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(yǎng)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(yǎng)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(yǎng)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
蛋白質的分類方法有多種。營養(yǎng)學中一般多按化學結構、形狀及營養(yǎng)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?yōu)?alpha;-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(yǎng)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(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;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(fā)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(fā)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(lián)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(fā)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(yǎng)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(yǎng)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。
來源與供給量
1.來源