蛋白质( protein)是化学结构复杂的一类有机化合物,是人体的必需的营养物质。蛋白质一词源于希腊文的proteios,也就是“头等重要”的意思,表明蛋白质是生命活动中头等重要物质。现已证明,生命的产生、存在和消亡都与蛋白质有关,蛋白质是生命的物质基础,没有蛋白质就没有生命,肽是目前补充蛋白质最快的方式。
蛋白质的构成:
蛋白质是自然界中一大类有机物质,从各种动、植物组织中提取出的蛋白质,其元素组成为:碳(50% ~ 55%)、氢(6.7% ~ 7.3%)、氧(19% ~24%)、氮(13%~19%)及硫(0% ~4%);有些蛋白质还含有磷、铁、碘、锰及锌等其他元素。由于碳水化合物和脂肪中仅含碳、氢、氧,不含氮,所以蛋白质是人体的唯一氮源,碳水化合物和脂肪不能代替。
大多数蛋白质的含氮量相当接近,平均约为16%。因此在任何生物样品中,每克氮相当于6.25g蛋白质(即100 ÷ 16),其折算系数为6.25。只要测定生物样品中的含氮量,就可以算出其中蛋白质的大致含量:
样品中蛋白质的百分含量(g%)=每克样品中含氮量(g)×6.25 x100%
蛋白质种类繁多、化学结构非常复杂,大多数蛋白质的化学结构尚未明确,因此无法根据蛋白质的化学结构进行分类。目前只能按照蛋白质以下四个方面的特性进行分类:形状、溶解度、化学组成与营养价值。
(一)按蛋白质形状分类
按蛋白质形状,蛋白质分为纤维状蛋白和球状蛋白。纤维状蛋白多为结构蛋白,是组织结构不可缺少的蛋白质,由长的氨基酸肽链连接成为纤维状或蜷曲成盘状结构,成为各种组织的支柱,如皮肤、肌腱、软骨及骨组织中的胶原蛋白;球状蛋白的形状近似于球形或椭圆形。许多具有生理活性的蛋白质,如酶、转运蛋白、蛋白类激素与免疫球蛋白、补体等均属于球蛋白。
(二)按化学组成分类
首先根据蛋白质的化学组成的复杂程度,将蛋白质分为单纯蛋白质与结合蛋白质两大类;然后再按其形状和溶解度分成各类蛋白质。单纯蛋白质只由氨基酸组成,其水解的中间产物是肽,最终产物只是氨基酸;结合蛋白质是由单纯蛋白质与非蛋白质结合而成,其中非蛋白质称为结合蛋白质的辅基。因此,结合蛋白质在彻底水解后,除产生氨基酸外,尚有所含的辅。
1.单纯蛋白质
单纯蛋白质又可按其溶解度、受热凝固性及盐析等物理性质的不同分为清蛋白、球蛋白、谷蛋白、醇溶谷蛋白、鱼精蛋白、组蛋白和硬蛋白等7类。
2.结合蛋白质
结合蛋白质按辅基不同,结合蛋白质分为:核蛋白、糖蛋白、脂蛋白、磷蛋白和色蛋白等5类。
(三)按蛋白质的营养价值分类
食物中蛋白质的营养价值取决于所含氨基酸的种类和数量,所以在营养上尚可根据食物蛋白质的氨基酸组成,分为完全蛋白质、半完全蛋白质和不完全蛋白质三类。
1.完全蛋白
完全蛋白所含必需氨基酸种类齐全、数量充足、比例适当,不但能维持成人的健康,并能促进儿童生长发育,如乳类中的酪蛋白、乳白蛋白,蛋类中的卵白蛋白、卵磷蛋白,肉类中的白蛋白、肌蛋白,大豆中的大豆蛋白,小麦中的麦谷蛋白,玉米中的谷蛋白等,把这些此蛋白质通过酶切技术,降解得到的蛋白质片断,就是肽类物质,肽类物质提高了人体对蛋白质的吸收与利用率,也显现出了一些异于蛋白质的生物活性。
2.半完全蛋白
半完全蛋白所含必需氨基酸种类齐全,但有的氨基酸数量不足,比例不适当,可以维持生命,但不能促进生长发育,如小麦中的麦胶蛋白等。
3.不完全蛋白
不完全蛋白所含必需氨基酸种类不全,既不能维持生命,也不能促进生长发育,如玉米中的玉米胶蛋白,动物结缔组织和肉皮中的胶质蛋白,豌豆中的豆球蛋白等。
对于半完全蛋白和不完全蛋白而言,通过酶解技术,制得的蛋白多肽,由于人体对其吸收和转运机制不同,可能大大提高对原蛋白质的吸收利用率。发挥出对人体独特的调节功能,如玉米肽的解酒护肝功能,胶原原蛋白护肤和营养骨骼作用。
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