氨基酸营养

人体从食物蛋白质中摄取氨基酸,经过消化、吸收和代谢,以调节机体生理功能的全过程。氨基酸的主要营养功能是作为人体合成蛋白质的原料;也可经代谢转变成核苷酸、某些激素或神经递质等生理活性物质,或转变成糖类、脂类;还可通过脱羧基作用生成多种具有生理作用的胺类。在糖类和脂肪摄入不足时,氨基酸也可被氧化分解为机体提供能量。

氨基酸分类

人体含有20余种氨基酸,只有一部分可以在体内合成,其余的来源于食物。
①人体必需,但体内不能合成或合成量不能满足需要,必须从食物中获得的9种氨基酸,在营养学上称为必需氨基酸。包括异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸和组氨酸。
②人体需要,且能在体内合成,不一定需要从食物中获得的氨基酸则称为非必需氨基酸,如天门冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丝氨酸、丙氨酸、脯氨酸等。非必需氨基酸并非体内不需要,只是可在体内合成,即使食物中缺少了它们也对健康没有不利影响。
③还有一类氨基酸,在正常情况下属于非必需氨基酸,但在疾病或特殊状况下需要额外补充,称为条件性必需氨基酸,或称半必需氨基酸。例如,精氨酸和谷氨酰胺在创伤等情况下机体合成不足,额外补充可以增强免疫功能。另外,半胱氨酸和酪氨酸在体内可分别由甲硫氨酸和苯丙氨酸转变而成,如果膳食中能直接提供前两种氨基酸,则人体对后两种必需氨基酸的需要量可分别减少30%和50%。

膳食氨基酸的需要量

关于成年人必需氨基酸需要量及其模式,国际营养学界进行了长期研究。2007年世界卫生组织(WHO)、联合国粮食及农业组织(FAO)和联合国大学(UNU)考虑了氮平衡及稳定性同位素技术等不同方法的研究结果,提出了不同人群必需氨基酸的平均需要量(EAR)mg/(kg·d)。

年龄 组氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 赖氨酸 含硫氨酸 芳香族氨基酸 苏氨酸 色氨酸 缬氨酸
6~12月 22 36 73 64 31 59 34 9.5 49
1~2岁 15 27 54 45 22 40 23 6.4 36
3~10岁 12 23 44 35 18 30 18 4.8 29
11~14岁 12 22 44 35 17 30 18 4.8 29
15~17岁 11 21 42 33 16 28 17 4.5 28
18岁以上 10 20 39 30 15 25 15 4 26

EAR是指某一特定性别、年龄及生理状况群体中个体对某营养素需要量的平均值。按照EAR水平摄入营养素,只可以满足某一特定性别、年龄及生理状况群体中50%个体需要量的水平,但不能满足另外50%个体对该营养素的需要。

在实际应用中,营养学界通常将EAR乘以一个系数(1.2),得到推荐摄入量(RNI),此数值可以满足某一特定性别、年龄及生理状况群体中绝大多数(97%~98%)个体对某种营养素的需要量。

婴儿、儿童和青少年的氨基酸需要量除了维持正常生理需要以外,还要加上机体生长发育所需的氨基酸量。由于研究较少,主要根据成人的需要量使用要因加算法推算。

食物来源及其评价

人体所需的蛋白质来源于多种食物,而食物蛋白质在必需氨基酸的种类和含量上存在着很大差异,这种差异在很大程度上决定着食物蛋白质的质量优劣。如果一种食物蛋白质的氨基酸构成与人体蛋白质很接近,其必需氨基酸在体内的利用率就高,反之则低。营养学上用氨基酸模式(根据蛋白质中必需氨基酸含量计算,以含量最少的色氨酸为1计算出其他氨基酸的相应比值)来评价食物蛋白质的质量。表2列出几种食物蛋白质和人体蛋白质氨基酸模式。

氨基酸 全鸡蛋 牛奶 牛肉 大豆 面粉 大米 人体
异亮氨酸 3.2 3.4 4.4 4.3 3.8 4 4
亮氨酸 5.1 6.8 6.8 5.7 6.4 6.3 7
赖氨酸 4.1 5.6 7.2 4.9 1.8 2.3 5.5
蛋氨酸+半胱氨酸 3.4 2.4 3.2 1.2 2.8 2.8 2.3
苯丙氨酸+酪氨酸 5.5 7.3 6.2 3.2 7.2 7.2 3.8
苏氨酸 2.8 3.1 3.6 2.8 2.5 2.5 2.9
缬氨酸 3.9 4.6 4.6 3.2 3.8 3.8 4.8
色氨酸 1 1 1 1 1 1 1

可见,蛋、奶、肉、鱼等几种动物蛋白质及大豆蛋白质的氨基酸组成模式与人体蛋白质比较接近,常被称为优质蛋白质。其中鸡蛋和牛奶蛋白质的氨基酸模式与人体蛋白质最为接近,在研究比较食物蛋白质营养价值时常作为参考蛋白质。

食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸含量相对较低,限制了其他必需氨基酸在体内的充分利用而使蛋白质营养价值降低,这些氨基酸被称为限制氨基酸。其中,含量最低的称第一限制氨基酸,余者类推。为了提高蛋白质的营养价值,常将两种或两种以上的食物混合食用,使其氨基酸相互补充。

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