蛋白質(zhì)是細(xì)胞的重要構(gòu)成物質(zhì)和活性成分,一切的生命運(yùn)動(dòng)活動(dòng)均依靠蛋白質(zhì)來(lái)體現(xiàn)。蛋白質(zhì)是一種生物大分子,分子量從5000到數(shù)百萬(wàn)不等,其基本構(gòu)成單位是氨基酸。自然界存在的氨基酸大約兩百多種,但在人體內(nèi)只發(fā)現(xiàn)其中的20種。
構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本元素有四種,即碳、氫、氧、氮。具有糖類和脂類所不具備的氮元素,可以說(shuō)蛋白質(zhì)是人體唯一的氮源。絕大多數(shù)蛋白質(zhì)還含有硫元素,究其原因是蛋氨酸和半胱氨酸作為蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位本身就含有硫元素,同時(shí)蛋白質(zhì)鏈上的不同位點(diǎn)間通過(guò)形成二硫鍵維系特異性的立體結(jié)構(gòu)。此外,蛋白質(zhì)分子中還可發(fā)現(xiàn)磷、鐵、碘、鋅、錳等。
氨基酸是蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位。在人體中發(fā)現(xiàn)的20種氨基酸中,除了脯氨酸外,均為α-氨基酸,即氨基酸分子中末端第一位碳原子上同時(shí)連接兩個(gè)基團(tuán):氨基和羧基,此外還連接一個(gè)氫和一個(gè) -R基團(tuán),各種氨基酸因?yàn)?R基團(tuán)的不同而各異。有一些氨基酸在機(jī)體內(nèi)不能合成,或合成的速度不能滿足人體的生理需求,必需從食物中獲得,稱為必需氨基酸,包括蛋氨酸、色氨酸、賴氨酸、纈氨酸、gydjdsj.org.cn異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸八種。
為了記憶方便,可以記住一句話“假設(shè)來(lái)借一兩本書(shū)”,根據(jù)諧音就可回憶起這八種必需氨基酸的名稱了。組氨酸對(duì)于兒童來(lái)講是必需氨基酸,對(duì)于成年人,因?yàn)轶w內(nèi)儲(chǔ)存量很大,每天消耗的量非常少,鑒定是否屬于必需氨基酸缺乏證據(jù)。半胱氨酸和酪氨酸在體內(nèi)分別由蛋氨酸和苯丙氨酸轉(zhuǎn)變生成,如果給予充足的半胱氨酸和酪氨酸,則對(duì)蛋氨酸和苯丙氨酸的需求量分別下降30%和50%,可減少人體對(duì)這兩種必需氨基酸的需求量,稱為條件必需氨基酸。為了便于記憶,大家可分別記住“窮光蛋”和“烙餅”,也是用諧音的方式提示兩組氨基酸的關(guān)系。
人體蛋白質(zhì)和食物中的蛋白質(zhì)千差萬(wàn)別,必需氨基酸的種類的含量各不相同。為評(píng)價(jià)方便,引入氨基酸模式這一概念。蛋白質(zhì)中各種必需氨基酸的構(gòu)成比稱為氨基酸模式。具體計(jì)算方法是先將蛋白質(zhì)中的色氨酸設(shè)為1,然后算出其他必需氨基酸的相應(yīng)比例,這一系列的比值就是氨基酸模式。當(dāng)食物中的蛋白質(zhì)氨基酸模式與人體蛋白質(zhì)氨基酸模式接近的時(shí)候,氨基酸利用效率就搞,醫(yī)學(xué).全在線gydjdsj.org.cn稱為優(yōu)質(zhì)蛋白,如蛋、奶、肉、魚(yú)以及大豆蛋白等。雞蛋的蛋白與人體最為接近,常作為參考蛋白。
食物中經(jīng)常出現(xiàn)一種或幾種必需氨基酸含量相對(duì)較低,導(dǎo)致其他必需氨基酸不能被充分利用,稱為限制性氨基酸,含量比例最低的,稱為第一限制氨基酸,以此類推。關(guān)于一種或幾種必需氨基酸相對(duì)比例不足會(huì)影響其他必需氨基酸的利用的問(wèn)題可以這樣理解:人體利用氨基酸的最終目的是合成蛋白質(zhì),合成過(guò)程中各種必需氨基酸都要利用上,如果一種或幾種必需氨基酸不足,勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成的障礙,其他多余的必需氨基酸也不能被利用,造成浪費(fèi)。通常我們可以采用幾種食物混合食用的方法來(lái)彌補(bǔ)單一食物氨基酸模式不足的問(wèn)題,如肉類和大豆可以修飾糧谷類賴氨酸缺乏的問(wèn)題。
食物中的蛋白質(zhì)消化從胃開(kāi)始。胃液中的鹽酸可使蛋白質(zhì)變性,將后者三、四級(jí)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成一、二級(jí)結(jié)構(gòu),使多肽鏈充分伸展開(kāi),更多的肽鍵暴露出來(lái),便于消化酶的水解。胃液中無(wú)活性的胃蛋白酶原在鹽酸的作用下生成胃蛋白酶,胃蛋白酶完成蛋白質(zhì)的初步水解,生成蛋白眎、蛋白胨以及少量多肽和氨基酸。食物進(jìn)入小腸后與胰蛋白酶和腸蛋白酶混合后大部分被水解成二肽、三肽,游離氨基酸只占很少一部分。小腸粘膜上皮細(xì)胞將這些水解產(chǎn)物攝入細(xì)胞內(nèi),胞質(zhì)中含有大量水解酶,將其充分水解成游離的氨基酸。氨基酸隨后穿過(guò)上皮細(xì)胞基底膜進(jìn)入毛細(xì)血管中被吸收,并最終匯入門靜脈入肝。
在消化過(guò)程中,總有一部分蛋白質(zhì)不能徹底被消化,它們以寡肽或多肽的形式直接進(jìn)入血液被吸收,這些肽類成為潛在的致敏原,這方面在新生兒和嬰幼兒尤為突出,常以濕疹為臨床表現(xiàn)。食物中的蛋白質(zhì)與其他營(yíng)養(yǎng)素不太一樣,多數(shù)情況下是不能被完全消化的,也就是說(shuō)進(jìn)入大腸內(nèi)組成糞便的成分中含有一定數(shù)量的食物蛋白,腸道微生物通過(guò)無(wú)氧分解的方式對(duì)其進(jìn)行腐敗作用。常見(jiàn)的腐敗方式包括脫羧基、脫氨基和其他方式三種。微生物首先利用自身的蛋白酶將殘存的蛋白質(zhì)分解成氨基酸,氨基酸在脫羧酶的作用下脫掉羧基形成胺,如組氨酸脫羧生成組織胺,賴氨酸脫羧生成尸胺等;氨基酸也可脫掉氨基生成氨,后者可被大腸重新吸收入血,在肝臟合成尿素;此外腐敗作用還可以生成苯酚、吲哚、硫化氫等。