蛋白質是構成人體一切細胞和組織結構的最重要組成成分，是在所有生命現象中起著決定性作用的基本物質。可以說，沒有蛋白質就沒有生命。所以，蛋白質是人體不可或缺的重要營養素。蛋白質是一類復雜的高分子有機化合物。主要含有碳、氫、氧、氮，及少量硫、磷、鐵、銅、碘、鈷元素等。與其他供能營養素相較，含有氮元素是其最突出的特點，因而蛋白質是人體氮元素的唯一供源。這也是其他營養素無法替代的。一般蛋白質中氮的平均含量為16%，以測出的含氮量乘以6.25即可換算成蛋白質量。

　　一、蛋白質的分類轉蛋白質的分類方法有多種。營養學中一般多按化學結構、形狀及營養價值等三種方法分類。 1.按化學結構：可將蛋白質分為單純蛋白質(純為α-氨基酸所組成)與結合蛋白質(單純蛋白質與非蛋白質分子結合而成)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分子(輔基)。 2.按蛋白質形狀：可將蛋白質分為纖維狀蛋白質和球狀蛋白質。前者多為結構蛋白，是形成機體組織的物質基礎，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、補體等。3.按營養價值：可將蛋白質分為完全蛋白質、半完全蛋白質和不完全蛋白質。完全蛋白質所含氨基酸種類齊全、數量充足、比例合理，既能維持動物生存，又能促其生長發育，如牛奶、蛋、肝臟、酵母、黃豆及胚芽等食物中所含的蛋白質;否則即為不完全蛋白質，其所含氨基酸種類不全，如動物明膠和玉米膠蛋白等;半完全蛋白質所含氨基酸種類齊全，但有的氨基酸數量不足，雖能維持動物生存，卻不能促其生長發育，如麥膠蛋白等。

　　二、蛋白質的理化性質 蛋白質經物理或化學方法處理后，其性質可發生改變。變性后的蛋白質較易被人體蛋白酶消化。這就是蛋白質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外，亦有利用酶水解蛋白質，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菌細胞中的蛋白質變性凝固，失去活力，以達到殺菌消毒目的。此外，蛋白質的分子量極大，不能透過半透膜，利用這個性質通過透析，可對不同蛋白質進行分離和純化。同時，蛋白質含有的羧基和氨基，具有酸性和堿性，可成為人體內重要的緩沖體系，以緩解外因對機體產生的沖擊性影響。

　　三、氨基酸(amino acid) 氨基酸是組成蛋白質的基本單位。每個蛋白質都是由許多氨基酸以肽鍵聯結起來，并形成特定空間結構的大分子。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，已經發現構成人體蛋白質的氨基酸有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。應該注意的是，所謂必需和非必需只是營養學中的概念。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學特征，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，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：是指蛋白質中各種必需氨基酸的構成比例。通常將含量最少的色氨酸定為1，即可依次計算出其他幾種必需氨基酸的相應比值。一般食物蛋白質中的氨基酸模式與人體蛋白質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值就越高，其蛋白質的營養價值也越高。 ⑵限制氨基酸：如果食物蛋白質所含的必需氨基酸中，有一種或幾種的含量偏低，即會導致食物蛋白質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的營養價值降低。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、蛋白質的消化、吸收與代謝 蛋白質在胃腸道中經多種蛋白酶及肽酶的共同作用，即由高分子物質分解為可被吸收的小肽(2~3個氨基酸)或氨基酸，并在小腸內被吸收，沿著肝門靜脈進入肝臟。一部分氨基酸在肝內進行分解或合成蛋白質;另一部分氨基酸繼續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。故肝臟是蛋白質代謝的主要器官?！⊥ǔ＃梭w消化道內的蛋白質是不可能全部被消化、吸收。未被消化的蛋白質和部分消化后又不易被腸壁吸收的蛋白質，在大腸內的細菌作用，發生腐敗，產生有毒物質。其中，大部分隨糞便排出體外，亦有少量被腸粘膜吸收，隨血液運往肝臟，進行生理解毒，然后隨尿排出，故人體不會因此發生中毒。如果，這些不易被腸壁吸收的蛋白質被少量吸收，即可能引起人體過敏反應，發生蕁麻疹、濕疹、哮喘等病癥，一般，每天人體腸道?被消化、吸收的蛋白質約有70克左右。其不僅來自于食物，也來自于腸道脫落的粘膜細胞和消化液中的蛋白質等。

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　　五、生理功能

　　1.構成人體組織的基本成分 蛋白質是生物細胞原生質的重要組成成分。人體中所有的細胞及體液都含有蛋白質。一般，成年人的體內約含蛋白質16.3%，相當于人體體重的45%，含量僅次于水。機體需要蛋白質組成新的細胞組織，維持人體生長發育，對兒童及孕婦尤為重;人體內的臟器與組織細胞內的蛋白質，既在不斷分解破壞，又在不斷更新與修補。因此，充足的食物蛋白質供應能使人精神充沛、活力旺盛、耐力持久。轉若食物蛋白質供應不足，不僅會導致兒童的生長發育障礙、成年人體質下降;而且使之患病率增高、病程遷延、傷口愈合減慢，甚至惡化及康復不良等。

　　2.參與構成重要的生物活性因子轉人體要維持機體?環境的協調與穩定，并發揮各項生理機能，需要多種生物活性因子共同作用。而這些因子，如各種消化酶、激素、抗體、血紅蛋白等的合成都必須以蛋白質為原料。若食物蛋白質供應不足，這些因子的合成量即減少。人體就會因此而虛弱或發病，如常見倦怠疲勞、血壓低、貧血等。

　　3.供給熱能 蛋白質亦是人體能量的來源，每克為4.0kcal(16.74kJ)。由蛋白質提供的能量約占人體每日所需總能量的10~15%。但供能不是蛋白質的首要功能。一般情況下，人體以碳水化合物和脂肪供能為主，只有在碳水化合物和脂肪供能不足，或氨基酸攝入量超過體內蛋白質更新的需要時，才會成為供能的主體。

　　六、食物蛋白質的營養價值評定 食物蛋白質的營養價值，取決于其必需氨基酸的種類及含量。一般而言，動物類蛋白質的營養價值多優于植物類蛋白質。故對蛋白質的營養價值評價多從“質”與“量”兩方面入手。 1.食物蛋白質的含量 食物中蛋白質含量是否豐富是評定蛋白質食物營養價值的一個重要標準。在日常食物中，蛋白質含量以大豆最高(36.3%)，肉類次之。對中國乃至亞洲人而言，谷糧類食物蛋白質亦很重要，如我國傳統膳食結構中來自主食的蛋白質約占日攝入的總蛋白質量的60~70%;而且豆制品、花生、核桃、杏仁等蛋白質含量較高植物類食品亦是人體蛋白質的良好來源。但蔬菜、水果中的蛋白質含量很少，故不宜作為主食。 2.食物蛋白質的消化率 蛋白質消化率，不僅能反映蛋白質在消化道內被分解的程度，還能反映消化后的氨基酸和肽被吸收的程度。其公式為： 蛋白質消化率(%)=[氮吸收量÷氮食入量]×100 氮吸收量=I-(F-Fm) 氮食入量=I 　I、F分別代表食物氮和糞氮?！m為糞代謝氮。 糞氮絕大部分來自未能消化、吸收的食物氮，但也含有消化道脫落的腸粘膜細胞和代謝廢物中的氮。后兩者稱為糞代謝氮。糞代謝氮是在人體進食足夠熱量，但完全不攝取蛋白質的情況下在糞便中亦可測得。如果在測定糞氮時忽略糞代謝氮不計，所得的結果即稱為“表觀消化率”;若將糞代謝氮計算在?的結果則稱為“真消化率”或“消化率”。蛋白質的消化率會在人體、食物及其相關的多種因素影響下，發生變化。如人的全身狀態、消化功能、精神情緒、飲食習慣及食物的感官性態等等;食物中諸如食物纖維素含量、烹調加工方式、食物與食物間的相互影響等等。再如整粒進食大豆時，其所含蛋白質的消化率僅為60%，若加工成豆腐，即可提高至90%; 一般烹調中的蒸、煮等方法對食物中蛋白質的消化率影響較小;若?用高溫煎炸的方法就可能破壞食物蛋白質中的部分氨基酸，還會降低蛋白質的消化率。一般采用普通的烹調工藝加工時，動物類食物蛋白質的平均消化率高于植物類食物蛋白質;奶類及乳制品中的蛋白質消化率為97~98%;肉類中的蛋白質為92~94%，蛋類的為98%;米飯及面制品的為80%左右，馬鈴薯的為74%，玉米面窩頭的為66%。植物類食物蛋白質消化率?低的原因，與其被粗纖維素包圍，不能與消化酶充分接觸有關;整粒大豆中含有的抗胰蛋白酶是妨礙蛋白質的充分消化的重要因子。因此，運用特殊的加工工藝以去除植物類食物中的纖維素，或破壞抗胰蛋白酶等，可有效提高植物類食物蛋白質的消化率。

　　3.食物蛋白質的利用率 食物蛋白質在消化過程中，其消化率可能在各種因素的影響下發生變化。故營養學中常采用蛋白質的利用率來表示食物蛋白質實際被利用的程度。蛋白質的利用率是將食物蛋白的生物價與其消化率綜合起來評定。

　　(1)食物蛋白質的生物價 蛋白質的生物價(biological value，BV)是用來評定食物蛋白質在體內被消化、吸收后的利用程度的營養學指標。通常，生物價是以氮儲留量對氮吸收量的百分比來表示的。　即：①BV=[氮儲留量÷氮吸收量]×100 氮儲留量= I-(F-Fm)-(U-Um)

　　氮吸收量= I-(F-Fm) I、F、U分別代表食物氮、糞氮和尿氮。

　　Fm、Um分別為糞代謝氮及尿內源氮。

　　②蛋白質的凈利用率=生物價×消化率=[氮儲留量÷氮食入量]×100

　　氮儲留量= I-(F-Fm)-(U-Um) 氮食入量=I

　　I、F、U分別代表食物氮、糞氮和尿氮。 Fm、Um分別為糞代謝氮及尿內源氮。

　　尿氮和尿內源性氮的檢測原理和方法與糞氮、糞代謝氮一樣。大凡食物蛋白質中所含的必需氨基酸種類齊全、比例適當，與人體組織蛋白質相近似，少量即可維持氮平衡。故表明這種食物蛋白質的品質優良，生物價高。若其所含必需氨基酸的種類不全，或含量不足，或含量尚可，但比例不當等，均表示其生物價偏低，品質較差。在臨床上，食物蛋白質的生物價對指導肝、腎病人的膳食尤為重要。生物價高的食物蛋白質中必需氨基酸都被用來合成人體蛋白，極少有過多的氨基酸需經肝、腎代謝而釋放能量，或由尿排出多余的氮，故可大大減輕肝、腎的負擔。

　　(2)蛋白質功效比值 蛋白質功效比值(portein efficiency ratio，PER)是測定蛋白質利用率的另一簡便方法。用出生后21~28天剛斷奶的雄性大白鼠(體重50~60g)，以含被測蛋白質10%的合成飼料飼養28天。同時，經過標定的酪蛋白為參考蛋白質，在同樣條件下，作為對照組進行測定。試驗期內動物平均每攝取1g蛋白質所增加的體重克數，稱為PER。

　　PER=動物增加體重克數÷食用蛋白質克數

　　同一種食物在不同的實驗條件下，所測得的功效比值往往有差異。為了使實驗結果具有一致性和可比性，實驗期間用標定酪蛋白為參考蛋白設對照組，無論酪蛋白質組的功效比值為多少，均應換算為2.5，即被測蛋白質的功效比值可按下式計算：

　　PER=[實驗組功效比值/對照組功效比值]×2.5

　　綜合上述所有評定指標來看，蛋白質含量越高，必需氨基酸種類越全，含量及比值越接近人體蛋白質的必需氨基酸構成模式的蛋白質質量越好。

　　4.食物蛋白質的互補作用 不同食物中的蛋白質中所含的必需氨基酸種類、含量都有不同。若將兩種或兩種以上的食物混合食用，能產生取長補短的效果，營養學將其稱為“蛋白質的互補作用”。在日常的膳食配方中，若采用多種植物類食物混合(如粗細搭配)，或葷素搭配等，都能有效提高植物蛋白質的營養價值和生物價。如民間流傳的臘八粥、素什錦等傳統食品配方即是植物蛋白質互補的實例;而葷素混用，可使食品蛋白質的生物價提高更明顯。

　　5.氨基酸分 氨基酸分(amino acid score，AAS)亦稱蛋白質化學分(chemical score，CS)是一種評定食物蛋白質營養價值的方法。這種方法既適用于單一食物蛋白質評定，亦適用于混合食物蛋白質評定。

　　計算公式如下：氨基酸分=[每克待評蛋白質中某種氨基酸(mg)÷每克參考蛋白質中該種氨基酸(mg)]×100 式中參考蛋白質是指較理想的蛋白質，如蛋清蛋白質。雞蛋或人奶的氨基酸組成及其相互比值，常用作評定食物蛋白質營養價值的參考。因為這兩種蛋白質的生物價接近100，利用率最高，營養價值最好。

　　氨基酸分計算，是將食物蛋白質中各種必需氨基酸的含量與“理想”的氨基酸模式進行對比，接近或等于“理想”的氨基酸模式的比值的蛋白質利用率就高;低于理想比值的氨基酸即為“限制氨基酸”，故會影響食物蛋白質利用率。一種食物蛋白質的氨基酸分越接近100，其氨基酸組成就越接近人體需要，其利用率就越高。如面粉蛋白質中的賴氨酸的比值最低，AAS為46.7，故為第一“限制氨基酸”。確定某一食物蛋白質氨基酸評分分為兩步。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。氨基酸評分的方法雖然簡便易行，但缺點是沒有考慮食物蛋白質的消化率。最近，美國食品藥品管理局(FDA)公布了一種新的方法，即經消化率修正后的氨基酸評分。這種方法可替代蛋白質功效比值，用于對除孕婦和1歲以下嬰兒以外的所有人群的食物蛋白質進行評價。其計算公式為：

　　經消化率修正的氨基酸分=氨基酸分×真消化率

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　　七、來源與供給量

　　1.來源 人類的蛋白質來源分為動物性和植物性兩大類。日常的食物又可分為全谷類、蔬菜水果類、肉魚蛋類、豆類、奶類等六大類，都含有蛋白質。一般認為，蛋白質含量豐富，且品質良好的食物有肉類、魚類、蛋類、奶類、豆類、堅果類等。大部分植物蛋白的品質要次于動物蛋白質，但大豆蛋白除外。大豆蛋白中的必需氨基酸組成與動物性蛋白質相近。就含量而言，肉魚類食物蛋白質的含量為10%~20%，鮮奶為1.5%~4%，奶粉為25%~27%，蛋類為12%~14%，干豆類為20%~40%(其中大豆含量最高)，堅果類為15%~25%，谷類為6%~10%，薯類為2%~3%等。盡管動物性蛋白質的品質優于植物性蛋白質。但過量吃肉類不但無法維持健康，反而易導致疾病，特別是癌癥、心血管疾病等慢性文明病。其主要原因是肉類還含有多量的飽和脂肪酸、膽固醇等。在充分利用蛋白質的互補作用，均衡地攝取各種植物性食物，一般不會導致蛋白質缺乏。通常，?用動物性食物和植物性食物相互配合的方法，更有利于提高混合性食物蛋白質的營養價值，值得提倡和推廣

　　2.供給量 ⑴人體每日的正常新陳代謝活動會損失約20克以上的蛋白質。如皮膚、毛發、粘膜等的脫落，婦女月經期的失血、腸道菌體死亡排出等。因此排出的氮是機體不可避免的氮的消耗，故稱為“必要的氮損失”。當膳食中的碳水化合物和脂肪不能滿足機體能量供應需要，或蛋白質攝入過多時，蛋白質即被用來供能，或轉化為碳水化合物和脂肪。故從理論上講，在保證碳水化合物和脂肪的合理補充的前題下，人體每日只需從膳食中獲得相當于“必要的氮損失”量的蛋白質，即可滿足人體對蛋白質的需要，即20克左右。但由于蛋白質還承擔少量的供能任務，且還受到消化、吸收、利用率波動的影響等。故在日常生活中，人的每日蛋白質供給量應大于理論值。食物蛋白質的實際日供給量世界各國的標準并不一致。這與各國人群的體質特征、飲食習慣與食物構成等因素有關。不過，各國在設計食物蛋白質的實際日供給量時，都會考慮一個具有較大安全性的供給量。我國營養界推薦的中國人群食物蛋白質日供給量為：一般占日攝入總能量的10%~15%，其中成年人為10%~12%，兒童為12%~14%。若?算成重量值，成年人為每日每公斤(kg)體重1~1.2g為宜，一般約為70g左右;兒童、孕婦、乳母應適當增加。⑵氮平衡 當人從每日膳食中攝入的蛋白質的質和量均適宜時，攝入氮量與排出氮量應相等，這被稱為“氮的總平衡”。人體內的蛋白質總是處于不斷分解與合成的動態平衡中，以滿足組織蛋白更新與修復的需要。故人體內每天約有3%的蛋白質被更新，特別是腸道和骨髓內蛋白質的更新速度更快。而且不同年齡的人，體內蛋白質合成率和速度不同，如新生兒和嬰兒的合成率和速度最高。

　　營養學中反映人體內的蛋白質動態平衡的測定指標物是“氮”。通過，了解機體攝入氮和排出氮的關系來反映人體內的蛋白質動態平衡的情況。所謂氮平衡即表述的是機體攝入氮和排出氮的關系。其關系式如下：B=I-(U+F+S) B：氮平衡;I：攝入氮;U：尿氮;F;糞氮;S：皮膚等氮損失

　　當攝入氮和排出氮相等時為“零氮平衡”。通常，健康成年人應在維持零氮平衡的基礎上富裕5%;而兒童、孕婦及康復期病人，由于體內需要用更多的蛋白質來合成新的組織，或合成生物酶和激素以滿足其生理需要，故攝入氮量應多于排出氮量，此即“正氮平衡”。當饑餓或患病時，蛋白質攝入量偏低，而體內蛋白質合成減少或分解加劇，消耗量增加，氮的排出量即可超過攝入量，即所謂“負氮平衡”。“負氮平衡”狀態可直接影響疾病的康復及妨礙治療效果。

　　3.蛋白質的缺乏與過量轉4通過膳食給人體提供適量蛋白質可滿足機體的氮平衡。人體若長時間的處于不恰當的正氮平衡和負氮平衡，即蛋白質攝取過量，或不足，都有可能對其造成損害。如據世界衛生組織估計，目前世界上大約有500萬兒童患有蛋白質―能量營養不良(protein-energy malnutrition，PEM)癥。其中，大多數是因貧窮和饑餓引起的，主要分布在非洲、中美洲、中東、東亞和南亞等地區。反之，若蛋白質長期攝取過量，首先受到傷害的是人體中的肝、腎兩臟。因為，在正常情況下人體不貯存蛋白質，每天必須將多余的蛋白質進行脫氨分解，所產生的氮則由尿排出體外。在這一生化過程中需要大量的水分參與，從而加重了腎臟的負荷。若患有腎功能不全的人，這種危害則更大;同時，過多的動物類蛋白質的攝入，能造成含硫氨基酸的攝入過多。這類氨基酸可加速骨骼中的鈣質丟失，以致發生骨質疏松癥。