蛋白质来源于希腊语π ρ τ ε ι ο,意为“第一优先”。
蛋白质是七大必需营养素之一,也是三大供能物质之一,是一切生命的物质基础。
所有的生命形式本质上都是蛋白质功能的体现。没有蛋白质,就没有生命。
一个70公斤的健康成年男性含有大约12公斤的蛋白质。
关于常见的蛋白质分类,请参见以下内容:
按来源划分
蛋白质根据来源可以分为动物蛋白和植物蛋白,它们的氨基酸是不同的。
动物蛋白主要是从牛奶中提取的乳蛋白。其蛋白质的种类和结构更接近人体的蛋白质结构和数量,一般含有人体必需的8种氨基酸。蛋白质质量好,利用率高,但富含饱和脂肪酸和胆固醇。例如:乳清蛋白、酪蛋白等。
植物蛋白主要来源于大豆蛋白,其最大的优点是不含胆固醇,但缺乏免疫球蛋白,而谷物相对缺乏赖氨酸等。例如:大豆分离蛋白、大豆浓缩蛋白等。
根据蛋白质的营养价值分类
食物蛋白质的氨基酸模式与人体蛋白质的氨基酸模式越接近,必需氨基酸的利用率越高,食物蛋白质的营养价值越高。所以在营养上,可以分为完全蛋白、半完全蛋白和不完全蛋白。
完整的蛋白质含有各种必需氨基酸,其氨基酸模式与人体接近。它营养价值高,不仅能维持成人的健康,还能促进儿童的生长发育。如蛋、奶、肉、鱼等动物蛋白和大豆蛋白。
半完全蛋白质含有各种必需氨基酸,但氨基酸模式与人类蛋白质有很大不同。一种或几种氨基酸的相对含量较低,导致体内其他必需氨基酸的浪费,导致蛋白质的营养价值下降,蛋白质可以维持生命,但不能促进生长发育。大多数植物蛋白质是半完全蛋白质。
不完全蛋白质含有不完全种类的必需氨基酸,既不能维持生命,也不能促进生长发育,如玉米醇溶蛋白、动物结缔组织中的胶质蛋白等。
根据优点和缺点分类
必需氨基酸是指人体不能合成或不能满足人体需要,必须直接从食物中获取的氨基酸。其中,9种氨基酸是必需氨基酸,分别是:异亮氨基酸、亮氨基酸、赖氨酸氨基酸、鸡蛋氨基酸、苯丙基氨基酸、苏型氨基酸、色原氨基酸、戊酸和群氨基酸
大多数食物中含有8种必需氨基酸,但随着食物中氨基酸比例的不同,蛋白质的营养价值也会有所不同。如果蛋白质符合氨基酸组成接近人体的要求,且人体吸收利用效率较高,我们可以称这类蛋白质为“优质蛋白质”。例如,我们经常吃鸡蛋、牛奶和大豆。
有些植物性食物也富含蛋白质,就像我们经常吃的大米、小麦、豌豆,但这些植物性食物中一两种氨基酸的比例相对较低。如果你单独吃这些食物,这些氨基酸满足人类需求的效率会相对较低。在常见的食物蛋白质中,胶原蛋白被称为“劣质蛋白质”,因为它只含有七种必需氨基酸。
但是,不同食物中所含的蛋白质结合在一起,其中的氨基酸可能会相互补充,从而将劣质蛋白质转化为优质蛋白质。比如大米的蛋白质中赖氨酸的含量很低,绿豆和豌豆的蛋白质中蛋氨酸和半胱氨酸的含量很低,但大米恰恰富含蛋氨酸和半胱氨酸,而豌豆和绿豆富含赖氨酸,两者结合后氨基酸互补,成为“优质”的蛋白质组合。
根据成分分类
根据化学组成,蛋白质通常可以分为简单蛋白质、结合蛋白质和衍生蛋白质。
水解简单蛋白质得到氨基酸和氨基酸衍生物;
氨基酸、非蛋白质辅助基团和其他通过水解结合蛋白质获得的物质;
对蛋白质进行变性和修饰,得到衍生蛋白质。
简单的蛋白质可以分为:
白蛋白:溶于水和稀盐、酸或碱溶液,可被饱和硫酸铵沉淀,加热固化。广泛存在于生物体内,如白蛋白、乳清蛋白、蛋清蛋白等。
球蛋白:不溶于水,但溶于稀盐、稀酸和稀碱溶液,可用半饱和硫酸铵沉淀。它普遍存在于生物体中,如血清球蛋白、肌球蛋白和植物种子球蛋白。
谷蛋白:不溶于水、乙醇和中性盐溶液,但易溶于稀酸或碱。如谷蛋白和谷蛋白。
醇溶性谷蛋白:不溶于水和无水乙醇,但溶于70% ~ 80%乙醇、稀酸和稀碱。分子中脯氨酸和酰胺较多,非极性侧链远远多于极性侧链。这种蛋白质主要存在于谷物种子中,如玉米醇溶蛋白、麦醇溶蛋白等。
组蛋白:溶于水和稀酸,但被稀氨水沉淀。分子中组氨酸和赖氨酸较多,分子呈碱性,如小牛胸腺组蛋白。
精胺:溶于水和稀酸,不溶于氨水。分子中有很多碱性氨基酸,所以是碱性的,比如三文鱼精子蛋白。
硬蛋白:不溶于水、盐、稀酸或稀碱。这种蛋白质是动物体内具有结缔组织和保护功能的蛋白质,如角蛋白、胶原蛋白、网膜素和弹性蛋白。
结合蛋白质,根据辅助基团的不同,可以分为:
核蛋白:辅基为核酸,如脱氧核糖核蛋白、核糖体、烟草花叶病毒等。
脂蛋白:与脂质结合的蛋白质。脂质成分包括磷脂、甾醇和中性脂质,如血液中的β1-脂蛋白和蛋黄球蛋白。
糖蛋白和粘蛋白:辅助成分为半乳糖、甘露糖、己糖胺、己糖酸、唾液酸、硫酸或磷酸中的一种或多种。糖蛋白可溶于碱性溶液,如卵清蛋白、γ-球蛋白和血清粘蛋白。
磷蛋白:磷酸基团通过酯键与蛋白质中丝氨酸或苏氨酸残基侧链的羟基相连,如酪蛋白和胃蛋白酶。
血红素蛋白:辅基为血红素。含铁的,如血红蛋白和细胞色素c,含镁的叶绿素,含铜的血蓝蛋白等。
黄素蛋白:辅基为黄素腺嘌呤二核苷酸,如琥珀酸脱氢酶和D-氨基酸氧化酶。
金属蛋白:直接与金属结合的蛋白质,如含铁的铁蛋白、含锌的醇脱氢酶、含钼、铁的黄嘌呤氧化酶等。
衍生蛋白质,天然蛋白质变性或修饰、修饰和分解的产物。
一级衍生蛋白:不溶于所有溶剂,如变性蛋白。
二级衍生蛋白:溶于水,但受热不凝固,如蛋白胨、肽。
三级衍生蛋白:功能改良,如磷酸化蛋白、乙酰化蛋白、琥珀酰胺蛋白。
根据成分分类
根据分子形状的不同,蛋白质可分为球状蛋白质和纤维状蛋白质。以长轴与短轴之比计,球状蛋白小于5,纤维状蛋白大于5。
纤维蛋白多为结构蛋白,是组织结构中不可缺少的蛋白质。它们通过长氨基酸肽链连接成纤维状或卷曲状结构,成为各种组织的支柱,如皮肤、肌腱、软骨和骨组织中的胶原蛋白。
球状蛋白质的形状近似球形或椭圆形。许多生理活性蛋白质,如酶、转运蛋白、蛋白质激素、免疫球蛋白和补体,都属于球蛋白。
根据成分分类
根据其结构,蛋白质可分为单体蛋白质、寡聚蛋白质和聚合蛋白质。
单体蛋白质:蛋白质由一条肽链组成,最高结构为三级结构。包括由二硫键连接的几条肽链形成的蛋白质,最高结构也是三级结构。大多数水解酶是单体蛋白质。
寡聚蛋白质:含有两个或多个具有三级结构的亚单位。它可以是同一亚基的聚合,也可以是不同亚基的聚合。
多蛋白:一种由几十个亚单位甚至几百个亚单位组成的超多聚体蛋白质。
按功能分类
根据其功能,蛋白质可分为活性蛋白质和非活性蛋白质。活性蛋白包括调节蛋白、收缩蛋白和抗体蛋白。非活性蛋白质包括结构蛋白质。
结构蛋白:构成人体组织的蛋白质,如韧带、头发、指甲和皮肤。
调节蛋白:具有调节功能的蛋白质,如胰岛素和甲状腺素。
收缩蛋白:参与收缩过程的蛋白质,如肌球蛋白和肌动蛋白。
抗体蛋白:蛋白质,如免疫器官蛋白,构成机体的抗体。
蛋白质的推荐摄入量和主要食物来源
据中国营养学会,成年男性极轻体力劳动者蛋白质推荐摄入量为70g/天,相当于鸡蛋525g女性65g/天,相当于490g鸡蛋。不同年龄和劳动强度对蛋白质的要求见附表。
蛋白质中的食物来源可以分为两类:植物蛋白和动物蛋白。在植物蛋白中,谷类含有约10%的蛋白质,由于能量需求,蛋白质是膳食蛋白质的主要来源。豆类富含蛋白质,而大豆含有高达36%~40%的蛋白质。氨基酸组成合理,利用率高。它们是植物蛋白中的优质蛋白。
鸡蛋含有11%~14%的蛋白质,是优质蛋白质的重要来源。鸡蛋被称为理想蛋白质,因为它们的氨基酸组成最接近人类蛋白质的氨基酸模式。牛奶一般含有3.0%~3.5%的蛋白质,是婴儿除母乳外最好的蛋白质来源。肉包括家禽、家畜和鱼的肌肉。新鲜肌肉含有15%~22%的蛋白质,肌肉蛋白的营养价值优于植物蛋白,是人体蛋白质的来源之一。
为了提高膳食蛋白质的质量,膳食中应保证一定量的优质蛋白质。一般要求动物蛋白和大豆蛋白占膳食总蛋白的30%~50%。