為保證人體合理營養的需要，一方面要滿足人體對必需氨基酸所需要的數量，另一方面還必須注意必需氨基酸之間的比例。因為組成人體各種組織細胞蛋白質的氨基酸有一定比例，故每日膳食中蛋白質所提供的各種必需氨基酸也必須與這一比例相一致，才能在體內充分被利用來合成組織細胞蛋白質。必需氨基酸間的相互比例，也就是人們常說的氨基酸模式。Rose通過氮平衡實驗所求得不同年齡的人體對必需氨基酸的需要量是不同的。

不同年齡的人對必需氨基酸的需要量是不同的。按每日每千克體重所需各種氨基酸的毫克數而言，嬰兒最多，成人較少。這可能是幼小人體需長身體，需要量較高；成人維持平衡可能相對需要較少。

膳食中蛋白質的氨基酸構成比例與機體的需要不相符合，某一種必需氨基酸數量不足，轉移核糖核酸就不能及時將所需要的各種氨基酸全部帶給核蛋白體核糖核酸，其他氨基酸也不能充分被利用，蛋白質合成就不能順利進行；某一種氨基酸過多，也會對其他氨基酸的利用發生影響。所以當必需氨基酸供給不足或不平衡時，蛋白質合成減少，也會出現類似蛋白質缺乏的癥狀。

各種食物中蛋白質的氨基酸組成成分不同，因而營養價值也不一樣。通常將含有8種必需氨基酸的蛋白質稱為完全蛋白質；8種必需氨基酸不全的蛋白質稱為不完全蛋白質。一般來說，蛋類、奶類、魚類、肉類和大豆蛋白質的營養價值較高，而一般植物性食品的蛋白質營養價值較低。這是一種較粗略的劃分，僅具有相對的意義。

多種食品配合應用，能較好地滿足人體對氨基酸，特別是必需氨基酸的要求，提高食品的蛋白質營養價值，這就是蛋白質的互補作用。如谷類食品的賴氨酸少，而豆類賴氨酸多，將谷類大米與豆類混吃就可提高其生理價值。單食大豆、小米、玉米，其生物價分別是64、57和60。如果將大豆及玉米混食，其生物價可提高到76。

3、蛋白質的消化、吸收與代謝

（1）蛋白質的消化與吸收

食物中蛋白質的消化從胃液中胃蛋白酶的作用開始，然后是胰液中蛋白分解酶與小腸黏膜細胞中的酶的作用。胰蛋白酶的分泌受攝入蛋白質在腸道中的容量而調節。其后蛋白水解酶作用于蛋白質的肽鏈，使蛋白質進一步分解為氨基酸。

蛋白質的水解產物氨基酸被小腸黏膜細胞吸收。過去認為只有游離氨基酸才有被吸收的最佳健康幫手可能，現發現短肽（例如二肽）也可被直接吸收，因小腸黏膜細胞上微絨毛及胞液內含有肽水解酶，進入的肽可被分解為游離氨基酸：游離氨基酸經門靜脈入肝臟，進而合成人體的蛋白質或進而生物氧化而供能。內源性的消化酶可作為蛋白質而分泌到腸腔，腸道腺管上的黏膜細胞，以新替老，衰老的細胞亦排到腸腔，這些是內源性蛋白質的丟失。人體每日約70克蛋白質分泌入腸腔，其中17克在腸液中，約50克在脫落的腸道上皮。如每日攝入100克蛋白質，則腸道每日共170克蛋白質周轉并吸收。而糞便中的氮估計只相當于10克蛋白質。由此可知，機體丟失蛋白質不大，表明外源性與內源性在腸道的吸收與消化效率都是較高的。但腸壁中蛋白質轉換率對食物中蛋白質很敏感。在蛋白質食入少時腸黏膜脫落少，分泌也少，提示當蛋白質攝入不足時，機體在一定程度上具有調節能力。

（2）蛋白質的代謝

門靜脈血中的游離氨基酸在攝入含蛋白質膳食后升高12倍，故一天內供給肝臟的氨基酸可有多次大的波動，而全身血液中變動很小，因此肝臟是調節氨基酸代謝的主要器官。例如，實驗證明，在狗的肝臟血液供應系統上插套管，然后喂大量的肉，發現通過肝臟的氨基酸一半以上分解為尿素，14％的氨基酸暫時合成為周轉時間短的肝臟蛋白質，6％為血漿蛋白質從肝臟分泌出來，只有23％以游離氨基酸的形式進入大循環，其中主要是支鏈氨基酸（異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸）。經過肝臟時氨基酸分布發生變化，這是因為肝臟是除支鏈氨基酸以外的其他必需氨基酸的主要分解代謝場所。支鏈氨基酸主要在肌肉和腎臟中分解。

肝臟分解必需氨基酸可根據體內需要而調節。例如有人以不同量賴氨酸合成的飼料喂養正在生長的大白鼠，當賴氨酸攝入量達到每日每200克體重最高達115毫克時，即促進鼠生長。他們將14C賴氨酸注入鼠體，當賴氨酸注入量在115毫克以下時，二氧化碳的呼出量是低于恒定水平；但在115毫克以上，二氧化碳的呼出就逐漸增加。這表明肝臟中賴氨酸的分解對于攝入和需要的平衡是很靈敏的?？赡艿恼{節因素主要是大循環血液中游離賴氨酸的水平，當攝人超過需要時，即突然升高。其他必需氨基酸，如色氨酸，也可觀察到血漿水平的同樣轉折。人體接受不同量的某種必需氨基酸的膳食，轉折點即可提供證據來確定出該氨基酸的需要量水平。

進入肝臟的氨基酸對肝臟蛋白質代謝有明顯調節蛋白質合成和周轉率的作用。大循環中的游離氨基酸含量決定于許多因素。體內最多的組織骨骼肌轉移血漿氨基酸，是受血漿胰島素水平控制的。注入胰島素可加速肌肉納入氨基酸和減少肌肉蛋白質分解，使血液游離氨基酸水平降低，尤其是支鏈氨基酸。

肌肉是支鏈氨基酸分解的主要場所，血液的游離氨基酸當經過肌肉時轉換為丙氨酸和谷氨酰胺。從肌肉來的谷氨酰胺，是腸細胞熱能來源的主要物質，在腎細胞代謝后生成尿氨，在肝細胞供給氨基以合成尿素。丙氨酸被肝臟利用，其碳架被用來生成葡萄糖，即葡萄糖異生作用，而氨基變成尿素的一部分。

血液中游離氨基酸的含量也影響在腦中的代謝。色氨酸是5一羥色胺的前體，酪氨酸是去甲腎上腺素的前體。已證明腦中游離色氨酸影響5一羥色胺的合成率。血漿中的色氨酸大多是松散地與血清白蛋白或游離脂肪酸結合。只有非結合型的色氨酸才能被腦納入，游離的與白蛋白結合的色氨酸之比能調節腦中5一羥色胺的生成。

4、氮平衡及其影響因素

氮平衡實驗方法可用來研究機體對蛋白質的消化吸收情況，同時也可了解機體對蛋白質的需要量。

攝入氮和排出氮相等稱為氮平衡；攝入氮大于排出氮稱正氮平衡；相反稱負氮平衡。

影響氮平衡的因素很多，要使結果較正確或有可比性，進行氮平衡實驗時，應注意有關影響因素，使其影響達最小的程度。主要影響因素如下：

（1）能量對氮平衡的影響。在氮平衡實驗中，能量應滿足受試者的需要。能量不足，氮平衡向負平衡方向改變。當蛋白質達到需要，如果能量大于需要，則可改善氮平衡。如果蛋白質達不到需要，盡管增加額外能量，也不會改善氮平衡的狀況。

在實驗期間加大機體的活動量，會使能量消耗增加；減少活動量，能量的消耗會減少。能量不足將有部分蛋白質用于供能而影響氮平衡。

（2）氮平衡受激素的影響、作用合成代謝的激素（如生長激素、睪酮）和分解代謝的激素（如皮質激素、甲狀腺素等）都可影響氮的代謝，尤其對肌肉的氮代謝。作用合成代謝傾向于使氮在體內貯留，而作用分解代謝的則相反，使氮在體內貯存量減少。

（3）蛋白質與氨基酸攝入量的影響。人體蛋白質合成與分解代謝中有相當一部分氨基酸被再利用。假如一個人處于低氮攝入水平，尿氮排出將隨之下降。蛋白質攝入低于消耗，出現負氮平衡，并引起體內蛋白質的消耗，繼之可引起器官功能的改變。這種攝入蛋白質減少，尿素排出相對下降的現象可能是機體的一種適應性反應。食用無氮膳當天，尿氮并沒有明顯下降，繼續食用無氮膳6～8天，排出氮下降并穩定在每天2．5克氮的水平；相反蛋白質攝入明顯增高也有類似的情況，即尿氮并不一定馬上相應上升。其機制有待研究。

（4）各種應激狀態，精神緊張、焦慮及疾病狀態等對氮排出有一定影響，在實驗結果的分析時應加以考慮；飲水量應控制，大量飲水會增加氮的排出。溫度高從皮膚丟失氮增多；蛋白質以外營養素供給的合理性都會有所影響。

5、蛋白質的需要量與供給量

蛋白質需要量是一個復雜而涉及很多方面的問題。食物蛋白質的質與量以及食用方法等都對結果有影響。目前，研究蛋白質需要量的方法常用的有要因加算法、氮平衡方法及用于幼兒的生長發育的觀察法，還有從氨基酸的需要量來推算蛋白質供給量的方法等。

（1）要因加算法。該法的理論基礎是根據人體在特定時間內最低的氮損失作為依據。這種最低損失稱為必需損失。其中包括尿、糞、皮膚以及其他方面氮損失的總和。至于人體在特定生理條件下的額外需要，就在這個基礎上加上去。例如嬰兒，應將必需損失氮再加上生長發育所需要的氮。用什么質和量的蛋白質來滿足和補充所有的損失，應看食物蛋白質的吸收和利用的效率。例如在特定的膳食蛋白質質量之下，食物被利用的效率為70％左右，要在需要量的基礎上加入30％才能確實達到需要。

此法的缺點是無氮膳不易被接受，并需一定時間才能穩定下來。除尿、糞、皮膚外，還有鼻分泌物，女性月經及男性射精中氮的損失等。這些也應加入到總損失氮中去，男性和女性每天每千克體重分別為2毫克和3毫克氮。

（2）氮平衡法。測定攝入不同量蛋白質的氮平衡結果，也可以找到能夠達到氮平衡的蛋白質量值。在正常情況下，分別以接近需要量的蛋白質到高于需要量的不同水平來測定各個平衡試驗的結果，可呈線性關系，這就可算出其回歸方程斜度，在這個斜度與零平衡水平線交叉處所標出的數值，應該是以特定蛋白質來達到氮平衡的結果。

此法的缺點是，它只回答機體氮的進與出的關系，未能反映機體蛋白質代謝的實際狀態和機體機能狀態。

（3）氨基酸及其模式與需要量。成人有8種必需氨基酸，嬰兒有9種。羅斯根據氮平衡實驗求得成人必需氮基酸的需要。嬰兒的需要是依據生長最佳狀態而求得。羅斯在攝入氨基酸氮的總量不變的情況下，在混合氨基酸食料中除去某一種氨基酸后引起負氮平衡，重新加入該種氨基酸，又能恢復氮平衡這種方法為依據，確定必需氨基酸的量。目前還被人們廣為應用。必需氨基酸與非必需氨基酸的比例上，在嬰兒必需氨基酸應占所有氨基酸總量的43％，兒童36％，而成人為19％一20％。

需要量與供給量兩者既有區別又有聯系。需要量是指滿足機體生理需要的最低量。供給量考慮到個體差異，在需要中的基礎上加上安全系數，即能滿足這一人群中所有人的需要量。一般為平均需要量，加上2個標準差，大約是增加30％。

三、脂肪：熱能的發電站

1、脂肪和類脂

脂類可分為脂肪和類脂，它們的功能各不相同。

（1）脂肪的功能有：

①儲存和供給熱量。脂肪儲存在皮下、臟器周圍、肌間隙等儲存熱量。脂肪由于個體一生變化大，固又稱可變脂。1克脂肪在體內氧化可產生38千焦（9千卡）熱量，比等量的碳水化合物和蛋白質大一倍多，是產熱量最高的營養素。

②飽腹感。脂肪能改善食物的感官性狀，增加可口性（口味），增進食欲。并且，脂肪在胃中的停留時間長，不易饑餓，因而有較好的飽腹感。

③保護內臟維持體溫。位于臟器周圍的脂肪可固定臟器，防止內臟臟器的下垂，位于皮下的脂肪可防止外力作用下骨骼的損傷。脂肪在皮膚下面，可阻止體表散熱，起保溫作用，有助于御寒；又可吸收外界的熱量不致傳到機體內部，起隔熱作用。

④儲存必需脂肪酸?？勺鳛楸匦柚舅岬膬Υ鎺?，需要時為機體提供必需脂肪酸。

⑤合成前列腺素等。必需脂肪酸是前列腺素、血酸素、白三烯的合成原料。必需脂肪酸對細胞膜和線粒體的結構完整十分重要。

⑥治療作用。由中鏈脂肪酸所組成的甘油三酯，在營養治療中有特殊重要意義，它不會引起血脂增高和動脈粥樣硬化，并能對胰腺功能不全、膽汁缺乏等消化不良、吸收障礙患者提供能源，且不會增加滲透壓或體積負荷。

（2）類脂的功能有：

①構成生物膜的主要成分。生物膜包括細胞膜、各種細胞器膜等，類脂由于個體一生變化相對小，固又稱固定脂。它們都是由磷脂、糖脂和膽固醇等組成的類脂層；腦髓和神經組織含有較豐富的磷脂和糖脂。

②轉化為類固醇激素和維生素D3。膽固醇則是制造體內固醇類激素的必需物質，也是機體合成維生素D3的原料。

③轉化為第二信使和神經遞質。類脂中的卵磷脂是神經遞質乙酰膽堿和膽堿的前身物質。膽堿也是神經遞質乙酰膽堿的前身物質。類脂中的磷脂酰肌醇可轉化為第二信使。

④促進脂溶性物質的溶解。類脂和脂肪都能幫助脂溶性物質和脂溶性維生素的溶解吸收。

⑤保護皮膚。保護上皮細胞功能正常，促進皮膚角化，加速皮膚損傷的愈合等。

⑥其他作用。如，類脂對細胞膜只允許細胞與外界發生有選擇性的物質交換，攝取營養素，排出廢物等新陳代謝中起重要作用。

2、脂肪的分解與運輸

脂類的消化主要在十二指腸進行，需膽汁酸的乳化幫助，在胰腺分泌的胰脂酶的催化下被分解。膽汁酸可將脂類乳化成小的微粒，使它們溶于水，然后在胰脂酶的作用下被分解。若膽汁酸和胰脂酶在腸道減少（如膽汁或胰酶排出減少），可造成脂肪瀉。脂肪在腸道主要被分解為脂肪酸、甘油、甘油一酯，然后被小腸吸收，吸收后形成乳糜微粒，經乳糜管人血。

血脂是指存在于血液中的脂類。有三脂酰甘油（即脂肪）、膽固醇和固醇酯、磷脂、游離脂肪酸。血脂是難溶于水的物質，在血液中它們以結合成脂蛋白的方式運輸。

主要的脂蛋白種類有：乳糜微粒、極低密度脂蛋白、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白四種。不同的脂蛋白主要運輸的脂類不同，游離脂肪酸是與血漿清蛋白結合運輸的。