什么是蛋白质,它们在体内的作用是什么?

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蛋白质由许多组成部分组成,称为氨基酸。我们的身体需要膳食蛋白质来为我们的细胞和组织的生长和维持提供氨基酸。我们的膳食蛋白质需求在整个生命中都会发生变化。欧洲食品安全局 (EFSA) 建议成年人每天每公斤体重至少摄入 0.83 克蛋白质(例如,70 公斤的成年人每天摄入 58 克蛋白质)。植物和动物蛋白的质量和消化率各不相同,但如果他们的总蛋白满足他们的需求,这通常不是大多数人关心的问题。我们的目标应该是摄入多种来源的蛋白质,这对我们的健康和地球都有好处。

蛋白质是由什么组成的?

蛋白质由许多不同的氨基酸连接在一起组成。在植物和动物中常见的这些氨基酸结构单元有 20 种。一个典型的蛋白质由 300 个或更多的氨基酸组成,并且氨基酸的特定数量和序列对于每种蛋白质都是独一无二的。就像字母表一样,氨基酸“字母”可以以数百万种不同的方式排列,以创建“单词”和完整的蛋白质“语言”。根据氨基酸的数量和序列,产生的蛋白质将折叠成特定的形状。这种形状非常重要,因为它将决定蛋白质的功能(例如肌肉或酶)。每个物种,包括人类,都有自己的特征蛋白质。

氨基酸分为必需的或非必需的。顾名思义,人体不能产生必需氨基酸,因此必须来自我们的饮食。而非必需氨基酸可以由人体产生,因此不需要来自饮食。

表 1。 必需氨基酸与非必需氨基酸。

必需氨基酸

非必需氨基酸

组氨酸

异亮氨酸

亮氨酸

赖氨酸

蛋氨酸

苯丙氨酸

苏氨酸

色氨酸

缬氨酸

丙氨酸

精氨酸*

天冬酰胺

天冬氨酸

半胱氨酸*

谷氨酸

谷氨酰胺*

甘氨酸*

脯氨酸*

丝氨酸

牛磺酸*

酪氨酸*

*这些是条件性必需氨基酸,这意味着它们仅在某些条件下是必需的(例如对于新生儿)。

蛋白质对身体有什么作用?

我们的身体由数千种不同的蛋白质组成,每种蛋白质都有特定的功能。它们构成了我们细胞和组织的结构成分,以及许多酶、激素和免疫细胞分泌的活性蛋白(图1)。

这些身体蛋白质在我们的一生中不断地被修复和替换。这个过程(称为“蛋白质合成”)需要持续供应氨基酸。虽然一些氨基酸可以从旧身体蛋白质的分解中回收,但这个过程是不完美的。这意味着我们必须吃膳食蛋白质来满足我们身体对氨基酸的需求。

由于蛋白质对细胞和组织的生长至关重要,因此在儿童、青春期、怀孕和母乳喂养等快速生长或需求增加的时期,充足的蛋白质摄入尤为重要。

图 1。 蛋白质在体内的功能。

哪些食物富含蛋白质?

蛋白质可以在植物性和动物性食物中找到。图 2 显示了一份典型的常见动物和植物性食品中的蛋白质含量。有关如何估算健康份量的更多信息,请参阅用手测量份量。

图 2。 高蛋白食物。

动物蛋白和植物蛋白有区别吗?

正如我们在图 2 中看到的,动物和植物性食物都可以是丰富的蛋白质来源。但是它们的质量一样吗?

蛋白质的质量可以通过多种方式定义;然而,所有定义都与它们所含的必需氨基酸和非必需氨基酸的分布和比例有关。一般来说,与植物蛋白相比,动物蛋白的质量更高,因为它们含有更高比例的必需氨基酸。

有一个普遍的误解,即植物性蛋白质完全缺乏某些必需氨基酸。事实上,大多数植物性蛋白质将包含全部 20 种氨基酸,但往往含有有限量的某些必需氨基酸,称为限制性氨基酸。这意味着,如果食用少量植物性食物作为唯一的蛋白质来源,它们就不太可能提供足够的必需氨基酸来满足我们的需求。对于很少或不吃动物性食物的人,例如纯素食者或素食者,重要的是他们从具有互补限制性氨基酸的来源中摄取蛋白质。例如,食用大米(赖氨酸和硫胺素含量有限,但蛋氨酸含量高)和豆类(蛋氨酸含量有限,但赖氨酸和硫胺素含量高)将提供补充氨基酸,有助于满足必需氨基酸的需求。

动物蛋白和植物蛋白的生物利用度和消化率也不同。可消化必需氨基酸评分 (DIAAS) 是确定日粮蛋白质消化率的推荐方法,其数值低于或有时甚至高于 100。DIAAS 超过 100 表明蛋白质具有非常高的消化率和质量,是很好的补充蛋白质给那些质量较低的人。与基于植物的蛋白质相比,基于动物的蛋白质往往具有更高的 DIAAS 分数(表 2)。由于大多数人从多种来源摄取蛋白质,因此蛋白质的质量和消化率通常不是问题。

表 2。 100g食品中不同蛋白质类型的DIAAS和质量。

蛋白质类型

DIAAS

质量

小麦

40

杏仁

40

大米

59

豌豆

64

鹰嘴豆

83

中等

鸡胸肉

108

鸡蛋

113

全脂牛奶

114

我们每天应该吃多少蛋白质?

EFSA 制定了蛋白质的膳食参考值 (DRV)。表 3 总结了不同生命阶段蛋白质的 DRV。对于普通成年人,建议每天每公斤体重至少摄入 0.83 克蛋白质。换句话说,一个 70 公斤的成年人应该每天至少吃 58 克蛋白质。这相当于大约 200 克鸡胸肉或 240 克混合坚果中的蛋白质。

在儿童期、怀孕期和哺乳期等成长期间,蛋白质的需求量相对较高。此外,在老年期间,我们的蛋白质与能量的比例开始增加。这意味着由于新陈代谢率下降和久坐不动的生活方式,我们需要相同数量的蛋白质但更少的能量(或卡路里)。

表 3。 各生命阶段的膳食参考值。BW:体重。

参考值

g/day 70 kg 成人

童年(12个月 - 17岁)

1.14 – 0.83 g/kg BW

-

成人(18-65岁)

0.83 g/kg BW

58g

老年人(> 65 岁)

1 g/kg BW

70g

怀孕

0.83 g/kg BW

58g

  • 1 个学期
+1g/天

59g

  • 2 个学期
+ 每天 9 克

67g

  • 三个月
+ 每天 28 克

86g

母乳喂养(0-6个月)

+ 19 克/天

77g

母乳喂养(> 6个月)

+13 克/天

71g

我们每天吃多少蛋白质?

一般来说,欧洲人摄入足够的蛋白质,在大多数发达国家中缺乏蛋白质的情况很少见(图 3)。由于欧洲人的饮食已经超过了要求的水平,EFSA 不建议增加目前的蛋白质摄入量。

图 3。 欧洲国家的蛋白质摄入量。

蛋白质对健康有哪些好处?

摄入足够的蛋白质来满足我们身体的需求对于许多身体功能都很重要。然而,有证据表明,在某些情况下,将蛋白质摄入量增加到所需水平以上可以提供额外的健康益处。

蛋白质和体重控制

与富含脂肪或碳水化合物的食物相比,食用富含蛋白质的食物已被证明更能增加我们的饱腹感(也称为饱腹感)。短期研究有充分的证据表明,高蛋白饮食(即每天 1.2 – 1.6 克/千克;70 千克成人每天 84 – 112 克)有助于减少总热量摄入并迅速减轻体重。然而,长期保持体重的证据尚不清楚。像所有的饮食一样,高蛋白饮食只有在坚持的情况下才有效,这对某些人来说可能很困难,而坚持率低可能部分解释了长期维持体重所观察到的有限益处。

蛋白质与肌肉减少症

肌肉减少症是一种以肌肉质量和身体功能进行性丧失为特征的疾病,通常与老年人有关。肌肉减少症与虚弱增加、跌倒风险、功能衰退甚至过早死亡有关。由于蛋白质对于肌肉质量的修复和维持至关重要,因此蛋白质摄入量低与发生肌肉减少症的风险增加有关也就不足为奇了。同样,随着年龄的增长,增加蛋白质摄入量以及增加体力活动有助于保持肌肉质量和力量,从而降低我们患肌肉减少症和骨骼疾病的风险。

蛋白质和运动表现

长期以来,蛋白质与运动表现有关。蛋白质在帮助修复和加强运动后的肌肉组织方面起着关键作用。尽管蛋白质对于增强肌肉至关重要,但为了最大限度地发挥其益处,应该在整个饮食的背景下考虑它,其中包括适量的碳水化合物、脂肪、维生素和矿物质。最佳蛋白质摄入量将取决于运动的类型(例如耐力或阻力训练)、持续时间和强度,并不总是越多越好。每天每公斤体重 1.4-2.0 克的蛋白质摄入量(例如 70 公斤的成年人每天 98-140 克)被认为足以满足大多数锻炼者的需求。运动员应通过均衡饮食来实现蛋白质摄入,对于需要保持高蛋白质但限制总热量摄入的个体,可使用蛋白质补充剂。

蛋白质摄入过多会怎样?

没有足够的证据来确定蛋白质摄入量的阈值,EFSA 表示,在正常情况下,蛋白质摄入量是 DRV 的两倍(每天 1.7 克/公斤,或 70 公斤成人每天 119 克)仍然被认为是安全的。对于患有肾病的人来说,过量的蛋白质可能是一个问题,这些人应该在增加蛋白质水平之前咨询注册营养师或全科医生。

体重增加

有一个普遍的误解,认为你不能通过吃蛋白质来增加体重。这是不正确的,就像碳水化合物和脂肪一样,在热量过剩的情况下食用时,多余的蛋白质会转化为身体脂肪,导致体重增加。说到维持体重,最重要的是保持能量平衡。

红色和加工肉类与癌症风险

蛋白质对身体健康至关重要,但一些高蛋白食物可能比其他食物更有益于我们的健康。特别是,食用大量红肉和加工肉与某些癌症的风险增加有关。红肉是蛋白质以及许多其他必需营养素(如铁、维生素 B12 和锌,不一定需要完全避免以降低风险。世界癌症研究基金会建议我们尽量每周食用不超过三份(约 350-500 克熟重)的红肉,并且尽量少吃加工肉类。

蛋白质可持续性

我们做出的食物选择不仅会影响我们的健康,还会影响环境。一般来说,与大豆、豌豆和小扁豆等植物来源相比,牛肉、乳制品和羊肉等动物性蛋白质对环境的影响更大(即使用更多资源并产生更多温室气体)(图 4)。虽然没有必要或不建议完全避免动物性食物,但改变饮食模式以包括更多植物性蛋白质来源,可以有益于我们的健康和地球。可持续饮食不仅仅是选择可持续的富含蛋白质的食物,有关如何过上更可持续的生活的更多提示,请参阅健康和可持续饮食的提示以及减少食物浪费的提示。

图 4 .不同食物的蛋白质含量和温室气体排放量 (GHGe)。

结论

蛋白质是生命所必需的;它提供我们细胞和组织生长和维持所需的必需氨基酸。我们对蛋白质的需求取决于我们的生活阶段,大多数欧洲人的摄入量足以满足他们的需求。由于大多数人的饮食多样化,只要蛋白质的总量满足他们的日常需求,他们所吃蛋白质的质量和消化率就不必担心。由于我们吃的是食物而不是营养物质,因此我们应该选择富含蛋白质的食物,这些食物不仅可以提供必需的氨基酸,还可以支持健康和可持续的饮食。