《真相》| 常量营养：蛋白质——人体中含量最丰富的生物大分子
2018/2/6 晓华说健康
(本章节内容专业性极强，请大家自行阅读)
蛋白质是所有生物体的基本组成之一，也是人体中含量最丰富的生物大分子。所有器官和组织都含有蛋白质。
1.蛋白质家族
蛋白质是所有生物体的基本组成之一，也是人体中含量最丰富的生物大分子。所有器官和组织都含有蛋白质，它占细胞干重的70%，肌肉45%，骨骼18% , 皮 肤10 % , 血液10%，脂肪4% ，其他组织中平均13%。
具有复杂空间结构的四万多种蛋白质在体内担负各种生理功能，与矿物质形成酶、抗体、大部分凝血因子、多肽激素、载体蛋白、收缩蛋白、基因调控蛋白，在物质代谢、机体防御、血液凝固、肌肉收缩、细胞信号传递、个体发育、组织修复、体液平衡等方面都发挥着不可替代的作用。
蛋白质在禁食和体能过度消耗时还可作为能量的来源。
毫无疑问，蛋白质是生命活动的基础，没有它就没有生命的活动。1938年瑞典科学家 JJ . Berzelius 就预见到蛋白质在生命科学中的重要性，而建议将其命名为 Protein , 它来源于希腊字 Proteios , 意为Primary , 即最基本的。
2. 蛋白质的组成与结构
构成蛋白质的元素：碳 (50%~55% )、氢(6%~7% )、氧(19%~24% )、氮 (13%~16%)和 硫 (0%~4%)。有些蛋白质还含有少量磷，或金属元素如铁、铜、锌、锰、钴、钼等，个别的还有碘。在这之中，各种蛋白质的氮含量很接近，平均为16%。
蛋白质还可以根据其形状分为纤维状和球状蛋白。许多生理活性的蛋白质，像酶、转运蛋白、激素类蛋白、免疫类蛋白均是球状或椭球状。
蛋白质可以简单地看成是由肽键连接的氨基酸组成的有序的生物大分子。存在于自然界的氨基酸有三百多种，但组成人体蛋白质的氨基酸仅有20种。其中八种属于人体必需的基本氨基，人体不能制造，必须从食物中补充。它们是：缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、赖氨酸。而其他12种属于非必需氨基，在人体内的代谢过程中可以产生。
3. 蛋白质的消化、吸收和代谢
如上所说，氨基酸是蛋白质的基本组成单位和原料。体内蛋白质的更新完全需要靠食物蛋白质来补充。蛋白质的消化、吸收是人体氨基酸的主要来源。蛋白质未经消化不易吸收。在消化的过程中，可以消除蛋白质的特异性和抗原性。一般来说，食物蛋白质水解为氨基酸和肽后才能被机体所吸收。一般正常成人体内，95% 的蛋白质可被水解。
在蛋白质的消化过程中，有一小部分不被消化，也有一部分的消化产物不被吸收。肠道对这部分起的作用称为腐败作用。
蛋白质的腐败作用实际上是细菌本身的代谢过程，是无氧分解。其大多数产物像胺类、氨和其他对人体有害的物质，在正常情况下，大部分将随粪便排出，少量被吸收并经肝的代谢转变而解毒。但这一过程也会产生少量脂肪酸等可被机体利用的物质。
蛋白质是由不同的氨基酸组成的，我们不难理解，氨基酸的代谢是蛋白质分解代谢的中心内容，我们可通过下图来看这一过程。
可以看到，我们从食物和体内的双重来源中得到人体需要的20种氨基酸。食物蛋白质经消化而被吸收的氨基酸(外源性)和体内组织蛋白质降解产生的氨基酸(内源性)混在一起，分布于身体的各处参与代谢，称为氨基酸代谢池。氨基酸不能自由地通过细胞膜，所以在体内分布得不均匀，其中在肌肉中占5 0 % 以上，肝中 1 0 % , 肾中占4 % , 血 中 1%~6%。肝、肾体积小，相对氨基酸的浓度就很高，氨基酸的代谢很活跃。
氨基酸除了用来合成蛋白质，也可转化成其他含氮物质，特别是在蛋白质被用做能量时，其脱氨基中产生的氨在正常情况下，由肝转化成尿素，排出体外。
人体蛋白质的分子量较大，因此，数以万计的蛋白质为氨基酸提供了各异的序列和空间排布。20种氨基酸的排列顺序和空间位置几乎是无穷无尽的，也正因为如此才能完成生命赋予的数以千万计的生理功能任务。
在细胞的各种生物合成中，蛋白质的生物合成机制是最为复杂的。各种不同类型的细胞需要不断以极高的速度合成各种各样的新蛋白质(每一个细胞中可存在数千种不同的蛋白质，随时有新蛋白质合成)，以满足代谢需要及应付环境的改变(很多抗菌素正是通过干扰、抑制蛋白质的生物合成而发挥杀菌和抑菌功能的，这也是为什么它们会有副作用)。
人体内的蛋白质处于不断降解与合成的动态平衡中，这种蛋白质的转化更新是随生命而存在的。成年人每天体内约有1%~2%的蛋白质被降解，其中主要是肌蛋白。蛋白质所产生的氨基酸的75%~80%又被合成新的蛋白质。
不同的蛋白质的寿命差异很大，短则数秒，长则数月甚至更长。蛋白质的寿命用半寿期(浓度降低到一半的时间)来表示，例如人的血浆蛋白质的半寿期大约为十天。体内蛋白质的更新过程一方面可以直接影响人体的代谢和生理过程，另一方面也使某些异常或损伤的蛋白质得以更新或清除。
4.如何衡量蛋白质的价值，吃多少为好
没有任何疑问，无论你怎样选择自己的一日三餐，无论你奉行素食主义，还 是 “杂食主义”，抑或给自己各种其他的“配方或秘方”，从科学的角度看，摄入足量的优质蛋白质都是生命的必需，都是曰常饮食中重要的一部分。
固然，过量的蛋白质摄入，特别是长期将蛋白质作为能量的主要来源是不当的，因为蛋白质的代谢物的复杂和其中酮体的酸性和毒性，会对我们的机体造成酸性垃圾而积累成疾。例如：使肝脏和肾脏的负担过重、逐步引起生理功能的失调和混乱、使胆固醇增加、使钙流失从而导致骨质疏松和牙周炎、导致肠道的细菌生长紊乱和增加……
但是，缺少蛋白质在人体健康上引起的问题也是很多的。例如：血液中血红蛋白降低、维生素 A 降低、肝内酶的活力减弱、内分泌失调、免疫力差、疲惫不堪、头晕、虚弱、体内酸碱度变化无常、肌肉松弛和减少……
又回到了老生常谈的真理：平衡是关键!让蛋白质在体内足量而不过量，力求碳水化合物、蛋白质和脂肪三者的适量和平衡。下面我们来看看如何理解蛋白质的营养价值，及其足量和适量。在膳食蛋白质的营养价值上，有质和量两个基本点。
一般来讲，科学地衡量蛋白质的质有两个方面，由于各种蛋白质所含氨基酸的种类和数量不同，它们的质就不同。
有的蛋白质含有人体所需要的各种氨基酸，并且含量充足，我们称之为完全蛋白质，像动物蛋白质，蛋、奶、鱼和肉多含此类蛋白质。有的蛋白质则缺少人体所必需的氨基酸，或含量不足，我们称之为不完全蛋白质(像在植物蛋白质中几乎不可能有色氨酸和赖氨酸，但却能有一定含量的蛋氨酸 )，粮食、果仁、豆类和种子多含此类蛋白质。
前者在蛋白质的意义上来说，对人体的营养价值高于后者，但这种说明只可以说是一种定性的定义或解释，科学对于质的概念总是力图找到量的准确衡量。
衡量膳食蛋白营养价值，其中较早的一种方法是生物价值标准法( BV 法 )，它是通过测定蛋白质的氮在人体中的保留情况来评价蛋白质的利用率。 BV 值从0 到 100, 100表示所有的蛋白质氮都被身体留住。此标准在欧洲教科书中目前还在使用。
它的简单和易理解使其被广泛用于体育界，但似乎并不太为美国营养科学界所接受，也许重要的原因是商业界过分利用了 BV 标准。在 20世纪90年代乳清蛋白是健美选手的首选，因为成功的健美比赛都由乳品商赞助，市场因乳清蛋白得 100分而火爆；在 80年代则是蛋清蛋白居首；70年代是鱼、牛肉、大豆蛋白名列前茅。但从科学上讲，这些动物蛋白如果在饮食中摄入得恰当，都是有价值的完全蛋白。
虽然这一衡量方法被商业所曲解，但在实际中，并不妨碍我们可以简单地以食用蛋白质的 BV 法和以此为基础所建立的来源因数来衡量蛋白质的价值，同时我们很容易理解这两个标准是有相关性的。
一般来讲，来源因数高的完全蛋白质的 BV 价值相对来说也高。有了这一质的衡量基础，我们就不难建立量的概念。根据氮平衡的实验，在不进食蛋白质时，成人每日要最低分解约20克蛋白质，由于食物中蛋白质和人体蛋白质组成的差异，不可能全部被利用(每公斤体重所需 0.8克蛋白质是指能完全利用)，成人最低需要量在30~50克。
为了长期保持总氮平衡，中国营养学会推荐成人每日蛋白质的需要量为80克。下表给了我们一个日常食物含蛋白质的大致的概念。
当用 PDCAAS 标准(营养界现行国际标准)评分时，所有大豆蛋白、乳清蛋白和蛋清蛋白都为100分。这表明它们对人体健康都是同等重要和必需的。
大豆蛋白得分高有两个原因，一是它容易消化和吸收，二是它是完全蛋白，含有人体生长发育所需要的所有氨基酸并处于最佳平衡状态。
有人说大豆蛋白不含蛋氨酸，但这不是事实。大豆蛋白虽非富含蛋氨酸，但其含量在一般情况下已足以满足人体所需。还要特别指出，人体所需蛋氨酸可部分由其他含硫氨基酸(如胱氨酸)来补足。
当同时考虑到蛋氨酸和胱氨酸时，大豆蛋白应是最佳选择。
一般来讲，营养学家们公认，人体每天能量的10%~30%来自蛋白质较合理。就具体数量而言，如果用 BV 的概念来估计，就是用一个物质的 BV 乘上来源因数就可估算出来了。如果一个60公斤体重的人大约一天所需的纯蛋白48克都从鸡蛋里来的话，就要大约8个鸡蛋才够。当然，可能一般来讲，没有人会这样搭配食物。每天的蛋白质摄入应尽量多样化，如果不是素食主义者，最好是动植物蛋白搭配。
但究竟摄人多少完全取决于你个人的体质和日常活动。
我们要特别注意缺少蛋白质的人群：素食主义者、孩子、老人、常规锻炼身体的人和常规节食或吃太多垃圾食品的人。
生病、受伤、感情遭受巨大打击等都会引起增加蛋白质的需求。
缺少蛋白质会加快肌肉的损耗，会导致脂肪肝、免疫系统减弱、婴儿和儿童的成长受阻碍。
当进入中年，肌肉减少，脂肪增加，妇女往往是比男人更缺蛋白质的人群，这种减少往往还会引起骨质密度降低、胰岛素活性减弱。
最后，有关蛋白质的营养价值的部分，我们还要特别强调和注意的是，蛋白质对人体的作用是糖和脂肪所不能替代的。糖和脂肪可互相转化，蛋白质也可转化成糖。但因为人体不能合成八种必要氨基酸，所以我们不能从脂肪和糖的代谢转化出蛋白质来。千万不要因为种种原因而忽略了蛋白质的平衡与合理摄入!
我们学习营养知识，最重要的是要有一个明晓全部来龙去脉的整体的概念，最忌讳的是孤立和死板地套用和计算我们的营养素。因为营养和食物本身是一个极其复杂的多元性关系，再加上人体极其复杂的机制，许多东西都处于摸索和实验阶段。我们对自己的身体也应有一点观察和耐心。
像以上的有关蛋白质的知识和资料，只是给了我们一个衡量蛋白质质量的基本依据，而且仅仅是从蛋白质本身的角度来衡量，对其余的营养成分并没有触及。在实际中，我们应综合权衡碳水化合物、蛋白质和脂肪三者的合理摄入。
编辑：李 想
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作者：廖晓华，营养科普教育家、翻译工作者和健康顾问，营养疗法和临床医学相结合的健康理念的首创者，作品有《健康的真相》、《健康是选择》、《健康的助手》等，十几年来影响了北美、亚洲和澳洲等地数以万计热爱生命、珍惜健康的人群。
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