評價蛋白質質量的新方法——蛋白質消化率校正的氨基酸記分法 醫生在線手機版

評價蛋白質質量的新方法——蛋白質消化率校正的氨基酸記分法　　衛生研究 1999年第1期第28卷 綜　述　　作者：何志謙　聞芝梅　　單位：何志謙(中山醫科大學醫學營養系，廣州　510089)；聞芝梅(中國預防醫學科學院營養與食品衛生研究所)　　蛋白質質量評價是國際上非常關注和有爭論的主要課題。無論從公眾健康或經濟角度考慮都需要一種合適的正確評價蛋白質質量的方法。植物性和動物性蛋白質一般都由20種氨基酸組成，但其中僅有9種氨基酸是人類膳食中必需的。在人類攝入的蛋白質來源中，必需氨基酸只佔很小部分，這些必需氨基酸的需要量隨年齡、生理學情況和健康狀態而異。評價蛋白質的方法應能準確和精確區分個別蛋白質對人類生物學需要的相對效能。FAO／WHO對蛋白質質量評價聯合專家委員會從1982年起對此進行了大量的工作，過去用蛋白質功效比值(PER)及未校正的氨基酸記分法評價蛋白質質量存在問題，該委員會經過五次討論提出一種用蛋白質消化率校正的氨基酸記分法(Protein Digestibility-Corrected Amino Acid Score, PDCAAS)來衡量蛋白質質量，1991年該法獲通過和正式公布［1］。　　1　評價人類食物蛋白質質量的一般要求　　[-hzh-] 　　臨床上認為評價蛋白質質量最準確的方法應能反映人類生長及代謝，如用氮平衡法，但就費用和耗時上考慮都不宜於將其作為常規的評價方法。自1919年以來，蛋白質功效比值(PER，測定能支持正在生長大鼠生長的能力)曾被許多國家作為指標。在用此法幾十年後發現PER過高估計了某些動物性蛋白質對人類的價值而低估了植物性蛋白質的價值，這可能起誤導作用。有一段時間氨基酸分(用雞蛋和乳類的氨基酸模式評分)曾被廣泛應用來代替PER。雖然有些蛋白質的質量可以直接用用氨基酸分來評價，而另一些蛋白質則由於消化率和生物利用率差而不合適用該法。因而必需同時考慮氨基酸成分、採用合適的評分模式和測定消化率來準確預測人類膳食中食物蛋白質質量。　　2　蛋白質消化率校正的氨基酸記分法(PDCAAS)的測定和應用　　在理論上，評價蛋白質質量最合理的方法是將食物的氨基酸含量(考慮其生物利用率)與人的氨基酸需要量模式相比較［2］。人的氨基酸需要量在不同生長階段的差異很大。對1歲以下嬰兒食物蛋白質質量的評價系根據人乳的氨基酸成分作為記分模式。FAO／WHO及美國科學院曾提出以2～5歲兒童的氨基酸模式暫定為兩歲以上人類單一的氨基酸記分模式［3，4］。用PDCAAS來評價食物蛋白質的質量是從以下三方面考慮的：(1)食物蛋白質的必需氨基酸組成；(2)食物蛋白質的消化率；(3)食物蛋白質能提供人體必需氨基酸需要量的能力。　　2.1　食物蛋白質的含量和氨基酸成分　　混合食物蛋白質的含量可以用測定的氮乘以6.26；其氨基酸成分可以直接分析，即將蛋白質用酸或鹼水解，對釋放的氨基酸經離子交換色譜法(IEC)、氣相-液相色譜法(GLDC)或高效液相色譜法(HPLC)分離後進行定量分析，但這些方法的變異較大。也可以利用已發表的氨基酸成分資料庫。但由於這些數據所用的分析方法不同，不同數據來源的同一食物的結果相差較大，因而需要用新的實驗技術建立氨基酸成分資料庫。混合食物的氨基酸成分可按各個食物的氨基酸成分含量進行加權平均，計算出平均每克混合食物的氨基酸成分。　　2.2　蛋白質的消化率　　不同蛋白質的消化、吸收和利用的程度不同。蛋白質的消化率可能起源於食物蛋白質固有(蛋白質構型、氨基酸結合)的差別、存在可能改變蛋白質消化的非蛋白質成分(膳食纖維、單寧和植酸)、存在抗生理作用的因子或由於加工情況改變酶從蛋白質中釋放氨基酸，因而FAO／WHO的蛋白質評價專家委員會在1975年的一次專家聚會上建議氨基酸記分應該用『真』蛋白質消化率進行校正［1］。　　真消化率(TD)的計算：　　TD=［攝入氮-(氮-FK)］×100／攝入氮　　FK=代謝氮或內源性糞氮(進食無氮膳時糞便中排出的氮)　　表1　一些食物的真消化率(人類)［1］　　　　　　%　　食物 平均值 食物 平均值　　雞蛋 97 小米 79　　牛奶，乳酪 95 豌豆 88　　肉，魚 94 花生 94　　玉米 85 花生醬 95　　大米(精) 88 黃豆粉 86　　棉籽 90 分離大豆蛋白 95　　全小麥(精) 86 鮮豆 78　　小麥粉(精) 96 全玉米 87　　麵筋 96 玉米加豆 78　　燕麥粉 99 中國混合膳 90　　2.3　蛋白質消化率校正的氨基酸記分法的計算　　將每克食物的必需氨基酸成分(EAA)與適宜的人體必需氨基酸需要量模式(FAO／WHO 2～5歲兒童參考模式，mg/g蛋白質)比較，得出未校正的氨基酸記分。以其必需氨基酸比值作為限制性氨基酸，將此限制性氨基酸的比值乘以該食物蛋白質的消化率即為其校正的氨基酸記分(PDCAAS)。表2列舉了部分混合中國膳食、分離大豆蛋白和牛肉的必需氨基酸記分結果［5，6］ 表2　混合中國膳食分離大豆蛋白和牛肉的PDCAAS的計算舉例〔1，5，6〕　　必需氨基酸　　(EAA) (A)　　FAO／WHO　　2～5歲兒童參考　　模式(mg/g) 混合中國膳食 分離大豆蛋白 牛肉　　(B)　　EAA模式　　((mg/g) (B／A)　　未校正的氨　　基酸記分 PDCAAS(1) (C)　　EAA模式　　(mg/g) (C／A)　　未校正的氨　　基酸記分 PDCAAS (D)　　EAA模式　　(mg/g) (D／A)　　未校正的氨　　基酸記分 PDCAAS　　組氨酸 19 26 1.36 1.22 26 1.37 1.30 34 1.79 1.68　　異亮氨酸 28 43 1.53 1.37 49 1.75 1.66 45 1.61 1.51　　亮氨酸 66 81 1.22 1.10 82 1.24 1.18 79 1.20 1.13　　賴氨酸 58 51 0.88 0.80(2) 63 1.09 1.04 83 1.43 1.34　　蛋氨酸+胱氨酸 25 43 1.71 1.54 26 1.04 1.00(3) 37 1.48 1.39　　苯丙氨酸+酪氨酸 63 85 1.35 1.21 90 1.43 1.36 73 1.16 1.09　　蘇氨酸 34 36 1.06 0.95 38 1.12 1.06 44 1.29 1.21　　色氨酸 11 14 1.26 1.14 13 1.08 1.03 10.8 0.98 0.92(4)　　纈氨酸 35 52 1.50 1.35 50 1.43 1.36 49 1.40 1.32　　註：(1) PDCAAS=未校正的氨基酸分×真消化率(混合膳中國為0.90，分離大豆蛋白為0.95，牛肉為0.94)　　(2) 混合中國膳系根據1992年全國營養調查資料推算，其限制性氨基酸為賴氨酸，PDCAAS為0.800　　(3) 分離大豆蛋白的限制性氨基酸為蛋氨酸+胱氨酸，PDCAAS為1.00　　(4) 牛肉的限制性氨基酸為色氨酸，PDCAAS為0.92　　在計算PDCAAS時，任何高於1.0的記分均計為1.0。因為過多的氨基酸不能被身體作為氨基酸來利用，在營養上沒有絕對益處。這些多餘的氨基酸被脫氨，其氮以尿素的形式排出，其它含碳部分被作為能量利用或轉為脂肪或碳水化合物在體內儲存。PDCAAS高於1.0的蛋白質都是能滿足人體必需氨基酸需要量的質量相等的高質量蛋白質。PDCAAS低於1.0的低質量蛋白質的氨基酸組分不能滿足2～5歲兒童對氨基酸的需要量，其消化率也較低。表3選用了幾種不同蛋白質的PDCAAS，這些結果與對人的營養價值的觀察也是一致的。　　表3　某些食物蛋白質的PDCAAS［1，5］　　蛋白質來源 PDCAAS 蛋白質來源 PDCAAS　　分離大豆蛋白 1.00 燕麥粉 0.57　　大豆濃縮純蛋白 0.99 豌豆粉 0.69　　酪蛋白 1.00 花生 0.52　　雞蛋白 1.00 小麥 0.40　　牛肉 0.92 麵筋 0.25　　3　用蛋白質消化率校正的記分法的優缺點　　其優點在於簡單和在科學上的合理性，可以常規用於對食物蛋白質質量的評價。還可以提供補充蛋白質和蛋白質互補可能性的信息。可用於營養標籤以便用戶計算混合食物的記分。但對質量較差(某些必需氨基酸缺乏或極低)的蛋白質，其PDCAAS與根據生物學分析的蛋白質質量估計的有些不一致。非必需氨基酸和非蛋白氮過量會影響膳食必需氨基酸的利用，PDCAAS不能用於計算非必需氨基酸不成比例的蛋白質對限制性氨基酸利用的不良影響。但這種情況在實際上很少見。　　4　小結　　用蛋白質消化率校正的氨基酸記分法衡量和表達蛋白質的質量是目前簡易而又準確的方法，是一種對植物性蛋白質及其製品最合適的可行常規方法，經FAO／WHO專家委員會核定，於1991年通過和正式公布。其後許多國家(包括美國的食品藥品管理局及一些歐洲國家)承認此法，並陸續有論證文章［5］。當然沒有一種方法是十全十美的，對氨基酸成分分析和蛋白質消化率的分析還有待進一步改進。我國是一個食用植物蛋白質的大國，繼續開發和利用植物蛋白質資源是一項長期的任務，本法也許能助一臂之力。作者簡介：何志謙，男，博士，教授　　參考文獻　　1　FAO／WHO. Protein quality evaluation. FAO food and nutrition paper No. 51. Rome:Food and Agriculture Organizations of the United Nations　　2　FAO／WHO／UNU. Energy and protein requirements. In:WHO Tech Rept Ser 724. Geneva:World Health Organization,1985　　3　FAO／WHO. Energy and protein requirement. WHO Tech. Rept. Ser. 522. Geneva： World Health Organization,1993　　4　NAS／NRC. Improvement of protein nutriture. Washington DC: US Food and Nutrition Board, National Academy of Science, 1974　　5　Henley EC, Kaster JM. Protein evaluation by protein digestibility-corrected amino acid scoring. Food Tech, 1994,4：74—77　　6　葛可佑.90年代中國人群的膳食與營養狀況(1992年全國營養調查).北京：人民衛生出版社，1996.89　　1998-10-29收稿
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