1、走进生活的生物化学专题六：营养与生化 蛋白质Nutrition 营养nWhat we eat as well as how much we eat determine our nutrition status to an important extent.人们的营养状况在很大程度上取决于人们吃什么和吃多少。nNutrition might be defined as the processes whereby we obtain the essential nutrients and use them to make many other substances our bodies need.
2、营养可定义为一种人们赖以获得必需营养素，并利用这些营养素来制造人体所需其他物质的过程。nGood nutrition implies that we are obtaining from our food all of the essential nutrients in the amounts needed to keep our bodies functioning,and to maintain,optimum health.“Eating the right foods in the right amounts.”n营养良好这一术语是指我们处在从食物中获取为保持机体正常活动和维持最佳健
3、康状况所需的全部必需营养素。营养良好的最简明的说法是：“适量食用恰当的食物”。nNutrients:The ingredients that give us nourishment in Food are called nutrients.具有营养功效营养功效的食物成份称为营养素。n营养素是指食物中可给人体提供能量提供能量、机体构成构成成分成分和组织修复以及生理调节组织修复以及生理调节功能的化学成分nnutrients are categorized as fats,proteins,carbohydrates(sugars and starches),minerals and vitamin
4、s.到目前为止营养素可分为脂肪、蛋白质、碳水化合物(糖和淀粉)、矿物质、维生素。nNutrients might be divided into two general categories based on the amount that we need.n根据人体需要量的不同，营养素分为两大类：nwhat we need in relatively large amounts are macronutrients(carbohydrats,fats,proteins)需要量较大的称为常量营养素（碳水化合物、脂肪、蛋白质）；nWhat we need in relatively small
5、amounts are micronutrients(mineral elements and vitamins),需要量较小的称为微量营养素（矿物质和维生素）。nHistory of protein 对蛋白质的认识历史对蛋白质的认识历史 氨基酸和必需氨基酸氨基酸和必需氨基酸 蛋白质的功能蛋白质的功能 消化、吸收和代谢消化、吸收和代谢一、一、History of protein对蛋白质的认识历史 n1728年，Beccaria发现“麦麸麦麸”。n1811年，Gag-Lussac建立了C、H、O的定量分析方定量分析方法法，发现动物组织中N含量很高n1837年，蛋白质的命名命名n1841年，Lie
6、gig以含氮量确定蛋白质营养价值营养价值n1878年，Engers指出“生命是蛋白质的存在形式生命是蛋白质的存在形式”n1883年，John Kjeldahl建立凯氏定氮法凯氏定氮法n1902年，E.Fischer测定了氨基酸的化学结构氨基酸的化学结构n蛋白质是一切生命的物质基础，没有蛋白质就没有蛋白质就没有生命没有生命n正常人体内约有16%19%是蛋白质（如70kg的男性成人含蛋白质12kg），n蛋白质含碳（5055），氢（6.77.3），氧（1924），氮（1319）及硫（04）。每天约有每天约有3%被更新被更新。蛋白质蛋白质分解分解蛋白质被分解的产物是肽（和氨基酸CCOHHNHHO碱性碱
7、性基团基团外周基团外周基团不同不同酸性酸性基团基团HCOHOCHHCHHHCHH丙氨酸丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸甘氨酸甘氨酸天门冬氨酸天门冬氨酸CCO HHNHHOCHHHHHCOHHNHHOCCHHHCOHHNHCCCCO HHNHOCHHH2O氨基酸 英文 氨基酸 英文 必需氨基酸必需氨基酸异亮氨酸异亮氨酸亮氨酸亮氨酸赖氨酸赖氨酸蛋氨酸蛋氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸苏氨酸苏氨酸色氨酸色氨酸缬氨酸缬氨酸组氨酸组氨酸*Isoleucine(Ile)Isoleucine(Ile)Leucine(Leu)Leucine(Leu)Lysine(Lys)Lysine(Lys)Methionine(Met)Meth
8、ionine(Met)Phenylalanine(Phe)Phenylalanine(Phe)Threonine(Thr)Threonine(Thr)Tryptophan(Trp)Tryptophan(Trp)Valine(ValValine(Val)Histidine(His)非必需氨基酸非必需氨基酸丙氨酸精氨酸天门冬氨酸天门冬酰胺谷氨酸谷氨酰胺甘氨酸脯氨酸丝氨酸条件必需氨基酸条件必需氨基酸半胱氨酸酪氨酸Alanine(Ala)Arginine(Arg)Aspartic acid(Asp)Asparagine(Asn)Glutamic acid(Glu)Glutamine(Gln)Glyci
9、ne(Gly)Proline(Pro)Serine(Ser)Cysteine(Cys)Tyrosine(Tyr)*组氨酸为婴儿必需氨基酸，成人需要量可能较少。摘自Modern Nutrition in Health and Disease，第9版，第14页，1999年。构成人体蛋白质的氨基酸 n complementary action complementary action蛋白质互补作用：蛋白质互补作用：为了提高植物性蛋白质的营养价值，往往将两种或两种以上的食物混合食用，而达到以多补少的目的，提高膳食蛋白质的营养价值，不同食物间相互补充其必需氨基酸不足的作用，称不同食物间相互补充其必需氨基
10、酸不足的作用，称为蛋白质互补作用为蛋白质互补作用。蛋白质互补作用蛋白质互补作用食物名称在混合食物中的百分数相当于参考蛋白的利用率单独食用混合食用玉米406079小米4057大豆2064小麦316789小米4657大豆864牛肉（干）1576三、三、蛋白质的功能蛋白质的功能1.人体组织的构成成分蛋白质蛋白质指趾甲、毛发指趾甲、毛发肌肉、心脏、肝脏、肾脏肌肉、心脏、肝脏、肾脏骨骼、牙齿骨骼、牙齿细胞（细胞膜、细胞器）细胞（细胞膜、细胞器）2.构成体内各种重要物质n酶催化体内一切物质的合成和分解n激素维持内环境稳定n抗体参与机体免疫过程n细胞膜和血液中的载体蛋白运输和交换n体液中的蛋白质维持渗透压和
11、酸碱度n凝血、视觉形成过程中的蛋白质 3.供给能量n蛋白质中含有碳、氢、氧元素n1g蛋白质可产生16.7kJ（4.0kcal）能量n完全蛋白：动物蛋白质氨基酸模式与人体相似，能维持成人的健康，促进儿童生长、发育。n半完全蛋白：大多数植物蛋白质能维持成人的健康，但是不能促进儿童生长、发育。n不完全蛋白：按计算种类不全，既不能维持成人的健康，也不能促进儿童生长、发育。如玉米胶蛋白、动物结缔组织蛋白四、四、Digestion,Absorption and Metabolism消化、吸收和代谢消化、吸收和代谢n蛋白质的消化从胃胃开始，消化过程中需要胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、肽酶参与n蛋白质经过消化
12、过程最终被分解为氨基酸，在小肠粘膜被吸收小肠粘膜被吸收，通过门静脉进入肝脏，然后运送到全身各组织器官被利用n氨基酸通过小肠粘膜细胞是主动运输的过程主动运输的过程，分三种系统分别转运中性、酸性和碱性氨基酸n氨基酸吸收过程中存在竞争机制，肠道按食物肠道按食物中氨基酸的含量比例进行吸收中氨基酸的含量比例进行吸收n在肠道吸收的蛋白质包括食物食物中来源的和肠道内源性肠道内源性蛋白质两部分n肠道内源性蛋白质是指脱落的肠粘膜细胞和肠道分泌的消化液，每天约70gn必要的氮损失必要的氮损失(obligatory nitrogen losses)：指机体每天由于皮肤、毛发和粘膜脱落，妇女月经期失血以及肠道菌体死亡
13、排出而造成的不可避免的氮消耗，在20g以上n人体各组织、器官和体液中的游离氨基酸统称为氨基酸池氨基酸池（amino acid pooln氮平衡：氮平衡：机体摄入氮和排出氮的关系。机体摄入氮和排出氮的关系。氮平衡摄入氮（尿氮粪氮皮肤等氮损失）氮平衡摄入氮（尿氮粪氮皮肤等氮损失）n零氮平衡零氮平衡（zero nitrogen balance）n正氮平衡正氮平衡（positive nitrogen balance）n负氮平衡负氮平衡（negative nitrogen balance）蛋白质蛋白质-能量营养不良能量营养不良 一、营养不良定义一、营养不良定义n是由于是由于缺乏能量缺乏能量和（或）和（或
14、）蛋白质蛋白质所致的所致的一种营养缺乏症，主要见于一种营养缺乏症，主要见于33岁岁婴幼儿；婴幼儿；除体重明显减轻、皮下脂肪减少和皮下除体重明显减轻、皮下脂肪减少和皮下水肿以外，常伴有各种器官的功能紊乱。水肿以外，常伴有各种器官的功能紊乱。n临床上分为：以能量供应不足为主的消临床上分为：以能量供应不足为主的消瘦型；以蛋白质供应不足为主的浮肿型，瘦型；以蛋白质供应不足为主的浮肿型，介于两者之间的消瘦浮肿型。介于两者之间的消瘦浮肿型。二、病因二、病因(一一)喂养不当喂养不当n1 1、食物量和（或）、食物量和（或）质的不足：质的不足：n2 2、方法不当：、方法不当：n母乳不足又不加辅母乳不足又不加辅食
15、、人工喂养过稀、食、人工喂养过稀、长期供给单一食物长期供给单一食物或长期食量不足等。或长期食量不足等。n不定时、不定量、不定时、不定量、偏食骤然断乳等。偏食骤然断乳等。二、病因二、病因（二）疾病因素（二）疾病因素1.1.消化系统疾病或先天畸形消化系统疾病或先天畸形 2.2.各种急慢性感染及消耗性疾病各种急慢性感染及消耗性疾病（三）先天不足和生理功能低下（三）先天不足和生理功能低下多胎、双胎、早产等多胎、双胎、早产等三、病理生理饥饥饿饿新陈代新陈代谢失常谢失常消耗自消耗自身组织身组织器官功器官功能低下能低下糖元消耗糖元消耗 血糖偏低，自发性低血糖血糖偏低，自发性低血糖 脂肪分解脂肪分解 血胆固醇
16、血胆固醇，脂肪肝，脂肪肝蛋白质分解蛋白质分解 血总蛋白血总蛋白，白蛋白，白蛋白水肿水肿细胞分解细胞分解 水多、钾低、钠低水多、钾低、钠低消化液消化液，酶，酶 食欲不振，腹泻。食欲不振，腹泻。心肌萎缩，心搏量心肌萎缩，心搏量 脉搏细弱，血压偏低。脉搏细弱，血压偏低。肾浓缩功能减低肾浓缩功能减低 多尿，尿比重下降。多尿，尿比重下降。中枢神经抑制中枢神经抑制 精神萎靡，烦躁不安。精神萎靡，烦躁不安。免疫功能低下免疫功能低下 易并发各种感染易并发各种感染四、临床表现四、临床表现最先最先出现体重不增出现体重不增继而继而体重下降体重下降皮下脂肪减少或消失皮下脂肪减少或消失 出现消瘦出现消瘦/全身水肿全身水
17、肿最后最后出现身高低于正常出现身高低于正常皮下脂肪减少顺序皮下脂肪减少顺序腹部 躯干、臀部、四肢 面部婴幼儿婴幼儿（出生（出生3岁）岁）临床分度临床分度轻中重体重减轻1525%2540%40%腹壁脂肪0.80.4cm0.4cm消失消失消 瘦不明显不明显明明 显显皮包骨头皮包骨头精神症状无无哭吵、烦躁哭吵、烦躁萎靡、呆滞萎靡、呆滞肌肉松弛无或轻无或轻明显明显明显或张力明显或张力 皮 肤正常或正常或稍苍白稍苍白苍苍 白白弹性差弹性差苍苍 白白弹性消失弹性消失并 发 症无无少少多多37岁岁儿童儿童临床分度临床分度轻重体重下降1530%30%皮下脂肪减少，面颊脂肪存在减少，面颊脂肪存在全身脂肪消失全身
18、脂肪消失皮肤状况稍苍白、干燥稍苍白、干燥干瘪、松弛、干瘪、松弛、色素沉着色素沉着肌肉状况较松弛，但具有一定较松弛，但具有一定丰满度及肌张力丰满度及肌张力肌肉变薄、萎缩，肌肉变薄、萎缩，肌张力肌张力精神状况兴奋好哭，夜眠不安兴奋好哭，夜眠不安淡漠，嗜睡，昏迷淡漠，嗜睡，昏迷器官功能 仅有营养性贫血仅有营养性贫血 轻度微量元素缺乏轻度微量元素缺乏 无并发症无并发症 各器官功能受损各器官功能受损 中度贫血、微量素中度贫血、微量素 缺乏和并发症多缺乏和并发症多浮肿型消瘦型消瘦型中度营养不良：腹中度营养不良：腹部，躯干皮下脂肪部，躯干皮下脂肪消失，四肢消瘦。消失，四肢消瘦。生长迟缓：长期营生长迟缓：长期
19、营养不良（左）致身养不良（左）致身高低于正常值（右高低于正常值（右为对照正常同龄儿为对照正常同龄儿童）。童）。重度营养重度营养不良：面不良：面部皮下脂部皮下脂肪亦消失，肪亦消失，呈老人貌，呈老人貌，肌肉层萎肌肉层萎缩成皮包缩成皮包骨。骨。4 4岁病儿，岁病儿，（1 1）治疗前）治疗前体重体重8.2kg8.2kg；（2 2）显示臀）显示臀肌萎缩；肌萎缩；（3 3）治疗）治疗1 1+月后，体重月后，体重11.5kg11.5kg 图1 图2 图3营养不良营养不良性水肿性水肿男，男，9 9岁岁（1 1）显示）显示水肿的面水肿的面部；部；（2 2）治疗）治疗半月后的半月后的面部。面部。图1 图2五、并发
20、症1 1、营养性贫血：、营养性贫血：常出现营养性常出现营养性缺铁性贫血缺铁性贫血；2 2、维生素和微量元素缺乏：、维生素和微量元素缺乏：维生素缺乏以维生素缺乏以VitAVitA缺乏症最常见缺乏症最常见，其次为，其次为VitBVitB、C C、D D缺乏症；缺乏症；3 3、感染：、感染：4 4、自发性低血糖：、自发性低血糖：表现为面色灰白，神志表现为面色灰白，神志不清，脉搏减慢，呼吸暂停。如不及时抢不清，脉搏减慢，呼吸暂停。如不及时抢救，可能会无声无息地死于呼吸麻痹。救，可能会无声无息地死于呼吸麻痹。六、辅助检查六、辅助检查血清白蛋白浓度降低是最重要的改变，血清白蛋白浓度降低是最重要的改变，白蛋
21、白低于白蛋白低于30g/L30g/L血清胆固醇，血糖、各种电解质及微量血清胆固醇，血糖、各种电解质及微量元素浓度皆可下降元素浓度皆可下降 血清酶血清酶七、诊断 根据小儿的喂养史，疾病史，临床表现即根据小儿的喂养史，疾病史，临床表现即可诊断。可诊断。可分型为：可分型为：1 1、体重低下；、体重低下；2 2、生长迟缓；、生长迟缓；3 3、消瘦、消瘦 小儿营养不良分型体重体重低下低下生长生长迟缓迟缓消消 瘦瘦体重/年龄低于同年龄、同性别参照人群值的正常变异范围低于中位数减2个标准差，大于或等于中位数减3个标准差低于中位数减3个标准差反映儿童有慢性和（或）急性营养不良身高/年龄低于同年龄、同性别参照人
22、群值的正常变异范围低于中位数减2个标准差，大于或等于中位数减3个标准差低于中位数减3个标准差反映过去或长期慢性营养不良体重/身高低于同年龄、同性别参照人群值的正常变异范围低于中位数减2个标准差，大于或等于中位数减3个标准差低于中位数减3个标准差反映儿童近期、急性营养不良分型 分度 评定标准评定标准 中度中度 重度重度 反映反映八、预防1 1、合理喂养：大力提倡母乳喂养；、合理喂养：大力提倡母乳喂养；2 2、合理安排生活起居：坚持户外活动，保证充分睡、合理安排生活起居：坚持户外活动，保证充分睡眠；眠；3 3、防治各种疾病及先天畸形；、防治各种疾病及先天畸形；4 4、推广应用生长发育监测图：进行定
23、期监测，出现、推广应用生长发育监测图：进行定期监测，出现异常改变予以及时纠正。异常改变予以及时纠正。九、治疗n治疗原则：祛除病因、调整饮食、补充祛除病因、调整饮食、补充营养、促进消化功能。营养、促进消化功能。1 1、消除病因、消除病因、加强护理，治疗原发疾病。加强护理，治疗原发疾病。轻度：轻度：在维持原膳食基础上，添加含蛋白质和高热能在维持原膳食基础上，添加含蛋白质和高热能食物，以吃饱和消化为度。食物，以吃饱和消化为度。中、重度：中、重度：消化能力差，热能和营养物质供给应由少消化能力差，热能和营养物质供给应由少到多，由稀到稠，逐渐增加，不能操之过急。到多，由稀到稠，逐渐增加，不能操之过急。热卡热卡由由每日每日40406060卡卡/kgkg150150170170卡卡/kg/kg。九、治疗2 2、调整饮食：、调整饮食：九、治疗3 3促进消化，增进食欲促进消化，增进食欲:口服胃蛋白酶、胰酶等；口服胃蛋白酶、胰酶等；应用胰岛素应用胰岛素2-3U2-3U肌肉注射；肌肉注射；蛋白质同化激素苯丙酸诺龙。蛋白质同化激素苯丙酸诺龙。4 4支持疗法：支持疗法：高营养液静脉注射，少量高营养液静脉注射，少量多次输血或血浆。多次输血或血浆。5 5治疗并发症：治疗并发症：纠正贫血，补充多种维纠正贫血，补充多种维生素，控制感染。生素，控制感染。事例
