运动营养(二):蛋白质

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蛋白质

组成与分类

蛋白质主要由碳、氢、氧、氮(C、H、O、N)4种元素构成,这些元素先构成氨基酸,许多的氨基酸小分子再构成蛋白质大分子,因此氨基酸是构成蛋白质的基本单位

氨基酸种类

构成人体蛋白质的氨基酸目前已知20多种,分为2类

  • 必需氨基酸 —— 人体不能自身合成,或合成速度较慢不能满足机体需要,但又是维持生长发育、合成机体蛋白质所必需的,必需由食物蛋白质提供的氨基酸
  • 非必需氨基酸 —— 人体可以自身合成

人体必需氨基酸8种

网上流传的必需氨基酸记忆口诀,“笨蛋来宿舍凉一凉鞋” —— 苯丙氨酸、蛋氨酸、懒氨酸、苏氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸

(半必需氨基酸:酪氨酸、胱氨酸 —— 由“笨蛋”转变而来)

摄入蛋白质的本质

饮食中对蛋白质的需要,实际上是对氨基酸的需要。

食品中的蛋白质通过消化分解为氨基酸,然后被吸收并通过血液运输到机体细胞中,机体细胞利用这些氨基酸重新构建机体蛋白质。

蛋白质的合成,机体必须获得合成所需的所有氨基酸,如果缺少其中一种,则合成过程就不能完成。

合成过程是按一定数量和比例来进行的,当一种特定的氨基酸缺乏或相对比例较低时,这种必须氨基酸就被称为限制性氨基酸,因为它限制着蛋白质合成的有效数量。

  • 植物食品限制性氨基酸 —— 赖氨酸、蛋氨酸、胱氨酸、色氨酸、苏氨酸
  • 谷物类限制性氨基酸 —— 赖氨酸
  • 豆类限制性氨基酸 —— 蛋氨酸

动物蛋白质,如蛋、奶(乳制品)、肉,可提供人体生长和维持生命所需要的氨基酸种类及数量

氨基酸构成比例

食物中各种氨基酸的相互比例成为氨基酸比例(又称氨基酸模式),与人体需要完全相符的氨基酸模式称为理想氨基酸模式。

鸡蛋蛋白和人奶是已知的营养价值最好的蛋白质

WTO推荐必需氨基酸构成比例

氨基酸蛋白质(mg/g)
异亮氨酸40
亮氨酸70
赖氨酸55
蛋氨酸 + 胱氨酸35
苏氨酸40
色氨酸10
缬氨酸50
苯丙氨酸 + 酪氨酸60

营养学把蛋白质分为3类

  1. 完全蛋白质:含必需氨基酸种类齐全,比例得当,不但能维持成人健康,并能促进儿童生长发育 —— 酪蛋白、蛋、肉类中的白蛋白和肌蛋白,小麦中的麦谷蛋白、大米中的米蛋白、玉米中的谷蛋白等
  2. 半完全蛋白质:含必需氨基酸种类尚全,但含量比例不当,可维持生命,但不能促进生长发育 —— 小麦中的麦胶蛋白
  3. 不完全蛋白质:含必需氨基酸种类不全,既不能促进生长发育,也不能维持生命 —— 玉米胶蛋白、动物结缔组织和肉皮中的胶蛋白、豌豆中的豆子球蛋白

营养功用

1)构成机体组织

  • 蛋白质是一切细胞组织的主要成分(如骨骼、韧带、头发、指甲、皮肤、软组织、器官、肌肉等)。
  • 蛋白质是生命的物质基础,蛋白质是维持机体生长、更新、修补组织的必需材料,约占体重18%

2)调节生理机能

  • 蛋白质具有酶的催化作用,激素的生理调节作用,血红蛋白与肌红蛋白的输氧与贮养作用

3)增强机体的免疫力

  • 蛋白质是保护机体免受细菌和病毒侵袭的一种必要物质。(如感冒、病毒性肝炎、伤寒、百日咳、麻疹的抗体形成)
  • 高蛋白饮食可以增强肝脏对侵入机体的某些毒素的抵抗力

4)供能

  • 蛋白质主要供能并非供能,将其作为主要能量来源是不经济的。
  • 当糖和脂肪供给的热量不足或摄入氨基酸过多超过体内需要时,蛋白质供能。
  • 体内蛋白质更新分解代谢中,破损细胞组织中的蛋白质也放出能量,每克蛋白质释放4kcal

食物蛋白质营养价值判定

食物中蛋白质营养价值高低主要有食物中所含蛋白质数量、质量、以及人体对其消化吸收率等因素来综合判定。

蛋白质质量

  • 食物中提供各种必需氨基酸之间的比例与人体所需比例相近程度

食物中蛋白质含量

蛋白质含量高低是评价食物营养价值的基础 —— 含量越高,营养价值越高

  • 含量高主要为动物性食物 —— 15~20%
  • 牛奶虽然含量不高,但是摄入量大,也可获得较多的蛋白质数量
  • 植物中大豆、花生含蛋白质数量高
  • 螺旋藻被称为自然食物中营养价值最高的食物 —— 55~70%
食物含量
牛奶3.3
鸡蛋12.3
猪肉(瘦)16.7
牛肉(瘦)20.2
羊肉(瘦)15.5
12~18
大米8.5
小米9.7
面粉9.9
玉米8.6
大豆34.2
螺旋藻55~70
马铃薯1.9
油菜2.0
大白菜1.4
白薯2.3
菠菜2.0
花生26.2

消化率

蛋白质被消化酶分解的程度,亦可反应摄入的蛋白质被机体吸收的程度。消化率越高,被吸收的越多,机体可利用的就越多,营养价值越高。

  • 植物蛋白消化率(78%)不如动物蛋白(92%),主要是植物蛋白被植物纤维包裹,妨碍与消化酶充分接触
  • 有的植物含有妨碍蛋白质消化率的因子。大豆(抗胰蛋白酶)、蛋清(抗生物素)、鱼(噻氨酶)、牛奶(酪素钙) —— 加热可破坏这些因子,提高消化率
  • 食物颗粒大小影响消化率 —— 颗粒越大,消化率越低
  • 烹饪方式 —— 蒸煮可提高消化率、高温煎炸降低消化率还会破坏氨基酸,降低营养价值

蛋白质生物价

省物价是评定食物构成蛋白质中各种 必需氨基酸 被人体利用的程度 指标  —— 表示食物蛋白质在机体内 真正被利用 的程度。

生物价是评定蛋白质营养价值 最常用 的方法。从食物中摄取的各种必需氨基酸 与人体比例一致 时,被机体 充分利用的效率 才越高,其生物价也越高。

几种常见食物蛋白质的生物价

  • 鸡蛋和牛奶的生物价最高
食物蛋白质生物价(%)
大米77
小麦67
大麦64
高粱56
小米57
甘薯72
马铃薯67
玉米60
大豆64
蚕豆58
绿豆58
花生59
白菜76
76
77
牛肉76
鸡蛋94
牛奶85

蛋白质互补作用

几种蛋白质食物混合食用时,由于各种蛋白质所含氨基酸互相配合,取长补短,改善了必需氨基酸含量的比例,从而使混合蛋白质的生物价提高,这种现象称为蛋白质互补作用

混合食物蛋白质的生物价
混合蛋白质混合后生物价(%)
食物原生物价(%)混合比例
小麦674070
玉米6040
大豆5720
大麦676777
大豆5733
大豆572073
玉米6040
小米5740
大豆572075
高粱5630
玉米6050
大豆577077
鸡蛋9430
奶粉853383
面粉6767
小米572580
面粉6755
牛肉7610
大豆5710
  • 粮食类蛋白质中 赖氨酸较少 —— 大豆中 赖氨酸较多,蛋氨酸较少;玉米中蛋氨酸较高,两者互补可提高生物价

蛋白质摄入原则

较好的发挥蛋白质的互补作用,应该遵循的原则

  • 食物多样化、粗细粮搭配
  • 动物蛋白合理分配于各餐
  • 适量采用豆制品
  • 两种食物摄入时间不超过5小时,时间太长互补作用将会降低
  • 优质蛋白 ——肉类、鱼类、蛋类、奶类、豆类
  • 普通蛋白 —— 谷类(大米、面制品)、杂粮
  • 低蛋白质 —— 水果、蔬菜

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