關于“2021年公衛(wèi)執(zhí)業(yè)醫(yī)師《營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學》科目：蛋白質-童瀟老師課程講義”相關內容，相信參加2021年公衛(wèi)執(zhí)業(yè)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容：

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宏量營養(yǎng)素與能量

第01講　蛋白質

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)素又稱為產能營養(yǎng)素，包括蛋白質、脂類和碳水化合物。

蛋白質

生理功能

1.構成和修復人體組織　蛋白質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的不斷增加，一個60kg體重成年男性體內大約含有10kg蛋白質。人體的肌肉組織，心、肝、腎等器官含大量蛋白質；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的各種結構中均含有蛋白質。攝入足夠的蛋白質對處于生長發(fā)育期的兒童尤為重要。

2.調節(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的調節(jié)。蛋白質就是構成多種生理活性物質的重要成分，參與體內各種生理功能的調節(jié)。如酶蛋白催化體內物質代謝，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；白蛋白調節(jié)滲透壓、維持體液平衡等。此外，許多蛋白質降解的肽、某些外源性氨基酸也具有其特有的生理調節(jié)功能。

3.提供能量　蛋白質分解代謝后可釋放出能量，1g食物蛋白質在體內約產生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，食物蛋白質的主要功能是給機體蛋白質的合成提供原料，供給能量是蛋白質的次要功能。

必要的氮損失與氮平衡

1.必要的氮損失　膳食中蛋白質的消化從胃開始，胃酸使蛋白質變性，同時激活胃蛋白酶分解蛋白質。

在完全不攝入蛋白質的情況下，機體蛋白質仍然在分解、合成，機體處于負氮平衡狀態(tài)。這種狀態(tài)維持幾天之后，氮的排出量將維持在一個較恒定的低水平。此時機體通過糞、尿、皮膚等途徑排出的氮量是不可避免的，稱為必要氮損失（obligatory nitrogen losses，ONL）。必要氮損失來源于機體每天由于皮膚和黏膜的脫落細胞、毛發(fā)指甲、婦女月經(jīng)期的失血及腸道菌體死亡排出等。按每千克體重計算，成年男、女每日ONL分別約為54mg和55mg。

進入細胞的氨基酸除少數(shù)用于合成體內含氮化合物外，主要被用于合成人體蛋白質，以使人體蛋白質不斷更新和修復。大約30%用于合成肌肉蛋白，50%用于體液、器官蛋白質合成。未被利用的氨基酸則經(jīng)代謝轉變成尿素、氨、尿酸和肌酐等，由尿和其他途徑排出體外；或轉化為糖原、脂肪。通過尿液排出的氮中包括來自食物的氮和內源性氮兩部分。

當膳食中的碳水化合物和脂肪不能滿足機體的能量需要，或在蛋白質攝入過多時，蛋白質才被用作能源或轉化為碳水化合物和脂肪。因此，理論上只要從膳食中獲得相當于必要氮損失量的蛋白質，即可滿足人體對蛋白質的需要。

2.氮平衡　氮平衡（nitrogen balance）指一定時間內氮的攝入量和排出量的關系，可用下式表示：

B=I——（U+F+S）

式中：B為氮平衡；I為攝入氮；U+F+S為排出氮（U：尿氮；F：糞氮；S：皮膚氮）

氮平衡有三種狀態(tài)：

①當攝入氮與排出氮相等時，即B=0，為零氮平衡。

②攝入氮多于排出氮，即B＞0，為正氮平衡。

③攝入氮少于排出氮，即B＜0，為負氮平衡。

氮平衡常用于人體蛋白質需要量研究和評價人體蛋白質營養(yǎng)狀況。影響氮平衡的因素主要有5個方面：

①機體如從原來的高氮膳食進入低氮膳食，或者相反，氮的排出量都不會立即出現(xiàn)相應的反應。

②能量攝入量可影響蛋白質的利用。當能量攝入低于機體需要時，攝入的蛋白質不可避免地作為能量來源而消耗，必然影響氮平衡的結果。

③機體處于疾病狀態(tài)、應激狀態(tài)，甚至精神過度緊張均可增加氮的排出。

④氮平衡實驗中由于難以準確收集和計算人體表皮脫落的細胞、排汗、各種分泌物、毛發(fā)、指甲等標本，甚至糞、尿標本也難以準確收集，因此氮平衡實驗不可避免地會有一定誤差。

⑤實驗膳食含氮量高低也會影響氮平衡的結果，故在進行氮平衡實驗時應選擇適宜的膳食含氮水平。

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，也是組成蛋白質的基本單位。構成人體蛋白質的氨基酸有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有無合成組氨酸能力，故尚難確定組氨酸是否為成人體內的必需氨基酸。

（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　人體蛋白質以及各種食物蛋白質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中各種必需氨基酸的構成比例。其計算方法是將蛋白質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的氨基酸模式（見表）。

幾種中國食物和人體蛋白質氨基酸模式

3.限制氨基酸　有些食物蛋白質的氨基酸模式與人體蛋白質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不能被充分利用，故其蛋白質營養(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。

食物蛋白質按其必需氨基酸組成可分為三類。

①完全蛋白質：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：這類蛋白質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：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。

食物蛋白質營養(yǎng)價值評價

評價食物蛋白質的營養(yǎng)價值，對于食品品質的鑒定、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。食物蛋白質的營養(yǎng)價值主要從蛋白質含量、消化吸收程度和被人體利用程度三方面來全面評價。

1.蛋白質含量　蛋白質含量是食物蛋白質營養(yǎng)價值的基礎，沒有一定數(shù)量，再好的蛋白質其營養(yǎng)價值也有限。蛋白質含氮量比較恒定，故一般使用微量凱氏（Kjeldahl）定氮法測定食物中的含氮量，再乘以蛋白質換算系數(shù)來計算食物蛋白質含量。不同食物蛋白質的含氮量稍有不同，平均為16%，因此由氮計算蛋白質的換算系數(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換算系數(shù)。

2.蛋白質消化率　蛋白質消化率（digestibility）是指食物蛋白質在消化道內被分解和吸收的程度。由于蛋白質在食物中存在形式、結構不同，食物中含有影響蛋白質吸收的因素以及食物不同的加工與烹調方式，食物蛋白質的消化率存在差異。動物性食品的蛋白質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消化吸收的成分。

幾種食物蛋白質的消化率（%）

測定食物蛋白質消化率時，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，即腸道內源性氮，是在實驗對象完全不攝入蛋白質時，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小時內糞代謝氮一般為0.9——1.2g。按下式可計算食物蛋白質的真消化率（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.蛋白質利用率　評價食物蛋白質利用率的指標很多，不同指標可從不同角度反映蛋白質被利用的程度，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——尿內源性氮）

尿內源性氮為試驗對象完全不攝入蛋白質時從尿中排出的氮，主要來源于組織蛋白質的分解。生物價高，表明食物蛋白質中氨基酸主要被用來合成人體蛋白質，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，生物價高的蛋白質有利于減輕肝腎負擔。

（2）蛋白質凈利用率：蛋白質凈利用率（net protein utilization，NPU）是把食物蛋白質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被利用的程度。

（3）蛋白質功效比值：蛋白質功效比值（protein efficiency ratio，PER）是用生長實驗的方法反映食物蛋白質利用率的指標。一般使用處于生長階段的幼年動物（剛斷奶的雄性大鼠），測定其在實驗期內體重增加（g）和蛋白質攝入量（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）也叫蛋白質化學評分，是通過測定蛋白質的必需氨基酸組成，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的氨基酸評分分兩步：第一步計算被測蛋白質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功效比值，對除孕婦和嬰兒以外的所有人群的食物蛋白質進行評價（見下表）。要得到PDCAAS，需將AAS乘以食物蛋白質的真消化率。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，還有一些蛋白質營養(yǎng)價值的評價方法和指標，如相對蛋白質值（RPV），凈蛋白質比值（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質量評價指標見下表。

幾種常見食物蛋白質質量評價指標

人體蛋白質營養(yǎng)狀況評價

1.蛋白質營養(yǎng)狀況評價　評價人體蛋白質營養(yǎng)狀況的指標主要有以下幾種：

（1）血清蛋白質：血清蛋白質常用于評估人體營養(yǎng)水平，主要的指標見下表。

評價蛋白質營養(yǎng)狀況的主要指標

（2）血清氨基酸比值（SAAR）：在蛋白質營養(yǎng)不良時，可能由于適應性代謝的結果，血清游離氨基酸的模式發(fā)生變化。蛋白質營養(yǎng)不良的兒童，空腹血中亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸等必需氨基酸含量減少；而絲氨酸等非必需氨基酸含量正常或增高。

評價標準：SAAR＜2為正常，＞3為蛋白質營養(yǎng)不良。

此指標測試儀器復雜，而且受試者必須在能量攝入充足而蛋白質不足的條件下才有意義，因而不常采用。

（3）上臂肌圍和上臂肌區(qū)：上述指標各有不足之處，實際應用還須結合膳食史和臨床觀察進行綜合評價。

[講義編號NODE71060500010100000110：針對本講義提問]

2.蛋白質缺乏　蛋白質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)調查，蛋白質——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。膳食蛋白質攝入不足時，蛋白質的質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，蛋白質攝入不足，同樣可引起體力下降、水腫、免疫力減弱等癥狀。

蛋白質，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。其次蛋白質過多本身也會產生有害影響。正常情況下，人體不儲存蛋白質，攝入過多時必須將蛋白質脫氨分解，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，易產生骨質疏松（osteoporosis）。

蛋白質參考攝入量與食物來源

1.蛋白質參考攝入量

理論上成人每天攝入約30g蛋白質就可滿足零氮平衡，但從安全性和消化吸收等因素考慮，成人按0.8g/（kg·d）攝入蛋白質為宜。由于中國膳食以植物性食物為主，所以成人蛋白質推薦攝入量為1.16g/（kg·d）。按能量計算，中國成人蛋白質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

蛋白質廣泛存在于動、植物性食物之中。動物性蛋白質的消化率和利用率較高，而植物性食物的蛋白質含量、利用率一般較低。因此，注意食物合理搭配、蛋白質互補是非常重要的。大豆可提供豐富的優(yōu)質蛋白質，牛奶也是優(yōu)質蛋白質的重要食物來源，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。

反映機體對食物蛋白利用程度的指標是

A.蛋白質含量

B.蛋白質消化率

C.生物價

D.血清白蛋白

E.吸收氮

『正確答案』C

『答案解析』生物價（BV）是表示食物蛋白質消化吸收后，被機體利用程度的指標。

[講義編號NODE71060500010100000112：針對本講義提問]

評價人體蛋白質營養(yǎng)狀況的指標

A.血清氨基酸比值

B.蛋白質消化率

C.上臂肌區(qū)

D.血清白蛋白

E.上臂肌圍

『正確答案』B

『答案解析』食物蛋白質的營養(yǎng)價值主要從蛋白質含量、消化吸收程度和被人體利用程度三方面來全面評價。

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