蛋白质（protein）是生命活动中最重要的物质之一，是构成人体细胞的主要成分，约占人体固体成分的45%、体重的20%。人体从头发到指甲，从皮肤到骨骼，从血液到每一个细胞无不是蛋白质所组成，没有蛋白质就没有生命。
一、蛋白质的组成与分类
1.蛋白质的组成蛋白质是一种复杂的生物高分子化合物，主要含有碳、氢、氧、氮、硫等元素，有的还含有铁、铜、锌、铝、钴等金属元素，有些蛋白质也含有磷，甚至含有碘。各种蛋白质含氮量相当接近，平均值约为16%，是人体中氮素的唯一来源。
蛋白质的基本组成单位是氨基酸（amino acid），在组成人体蛋白质的22种氨基酸中，有9种是人体内不能合成的，必须从外部摄入，主要依靠食物提供。这9种氨基酸称为人类生命活动的必需氨基酸（essential amino acid），只要缺少其中一种必需氨基酸，蛋白质就不能合成。
此外，非必需氨基酸对人体生命活动也是非常重要的，只是由于人体内可以合成，不一定要由食物提供，一般也不至于缺少，因而没有像必需氨基酸那样强调。
2.蛋白质的分类已知的生物界蛋白质有10万余种。各种食物中蛋白质所含氨基酸种类和数量有所不同，对人体的营养价值也不尽相同，一般可将食物蛋白质分为三类。
（1）完全蛋白质：这类蛋白质所含的氨基酸种类和数量均与人体蛋白质相近似。每日的膳食中若富含这类蛋白质，有利于促进儿童生长发育和维持身体健康。完全蛋白质大多数存在于动物性食物中，如肉、鱼、蛋和乳制品的蛋白质。
（2）半完全蛋白质：此类蛋白质所含的氨基酸种类和数量与人体基本相似，但比例的差异较大，不能在人体内充分被利用，难以满足人体合成组织细胞对蛋白质的需要。如小麦中的麦胶蛋白、谷蛋白、玉米蛋白。膳食中若长期只有此类蛋白质，对人体生长发育有不良影响。大多数植物性食物，如大米、面粉和干果等所含的蛋白质属于此类。
（3）不完全蛋白质：此类蛋白质缺少一种或数种氨基酸。长期食用此类蛋白质，则不能维持人体健康。如白明胶、玉米胶蛋白和猪皮、蹄筋中的蛋白质属于此类。
二、蛋白质的生理功能
各种蛋白质在生命活动过程中各自发挥其特有的生理功能，概括起来主要有以下几个方面。
（1）促进机体的新陈代谢：新陈代谢是生物的基本特征之一，是机体内多种生物化学反应的综合表现。
（2）调节生理机能：机体的新陈代谢过程受各种激素的调节，而大多数激素属于蛋白质，如调节血糖的胰岛素是一种蛋白质；调节磷、钙代谢的甲状腺素也是一种蛋白质。这些激素均是维持机体正常代谢不可缺少的物质。
（3）保证机体运动：机体的运动依靠肌肉的收缩，骨骼肌中的肌动球蛋白的收缩是人体一切运动的基础，在供能的条件下，肌动球蛋白的收缩引起肌肉的收缩，发生各种机体运动。肌肉包含有大部分的蛋白质，也含有一些必需脂肪酸等，这些都是维持肌肉收缩所必需的物质。
（4）提高机体免疫力：体内的抗体、补体、干扰素、白细胞和淋巴等抵抗疾病的物质都是由蛋白质所构成，上述物质对防御疾病和外界病源的侵袭起着重要作用。
（5）运载氧气和二氧化碳：机体细胞进行物质代谢，需要不断地消耗氧气和排出二氧化碳，上述二种气体在体内的传输主要依赖于红细胞中的血红蛋白，一旦血红蛋白减少或/和功能障碍，氧气和二氧化碳的交换受阻，引起代谢障碍或终止，造成生命危险。
（6）维持生物膜的功能：生物膜对维持细胞正常生理活动起着重要作用，蛋白质是生物膜的重要组成部分，生物膜上含有各种具有生物活性的蛋白质，并与脂质结合成复合体，是生物体内物质和信息流动的必经通路，也是体内能量转换的场所。
（7）构成受体蛋白：人体细胞生物膜上存在一系列专一的受体蛋白，发挥各自的特殊生理功能，如视网膜上的视蛋白能接受光的刺激而产生视觉；舌表面的味蕾有味觉蛋白能接受气味的刺激而产生味觉。体内还有许多药物的受体蛋白，能与各种药物专一性的结合，使该药物进入细胞发挥药效。
（8）保持组织弹性：一些蛋白质具有维持组织的弹性和硬度的作用，如上皮组织蛋白质坚硬而具有不溶解性，从而保持人体表面的正常形态，有防御感染和促进伤口愈合的作用；血管壁蛋白使血管保持一定的弹性，对维持正常血压起着重要作用。
（9）维持正常渗透压：体液中的蛋白质可控制液体在细胞内的流动，控制水分和其他物质在血管内外的移动，维持机体正常的渗透压。
（10）供给能量：每克蛋白质在体内可产生6.736kJ（4kcal）的热能，当糖和脂肪供给不足时，机体可动用蛋白质提供能量。
综上所述，蛋白质与生命活动有着密切的关系，是维持生命活动的重要物质基础。因此，摄入足够量的蛋白质对于保证人体健康有着非常重要的意义。
三、蛋白质的营养价值
食物蛋白质的营养价值取决于其必需氨基酸的含量及相对比例。高质量的蛋白质不仅含有丰富的必需氨基酸，而且比例适当，其营养价值高，主要用于组织蛋白质的更新与修复。若食物蛋白质中缺乏某些必需氨基酸或者必需氨基酸的比例不适当，其营养价值就低，此类食物蛋白质大多数只能充当机体活动的能量。
一般来说，动物性蛋白质和乳类蛋白质的营养价值较高，而植物性蛋白质的营养价值较低。当然，这种说法只是相对而言，不能概以全部，在植物性蛋白质中，大豆蛋白质的营养价值就很高，不亚于一些动物性蛋白质，是人体蛋白质补充的重要来源。
评价食物蛋白质营养价值的高低，主要根据蛋白质的含量、消化率、生物价、功效比值和氨基酸评分来进行综合评价。
（1）蛋白质的含量：评价食物蛋白质的营养价值，首先要考虑该食物中所含蛋白质的量，同类食物中，蛋白质含量高的食物营养价值相对就高，反之则低。计算公式如下：
蛋白质含量（g/100g）=食物总氮量×6.25食物总量×100%
（2）蛋白质的消化率（Protein Digestibility，P.D）：蛋白质消化率是指蛋白质在人体内消化酶作用下被分解的程度。蛋白质消化率越高，被人体吸收利用的可能性越大，其营养价值也就越高。几种常见食物蛋白质的消化率，蛋白质消化率的计算公式如下：
消化率（%）=食物氮-（粪氮-粪代谢氮）食物氮×100%
影响蛋白质消化率的因素很多。在植物性食物中，由于蛋白质被纤维素所包裹，与胃肠道消化酶接触程度差，因此其消化率通常比动物性蛋白质低。如果将植物性食物加工烹煮，使纤维软化、破坏或去除，就能提高其蛋白质的消化率，如大豆整粒食用时，其蛋白质的消化率仅为60%，制成豆浆后，其消化率可达85%，加工成豆腐后，其消化率便可提高到90%～96%。
（3）蛋白质的生物价（Biological Valw，B.V）：蛋白质的生物价是指食物蛋白质中被机体吸收的氮量与吸收后在体内储留氮量的比值。其表示蛋白质被吸收后在体内被利用的程度。
生物价=储留氮吸收氮×100%
生物价的高低主要取决于食物蛋白质中必需氨基酸的含量和比例与人体需要的相符合程度，与人体需要越接近，生物价就越高。乳清蛋白的生物价位于各种蛋白之首，乳清蛋白中富含谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸等人体合成谷胱甘肽的氨基酸。缺乏蛋白质者在补充乳清蛋白后，可以在较快的时间内提高机体免疫力和改善代谢紊乱，使脑组织内谷胱甘肽的含量显著升高，在防癌、抗自由基和提高机体免疫力方面具有重要作用。常见食物蛋白质的生物价。
（4）蛋白质的功效比值（Protein Efficiency Ratio，P.E.R）：蛋白质的功效比值是指正在生长发育中的幼龄动物每摄入1克蛋白质后体重增加的克数，表示蛋白质在体内被同化的程度。在蛋白质摄入量相等的情况下，体重增加值较大者，该食物蛋白质的功效比值就高。蛋白质的功效比值可用下列公式计算：
蛋白质的功效比值=动物体重增加数（克）摄入食物蛋白质数（克）×100%
（5）氨基酸评分（Awino Acid Score，A.A.S）：在评定某种蛋白质的营养价值时，将其各种必需氨基酸的含量逐一与参考蛋白质（人奶或全鸡蛋）的必需氨基酸构成比例和含量相比较，这种方法称为氨基酸评分，这一评分方法被国际上广泛采用。氨基酸评分的计算公式如下：
氨基酸评分=每克待评蛋白质中某种必需氨基酸的量（mg）每克参考蛋白质中某种必需氨基酸的量（mg）×100%
从理论上说，评定一种食物蛋白质的营养价值时，应根据9种必需氨基酸的构成比例逐一评分，然后综合评价。实际上目前只采用对赖氨酸、蛋氨酸或色氨酸中的一种构成比例进行评分即可。
人类必需氨基酸正常只能由食物蛋白质提供，如果食物蛋白质中的必需氨基酸缺乏，必将直接影响人体内蛋白质的合成，从而影响机体的生长发育和正常生理机能。因此，必需氨基酸的含量是食物蛋白质营养价值的重要指标。
不同食物的蛋白质所含必需氨基酸的种类和数量各不相同，营养价值也高低有别。例如大豆蛋白质主要是蛋氨酸不足，而稻米、小麦主要是赖氨酸不足，其次是苏氨酸不足。这些不足的氨基酸明显地制约了这些食物蛋白质的利用率，被称为限制性氨基酸。在氨基酸评分中，只要评定出主要限制性氨基酸的分数，就可以评定出食物蛋白质的营养价值，如果氨基酸评分越接近100，该食物蛋白质的营养价值就高。
蛋白质净利用率（net protein utiligation，NPU）是反映食物蛋白质被机体净利用的程度，实际上包括了食物被消化和利用两个方面的情况。
蛋白质净利用率=生物价×消化率=储留氮食物氮×100
（6）限制氨基酸：当食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸相对含量较低或缺乏，限制了食物蛋白质中其他必需氨基酸被机体利用的程度，使其营养价值降低，这些含量相对较低或缺乏的必需氨基酸称为限制氨基酸。一种食物中可能有几种限制氨基酸，将含量最少称为第一限制氨基酸，余者以此类推。如谷类蛋白质含量较少的氨基酸有赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸等。以赖氨酸含量最低，故谷类蛋白质的第一限制氨基酸为赖氨酸，其他依次排列。
以上几种评价膳食蛋白质营养价值的指标，从不同的侧面反映膳食蛋白质的质量。
（引自黄承钰《医学营养学》，第一版，2003）
四、蛋白质的营养互补
通过混合不同的食物蛋白质，使其在体内的利用率高于单一食物蛋白质的利用率，称为食物蛋白质的营养互补作用。例如大豆蛋白质的限制性氨基酸为蛋氨酸，氨基酸评分为72；稻米蛋白的质限制性氨基酸为赖氨酸，氨基酸评分为67。若把大豆和稻米的蛋白质等比例混合，就可以用大豆丰富的赖氨酸补充稻米的不足，而以稻米充裕的蛋氨酸补充大豆的不足，这样，大豆-稻米混合蛋白质的利用率显然会高于单一大豆或稻米蛋白质的利用率，氨基酸评分可提高至89。
目前，我国人民的食物蛋白质的主要来源仍然是稻谷类，稻谷类蛋白质中的赖氨酸含量不足，因此在营养上采用谷类和豆类混合食用，可大大提高食物蛋白质的营养价值，蛋白质的营养互补作用有非常重要的应用价值，对保护我国广大劳动人民的身体健康有着极其重要的意义。
五、人体对蛋白质的日需要量
一般认为，人体组织蛋白质每天约有3%进行更新，根据测定结果，食用无蛋白质膳食后，氮的排出量为体重65kg的成年人每天恒定地从体内排出3.5g氮，相当于消耗蛋白质22g，这是无法避免的损耗。所以成年人每日至少要从膳食中补充22g以上的蛋白质，才能维持体内蛋白质的基本平衡，正在生长的婴幼儿和青少年、孕妇，为了满足新生组织细胞形成的需要，其氮素摄入量必须大于排出量，以保证一部分蛋白质补充新生组织的需要。至于因饥饿或/和食用缺乏蛋白质膳食的个体、消耗性疾病患者、高压力人群等，由于大量组织细胞被破坏分解，每天排出氮素的量大大超过摄入量，因此，需要补充更多的蛋白质，尤其是高品质的蛋白质。
综前所说，成年人每天从体内排出3.5g氮，相当于消耗了22g组织蛋白质，每天仅需补充22g蛋白质，就能维持体内的氮平衡。但实际并非如此，如若每天只补充22g食物蛋白质，则不足以维持体内氮的总平衡。其原因主要是食物蛋白质的组成与体内蛋白质的组成不同，食物蛋白质不能完全转化为组织蛋白质而造成食物蛋白质的损耗；再则，食物蛋白质能增强细胞代谢，加大了蛋白质的分解，造成蛋白质的消耗。因此食物蛋白质的摄入量必须大于排氮量。
1.蛋白质日摄入量人体对蛋白质的需要量是一个比较复杂的问题，难以强行划定标准，可因人而异，但应当补充维持身体正常生理功能所必需的最低量，低于这一补充量将对身体产生不良影响。为此，世界卫生组织（WHO）和世界粮农组织（FAO）向全世界推荐了蛋白质日摄入量。
根据蛋白质最低生理需求量，各国根据本国经济实力和社会发展情况，为确保群体中大多数人都能获得所需营养素，都分别制订了本国的蛋白质供给量标准。供给量一般都比需求量更为充裕，中国营养学会建议成年人每日摄入蛋白质70g，当然，这仅是一个人为的量，不是绝对量。在实际生活中还应根据劳动强度、蛋白质的营养价值和年龄等因素而调整、变动。
2.必需氨基酸需要量食物蛋白质经消化、吸收后，能否同化为组织蛋白质，与必需氨基酸的比例有密切关系，食物蛋白质中若缺乏必需氨基酸，必将对机体产生不良影响。据此，WHO和FAO向各国推荐了人类对必需氨基酸的估计需求量。
六、蛋白质的主要来源
蛋白质广泛存在于几乎所有的动、植物性食物中，所以，食物是人体蛋白质的主要来源。其中动物性食物的蛋白质含量较高，如禽畜肉类、鱼类、禽蛋类和乳制品等，这些食物中的蛋白质含量大都在15%以上，而且必需氨基酸的种类齐全，构成比例与人体的需要比较相近，故营养价值较高。植物性食物以豆类的蛋白质含量最为丰富，其中黄豆的蛋白质含量高达36%；谷类的蛋白质含量较低，大都在10%以下，但由于食用量大，故为我国人民食物蛋白质的主要来源，机体所需要蛋白质的一半是由谷类提供。此外，微生物蛋白也越来越受到重视，如螺旋藻的蛋白质含量可达60%（干重），还有一些昆虫蛋白质含量也很高，有待研究、开发和利用。联合国粮食及农业组织指出，昆虫体内富含蛋白质和矿物质，可成为重要的食物来源，也可作为普通食物的有益补充。全世界有90多个国家和地区的居民食用约1400多种昆虫，如蜜蜂、蚱蜢、飞蛾、蟋蟀、蝉、蚕、禾虫、蜣螂等。
由于植物性食物蛋白质中的必需氨基酸含量不足，构成比例与人体需要有较大差距，加上其消化吸收过程中受植物纤维素的影响，故营养价值较低。因此，以植物性食物为主要膳食的我国人民普遍存在不同程度的蛋白质不足。
为增强人民的体质，从维持机体总氮平衡的角度考虑，膳食蛋白质在满足供给量的同时，应当进一步提高动物性食物蛋白质的摄入量，使动物性蛋白质的摄入量达到总蛋白质摄入量的30%。还应增加膳食中豆制品的比例，以满足机体对蛋白质的需要。
七、蛋白质的营养代谢
食物蛋白质在胃内开始消化，胃液中的胃蛋白酶可将蛋白质水解成胨，胨进入小肠后，在蛋白质水解酶的作用下，分解成氨基酸，并被小肠上段肠黏膜吸收入血，在肝脏进行代谢。
体内的氨基酸主要用于合成新的蛋白质，部分氨基酸进行氧化分解，或转变为糖或酮体，作为供能物质。还有少量氨基酸转变成一些生理活性物质，如活性肽、核苷酸和核酸等，以维持一些组织的活动。各种氨基酸可通过血液在各组织之间转运，以保证各组织中的氨基酸代谢。
体内氨基酸的代谢废物经肾脏随尿排出体外，若肾功能障碍，排泄受阻，氨基酸的代谢产物则对机体造成不良影响，甚至发生严重后果。这也是肾功能障碍者不能大量补充蛋白质的主要原因。
八、蛋白质缺乏对人体的影响
食物蛋白质的摄入量不足或必需氨基酸的构成比例不适当，均可引起蛋白质的缺乏，对机体造成不良影响，发生一系列疾病，甚至死亡。没有优质蛋白质则多种微量元素和维生素等营养物质均无法吸收。如震惊全国的劣质奶粉事件，就是劣质奶粉中的蛋白质含量严重不足，导致食用劣质奶粉的数百名婴儿营养不良而死亡。蛋白质缺乏的不良影响主要有以下方面：
（1）影响生长发育：可影响儿童和青少年的生长发育。
（2）免疫能力下降：易患感冒、细菌感染、传染病、癌症。
（3）影响组织修复：受损组织难以修复和重建。
（4）生理功能降低：导致人体提前老化。
（5）组织结构疏松：出现胃下垂、子宫下垂、肾下垂等。
（6）组织器官受损：引起高血压或低血压、糖尿病、冠心病、动脉硬化、肝硬化、胃十二指肠溃疡、结肠炎等。
