养不良的儿童,空腹血亮氨酸、异亮氨酸等必需氨基酸和酪氨酸、精氨酸等非必需氨基酸减少;而其他非必需氨基酸正常或增高。 SAAR=(甘氨酸+丝氨酸+谷酰胺+牛磺酸)/(异亮氨酸+亮氨酸+缬氨酸+蛋氨酸) 评价标准:SAAR〈2为正常,〉3蛋白质营养不良。 此指标测试仪器复杂,而且受试者必须在热能摄入充足而蛋白质不足的条件下,才有意义,因而不常采用。 2(6(4 尿肌酸酐(urinary creatinine) 尿肌酸酐来自肌酸的磷酸肌酸,而后两者储于骨胳肌(参看2.2.3节)。因此,测定24h尿肌酸可作为瘦体组织营养状况评价的指标。人群调查表明瘦体组织和尿肌酸酐两者有非常显著的相关。但由于肌酸来自食物和体内合成两个部分,用尿肌酸评价廋体重约有0.3,0.5%的误差。在测定技术上,24h尿样很难准确收集,即使收尿时间有15min之差,也能使测定结果产生1%误差。 2(6(5 尿肌酸酐/身高指数(urinary ceratinine/height index,CHI) 尿肌酸酐/身高指数是24h尿肌酸酐(A)和同性别、同身高的成年人24h预期的尿肌酸酐(B)的比值:CHI=A/B×100 A=受试者24h尿肌酸酐,B=与受试者同身高中等体型理想体重的人预期的24h尿肌酸值[或采用肌酸酐系数23 mg?kg-1(男)、18 mg?mg-1(女)体重计算]。 CHI评价标准:60,80%中度缺乏,,60%严重缺乏。 这项指标评价体蛋白营养状况还存在一些问题:?24h尿难于准确收集;?理想体重不适用,有些病人正常时的体重不符合理想体重;?标准没有年龄差别,而实际上尿肌酸酐随年龄增长而降低。因而临床应用价值不大。 2(6(6 发根的生化和形态检查 头发生长时的毛基质细胞有高度合成蛋白质的能力、增殖快。检查头发的生化和形态可以作为早期判断蛋白质营养不良的指标。据Zain等人的调查,335名儿童发根中DNA和可溶性蛋白质随蛋白质营养不良的发展而有进行性的减少。Bradfield(1970)观察8名健康男子蛋白质的摄取和头发生长的关系。在摄食无蛋白膳15天后,见到发根球部明显萎缩,而血清蛋白尚未见到异常。Smelser介绍用拔毛发计测定拔发所需的功,可以反映蛋白质营养状况。拔毛用力度和体重、上臂肌围、血清白蛋白有显著相关。 上述指标,种类虽然很多,但各有不足之处,实际应用还须结合膳食史和临床观察进行综合评价。
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