第一篇　儿童营养学基础

已知人体必需营养素有42种，包括：9种必需氨基酸 [异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸（蛋氨酸）、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸、组氨酸]；2种必需脂肪酸（亚油酸和α-亚麻酸）；14种维生素（维生素A、维生素D、维生素E、维生素K、维生素B ₁、维生素B ₂、维生素B ₆、维生素B ₁₂、烟酸、泛酸、叶酸、胆碱、生物素、维生素C）；7种常量元素（钾、钠、钙、镁、硫、磷、氯）；8种微量元素（铁、碘、锌、硒、铜、铬、钼、钴）；糖类（葡萄糖）和水。这些营养素可概括为6大类，其中蛋白质、脂类、碳水化合物归类为宏量营养素，矿物质、维生素归类为微量营养素。相对于微量营养素，宏量营养素具有机体需要量大，体内含量多，能产生能量等共同特征。

蛋白质（protein）是人体内最重要的高分子化合物，是生命的物质基础，参与构成一切细胞和组织的结构。人体蛋白质直接或间接来源于食物，因此食物中的蛋白质是决定食物营养价值的重要宏量营养素。蛋白质与脂质、碳水化合物一样，可在体内供应能量，是产能营养素之一。

蛋白质是以氨基酸（amino acid）为基本单位构成的，而后者是分子中具有氨基和羧基的一类含有复合官能团的化合物，具有共同的基本结构。由于它是羧酸分子α碳原子上的氢被一个氨基取代的化合物，故又称α-氨基酸。食物营养价值的高低主要取决于所含氨基酸的种类、数量及相互比例。食物蛋白质必须经过适当的消化，其所含的各种氨基酸才能够被吸收进入机体，发挥其营养作用。

食物蛋白质的消化是从胃开始的，但主要在小肠进行。蛋白质在胃内由胃蛋白酶（pepsin）消化。胃蛋白酶是由胃黏膜主细胞合成并分泌的胃蛋白酶原（pepsinogen）经胃酸激活而生成，其发挥作用的最适宜pH值为1.5～2.5。胃蛋白酶水解蛋白质的特异性较差，主要水解芳香族氨基酸、甲硫氨酸或亮氨酸等残基组成的肽键。但是胃蛋白酶对乳中的酪蛋白（casein）有凝乳作用，所形成的凝乳块可延长乳液通过胃肠的时间，有利于充分消化，这对婴幼儿喂养具有重要意义。

经过胃内初步消化的蛋白质产物及未被消化的蛋白质，在小肠内经胰液及小肠黏膜细胞分泌的多种蛋白酶及肽酶的共同作用，进一步水解为氨基酸。小肠内的蛋白酶有两类，一类是可水解蛋白质分子内部肽键的内肽酶（endopeptidase），包括胰蛋白酶、糜蛋白酶和弹性蛋白酶等；另一类是可将肽链末端的氨基酸逐个水解的外肽酶（exopeptidase），包括氨基肽酶（aminopeptidase）和羧基肽酶（carboxypeptidase）等。胰腺细胞最初分泌出来的各种蛋白酶和肽酶是无活性的蛋白酶原，在十二指肠被肠激酶激活，成为具有活性的蛋白酶。氨基肽酶水解蛋白质释出氨基酸，最后剩下的寡肽（如二肽），可被肠黏膜细胞刷状缘和细胞液中存在的寡肽酶（oligopeptidase）进一步水解为游离氨基酸。

蛋白质的消化大部分是在小肠完成的，但是小肠消化的蛋白质中，一部分是外源摄入的食物蛋白质，还有相当一部分是内源性的组织蛋白质，主要是消化道各器官分泌的消化液，包括唾液、胃液、小肠液和胰液中的蛋白质等，以及脱落的消化道黏膜细胞。外源性蛋白质可达消化蛋白质总量的一半。人体对蛋白质的消化效率很高，一般健康人可将95%摄入的食物蛋白质完全水解。

经过小肠腔内消化液和接近肠黏膜刷状缘部位的消化，蛋白质被水解为游离氨基酸和含2～3个氨基酸的寡肽。生成的游离氨基酸被小肠黏膜细胞直接吸收，此过程中不同的氨基酸可能需要相应的氨基酸载体转运。最初发现小肠黏膜上皮细胞膜上至少存在4种氨基酸载体（中性氨基酸载体、碱性氨基酸载体、酸性氨基酸载体以及亚氨基酸和甘氨酸载体），随着方法学的发展，后续发现更多类型的氨基酸载体。水解生成的寡肽（尤其是二肽）可以被直接吸收，而不必经肠腔内寡肽酶水解。寡肽虽然可被肠黏膜细胞吸收，但进入门静脉和肝脏的并不是肽，而是游离氨基酸，因为在小肠黏膜的微绒毛和胞液内存在肽水解酶，这些肽进入细胞后可被分解为游离氨基酸。肠黏膜细胞吸收及运载多肽的机制与吸收运载游离氨基酸的机制不同，两种吸收途径之间并不存在吸收竞争。这与早期认为的只有游离氨基酸才能被吸收的观点形成巨大反差，对肽的吸收似乎是氨基酸吸收的主要途径。

小肠是蛋白质水解物的主要吸收部位，但不同部位小肠吸收能力有一定差别。近端小肠对氨基酸的吸收能力强，对寡肽的吸收能力弱，而远端小肠则相反。除小肠外，结肠上皮细胞对氨基酸可能也有一定的吸收能力，这种吸收对新生儿和小肠切除患者的蛋白质吸收可能有一定作用。

在蛋白质的消化吸收过程中，也会有微量的蛋白质以完整蛋白质分子的形式被吸收，这种吸收的量虽然很微少，没有实际的营养学意义，但对健康可能具有较大影响。完整蛋白的吸收一般是以吞噬的方式完成的。吞噬是低等动物摄入大分子的基本方式，而在高等动物中只有胚胎动物仍保持这种低级的原始机制。整蛋白的吸收对健康的影响利弊共存。新生儿肠道直接摄取蛋白质的量更多，这种状况使得母乳中的抗体可通过肠黏膜细胞的吞噬作用传递给婴儿。成人也存在对整蛋白的吸收。研究发现，人的血液中存在食物蛋白质的抗体，说明食物蛋白质可被完整吸收进入人体。某些蛋白质成分（如胰岛素）可由此发挥活性作用，但某些肠内细菌的毒素、食物抗原等也会通过此途径进入血液成为致病因子，造成中毒、过敏反应。哺乳期母亲膳食中的蛋白质成分有可能被完整吸收后，再通过乳汁分泌传递给母乳喂养的婴儿，造成婴儿过敏。

氨基酸被吸收后进入血液，被转运至体内各种组织，被细胞迅速地摄取利用，用于组织生长和更新。不同组织的蛋白质更新速率各异，肠黏膜和肝脏组织蛋白质更新速率很快，为1～3天，肌肉组织蛋白质更新速率较慢。一般成人每日蛋白质的更新量可达7.5g左右。未能用于合成蛋白质的游离氨基酸在肝脏经脱氨基作用转化为生糖氨基酸和生酮氨基酸，再进一步被转化为葡萄糖和甘油三酯。氨基酸的脱氨基作用脱下的氨则以尿素的形式排出体外。