营养与健康6蛋白质,生命功能的保障

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营养与健康6——蛋白质，生命功能的保障

蛋白质的组成

蛋白质由碳、氢、氧和氮组成，以氨基酸链排列而成，某些氨基酸还含有硫。生命组织中绝大多数蛋白质都是由大约20种不同的氨基酸所组成，少数蛋白质中会出现一些稀有氨基酸。

必需氨基酸：人体不能自身合成或者合成速度很慢不能满足需求的氨基酸，包括组氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、赖氨素、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸，由于这些氨基酸只能通过食物补充，因此人们必须经常食用能够提供这些氨基酸的食物。

回收氨基酸：人体既能够合成一些氨基酸，也能够通过分解蛋白质将氨基酸回收重新利用，使得机体在循环和保持宝贵资源的同时也减轻了排泄氮的负担。当燃料如葡萄糖或蛋白质匮乏时，这条回收系统还可以提供应急的氨基酸，人体的组织会分解自身的蛋白质，牺牲那些接近正常寿命的功能蛋白质为身体细胞提供能量和氨基酸。

不同形状的蛋白质执行体内不同功能

一个人体细胞就可能含有上万种不同的蛋白质，而每一种的数量都可达上千。蛋白质的特定形状决定了它们不同的功能。如：血液中的一些蛋白质具有水溶性，可以携带和储存物质；胶原的作用有些像细胞之间的胶水；胰岛素也是一种蛋白质，帮助调节血糖；最神奇的蛋白质是酶，它们能够作用在其他物质上使其发生化学变化。

每一种蛋白质都存在一个由遗传决定的标准的氨基酸序列，如果序列中插入一个错误的氨基酸，其结果对健康可能会是灾难性的。如镰状细胞病，就是因为血红蛋白一条氨基酸链中的一个谷氨酸变成了缬氨酸，导致正常的盘状红细胞塌陷为镰状红细胞，导致患者容易患传染病、早期卒中和阵发性剧烈疼痛。

人体内蛋白质的微小差异使你成为一个独一无二的人，如这些蛋白质决定了你眼睛的颜色、对某些疾病的敏感性。这些差异都被写进了你从父母或祖父母继承来的遗传密码中。当细胞合成一个蛋白质时，称为该蛋白质所对应的基因被“表达”了，虽然每个细胞都含有合成人体所有蛋白质的基因，但细胞并不会制造所有的蛋白质，比如胰岛素是胰岛细胞基因表达的产物，虽然身体其他细胞也存在制造胰岛素的基因，但并不被表达或者处于沉默状态。

营养素，包括氨基酸和蛋白质，都不会改变蛋白质的结构，但它们对基因表达的影响却很大。未来随着科技的发展，有可能实现通过营养素去影响人体基因的表达的方式来降低人体患病的风险。

蛋白质在热、辐射、酒精、酸、碱或重金属盐的作用下会发生变性（形状受到破坏），从而使蛋白质不能行使功能。但在消化过程中，蛋白质的变性却对人体有益，如鸡蛋煮熟后可以释放生物素和铁，并且有助于消化。很多毒素如汞和银的重金属盐，在遇到蛋白质时就会使其变性，所以当吞服了重金属毒物时，常见的急救方法就是喝牛奶，随后毒素就会作用于牛奶中的蛋白质而不易与口腔、食管和胃的蛋白质发生作用，随后通过呕吐就能够将与牛奶结合的毒物排出体外。

食物蛋白质的消化与吸收

对于任何来源的食物蛋白质，人体都必须先将它们分解为氨基酸，然后才能够将它们重新组合成特定的人体蛋白质。

人体进食蛋白质食物后，蛋白质在胃部开始消化，胃内的强酸（胃酸）使食物蛋白质变性，随后胃和小肠的蛋白酶将被胃酸变性的蛋白质降解为氨基酸、二肽（2个氨基酸组成的蛋白质片段）和三肽（3个氨基酸组成的蛋白质片段），其他营养素（如铁）的消化和吸收也依赖于胃产生强酸的能力。

小肠里所有的细胞都能够吸收单个氨基酸，细胞表面的酶可以将大部分二肽或三肽分解为单个氨基酸，二肽和三肽在进入细胞后也可以被吸收，然后被分解为单个氨基酸，与其他氨基酸一起被释放到血液中；有少量的肽分子能够逃脱所有这些消化过程，直接进入血液，这些大的颗粒可能像激素一样可以调节身体功能，并为身体提供有关外部环境的信息，也可能刺激免疫反应，在食物过敏中起着一定的作用。小肠不同部位的细胞会吸收不同类型的氨基酸，同类型氨基酸会竞争同一个吸收位点，所以当任何一种氨基酸摄入量太大时（多来源于补品），这种氨基酸就会限制其他同类型氨基酸的吸收，从而可能使人体因缺乏这些氨基酸而患病。

正常胃酸的酸性很强（pH1.5），而纯醋的pH值也才大约是3，胃壁也是由蛋白质组成的，但为什么人体自身的细胞却不会被胃酸和胃蛋白酶消化呢？这是因为人体自身具有抵御胃酸和胃蛋白酶侵蚀的保护机制，如胃壁细胞分泌的黏液、碳酸氢盐等。如果长期服用抑制胃酸分泌的药物（抑酸剂），导致胃酸缺乏时，就会影响人体的消化和吸收功能。

蛋白质的重要作用

蛋白质在体内发挥许多作用，为身体提供结构和运动能力，可作为酶、激素和抗体，提供分子转运、帮助调节体液和电解质平衡、缓冲血液、促使血液凝固和帮助调节基因表达。

人体需要饮食中的氨基酸来生成新的细胞和替换已衰弱的细胞和内部细胞结构。比如胃壁的细胞只能存活3天，它们在不停的脱落和更新；皮肤细胞会死亡脱落，而新的细胞会从下面生成。几乎所有的细胞都在经历这种生成、生存和死亡的过程，同时细胞必须不停地替换其内部磨损的蛋白质。

每天人体内大约1/4的可利用氨基酸被不可逆地转用于其他用途，如被用作燃料，因此每天都需要食物提供氨基酸，来支持细胞的生长和维持，以及制造细胞内的工作部件。

蛋白质在必要时还可以提供能量和葡萄糖，当糖或能量供应不足时，蛋白质降解的速度会加快。人体为了存活时刻都离不开能量，因此获得能量是首要任务。很多氨基酸都可以被转化为葡萄糖，这一点脂肪酸却不行，如果能量需求上升，蛋白质能够帮助维持血糖的稳定，满足大脑对葡萄糖的需要。但人体并没有一种特殊的储存化合物来储存蛋白质，当糖和脂肪产生的能量缺乏和能量需要的情况紧急时，如处于饥饿、长时间的禁食、严格限制能量的时候，人体就不得不降解组织蛋白质来获得氨基酸用于构建更迫切需要的蛋白质和能量。蛋白质的调用有一定的次序，首先是来自血液中的小蛋白质，其次是来自肌肉的蛋白质。人体要保护心脏和其他器官的结构蛋白，直至迫不得已，极端需要时才会动用。能量不足（饥饿）会同时导致脂肪和身体非脂肪组织的消耗。

人体无法储存过量的氨基酸，过量的氨基酸可通过3种方式被利用：满足即时能量需要；合成葡萄糖以糖原形式储存；或合成脂肪用作能量储备。

如果氨基酸不被用于合成蛋白质或其他含氮化合物的话，从某种意义上讲是一种“浪费”，这种浪费会出现在以下4种情况中：当机体缺乏其他来源的能量时；当饮食中的蛋白质多于身体需求时；当体内任一种氨基酸过多时，如来自补品的；当食物中的蛋白质质量较低，而必需氨基酸含量过少时。为了避免蛋白质的浪费和人体所需蛋白质的合成，饮食提供的蛋白质必需是高质量的，能够供应比例合适的所有必需氨基酸，同时提供足够的产能的糖和脂肪，使蛋白质能够被有效利用。

蛋白质的摄食指导

蛋白质的推荐摄入量取决于身材大小和所处的生长阶段，成年人推荐的蛋白质摄入量为0.8g/kg，一般女性46g/天、男性56g/天。

身体和食物来源的因素都会影响人体的蛋白质需要：

营养不良和传染病可能会极大地增加蛋白质的需求量，在这种状况下即使正常食物量也很难满足机体的需求。当营养不良时，消化道内壁退化，消化酶分泌变慢，会削弱消化和吸收蛋白质的能力；当患传染病时，则需要额外补充蛋白质来增强免疫功能。

为了细胞能够有效地利用蛋白质，还需要充足的维生素和矿物质。

蛋白质的质量对于食物匮乏地区的人们是至关重要的。高质量蛋白质能够提供身体合成功能蛋白质所需要的所有必需氨基酸，而低质量蛋白质则不能，氨基酸的组成和消化率会影响蛋白质的质量。如果食物没有提供足够的某种必需氨基酸，则细胞会立即对其活动进行调节：降解更多的体内蛋白质释放出所必需的氨基酸；限制蛋白质的合成以保存需要的必需氨基酸。如果这种短缺时间过长，蛋白质合成机制就会受到损害，结果导致即便蛋白质摄入充足，在蛋白质合成机制能够重建之前，蛋白质合成仍然会很慢。同时细胞损耗的蛋白质不能得到充分的更新，细胞功能和效率也会每况愈下。

如果不能按照人体需要的比例摄入所有必需氨基酸，人体的必需氨基酸储备将会缩小直至危害人体器官。经常食用足量的含有所有氨基酸的蛋白质，如肉、鱼、蛋、奶和大量豆制品，那么摄入必需氨基酸就不会有问题。

富含蛋白质食物的组合会产生互补蛋白质，即含有健康所需的充足的所有必需氨基酸的蛋白质，这一概念常被素食者运用，如豆科植物和谷物的氨基酸能够彼此互补提供所有的必需氨基酸，互补蛋白质并不需要一起食用，只要每天的膳食能够包括所有互补蛋白，而且确保来源于能够提供充足能量和蛋白质的多样化食物。

当蛋白质摄入过少，蛋白质缺乏时，身体在放慢蛋白质合成的同时，会增加蛋白质的降解，来释放用于合成其他更重要的蛋白质所需的氨基酸。

选择过多动物性蛋白质丰富的食物，如多脂肪的红肉，会给饮食增加脂肪热量和饱和脂肪，而且会替代水果、蔬菜和全谷物，从而增加肥胖、心脏病和糖尿病的风险。一些流行的减肥节食报道建议如果饮食中65%或更多热量来自蛋白质，就能够达到减肥的目的。蛋白质在帮助控制食欲中起到一定作用，充足的蛋白质对保护身体的功能至关重要，但只有减少热量摄入才能达到减肥的目标，仅改变饮食中的营养素的比例是达不到减肥效果的。

膳食指导建议要保持3种主要的产能营养素之间的相互平衡。目前，很多人的饮食中提供的纤维太少，蛋白质很丰富，而脂肪和热量则过多，为了身体健康，需要把高热量的油炸食物、高脂肪的肉、甜食替换为低热量的符合碳水化合物和富含纤维的全谷物、豆类和蔬菜食物，伴随着这些变化，在保持蛋白总量充足的同时，其他营养素也会自然而然地满足符合健康的饮食模式。

素食与肉食

人们选择素食有许多理由，对于素食者可以通过他们选择所吃的食物进行分类，如果实者、乳蛋素食者、乳品素食者、蛋类素食者、部分素食者、绝对素食者等。

与爱吃肉的人相比，吃精心计划的素食的人患慢性疾病和癌症的风险较低，并且死亡风险较低，素食者饮食模式还能够帮助预防白内障、憩室病、骨质疏松等，但这些影响更多可能来自素食者饮食中包括的食物——丰富的水果、豆类、蔬菜和全谷物食物，而不是仅仅不吃肉。营养的素食不仅仅是去掉某些或某类食物，任何忽略主要食物类的饮食模式都会忽略必需营养素，导致营养风险甚至严重营养不良。素食中有丰富的天然谷物、水果和蔬菜，能够提供植物食物中充足的营养素，但也要