什么是蛋白质及其好处
蛋白质对于身体的功能是必不可少的。理解:
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蛋白质是结合在一起形成长链的氨基酸。有 20 种氨基酸有助于在体内形成数千种不同的蛋白质,它们在体内发挥九种主要功能:
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1. 成长与维护
身体需要蛋白质来维持组织的生长和维持。然而,他们处于不断的更替状态。在正常情况下,身体会分解用于构建和修复组织的相同数量的蛋白质。其他时候,它分解的蛋白质多于它可以产生的蛋白质,从而增加需求。这通常发生在生病期间、怀孕期间和母乳喂养期间、受伤或手术恢复期间、老年和运动期间(参见关于此的研究:1、2、3、4、5、6)。
2. 生化反应
酶是帮助细胞内外发生的数千种生化反应的蛋白质(参见此处的研究:7)。酶的结构允许它们与细胞内称为底物的其他分子结合,这些分子催化新陈代谢的基本反应(参见此处的研究:8)。
酶也可以在细胞外发挥作用,例如消化酶乳糖酶和蔗糖酶,它们有助于消化糖分。一些酶需要其他分子,如维生素或矿物质,才能发生反应。
依赖于酶的功能包括:
- 消化
- 能源生产
- 血液凝结
- 肌肉收缩
这些酶的功能缺乏或不足会导致疾病(参见此处的研究:10)
3.充当信使
有些蛋白质是激素,它们是帮助细胞、组织和器官交流的化学信使。它们由内分泌组织或腺体产生和分泌,然后在血液中运输到目标组织或器官,在那里它们与细胞表面其他蛋白质的受体结合。
激素可以分为三大类(参见此处的研究:11):
- 蛋白质和肽:由氨基酸链组成,从几个到几百个不等;
- 类固醇:由脂肪胆固醇制成。性激素、睾酮和雌激素基于类固醇;
- 胺:由单独的氨基酸色氨酸或酪氨酸产生,它们有助于产生与睡眠和新陈代谢相关的激素。
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蛋白质和多肽构成了您身体的大部分激素。一些例子包括:
- 胰岛素:表示细胞摄取葡萄糖或糖分;
- 胰高血糖素:发出储存在肝脏中的葡萄糖分解的信号;
- hGH(人类生长激素):刺激各种组织的生长,包括骨骼;
- ADH(抗利尿激素):通知肾脏重新吸收水分;
- ACTH(促肾上腺皮质激素):刺激皮质醇的释放,皮质醇是新陈代谢的关键因素。
4.提供结构
一些蛋白质是纤维状的,为细胞和组织提供刚性。这些蛋白质包括角蛋白、胶原蛋白和弹性蛋白,它们有助于形成体内某些结构的连接结构(参见相关研究:13)。角蛋白是一种存在于皮肤、头发和指甲中的结构蛋白。
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胶原蛋白是体内最丰富的蛋白质,为骨骼、肌腱、韧带和皮肤提供结构(参见此处的研究:14)。
弹性蛋白的弹性是胶原蛋白的数百倍。它的高弹性使您体内的许多组织在拉伸或收缩后能够恢复到原来的形状,例如子宫、肺和动脉(参见有关此的研究:15)。
5.保持适当的pH值
蛋白质在调节血液和其他体液中酸和碱的浓度方面起着至关重要的作用(参见此处的研究:16、17)。
酸碱平衡是用 pH 值来衡量的。它的范围从 0 到 14,其中 0 是最酸性的,7 是中性的,14 是最碱性的。
常见物质的 pH 值示例包括(参见关于此的研究:18):
- pH 2:胃酸
- pH 4:番茄汁
- pH 5:黑咖啡
- pH 7.4:人血
- pH 10:氧化镁乳
- pH 12:肥皂水
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多种缓冲系统可使体液保持正常的 pH 值范围。恒定的 pH 值是必要的,因为即使是轻微的变化也可能是有害的或可能致命的(参见此处的研究:19, 20)。
身体调节 pH 值的一种方式是通过蛋白质的作用。一个例子是血红蛋白,一种构成红细胞的蛋白质。
血红蛋白结合少量酸,有助于维持血液的正常 pH 值。身体的其他缓冲系统包括磷酸盐和碳酸氢盐(参见此处的研究:16)。
6. 平衡液
蛋白质调节身体的过程以维持体液的平衡。白蛋白和球蛋白是存在于血液中的蛋白质,有助于维持体液平衡、吸引和保留水分(参见此处的研究:21, 22)。
如果您没有获得足够的蛋白质,您的白蛋白和球蛋白水平就会下降。结果,这些蛋白质不能再将血液保留在血管中,液体被迫进入细胞之间的空间。
随着液体继续在细胞之间的空间中积聚,会发生肿胀或水肿,尤其是在胃部区域(参见此处的研究:23)。这是一种称为 kwashiorkor 的严重蛋白质营养不良形式,当一个人摄入足够的卡路里但没有摄入足够的蛋白质时就会发生(参见研究:24)。 Kwashiorkor在发达国家很少见,在贫困地区更常见。
7. 增强免疫健康
蛋白质有助于形成免疫球蛋白或抗体以对抗感染(参见相关研究:25、26)。抗体是血液中的蛋白质,有助于保护身体免受细菌和病毒等有害入侵者的侵害。
当这些入侵者进入细胞时,身体会产生抗体来标记它们以进行清除(参见此处的研究:27)。如果没有这些抗体,细菌和病毒就会自由繁殖,并让它们引起的疾病给身体带来负担。
在产生针对特定细菌或病毒的抗体后,细胞永远不会忘记如何制造它们。这允许抗体在下次特定疾病的病原体侵入身体时迅速做出反应(参见此处的研究:28)。结果,身体对它所接触的疾病产生免疫力(参见此处的研究:29)。
8. 运输和储存营养
运输蛋白在整个血流中携带物质——进入细胞,在细胞外部或内部。
这些蛋白质运输的物质包括维生素或矿物质、糖、胆固醇和氧气等营养素(参见此处的研究:30, 31, 32)。
例如,血红蛋白是一种将氧气从肺部输送到身体组织的蛋白质。葡萄糖转运蛋白 (GLUT) 将葡萄糖转移到细胞中,而脂蛋白则转运血液中的胆固醇和其他脂肪。
蛋白质转运蛋白是特异性的,这意味着它们只与特定物质结合。换句话说,移动葡萄糖的蛋白质转运蛋白不会移动胆固醇(参见此处的研究:33, 34)。
蛋白质还具有储存功能。铁蛋白是一种储存铁的储存蛋白(参见此处的研究:35)。另一种储存蛋白质是酪蛋白,它是牛奶中帮助宝宝发育的主要蛋白质。
9.提供能量
蛋白质可以提供能量。它们每克含有四卡路里热量,与碳水化合物提供的能量相同。脂肪提供更多能量,每克热量为 9 卡路里。
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然而,身体最不想使用的能量是蛋白质,因为这种宝贵的营养物质被广泛用于全身。
碳水化合物和脂肪更适合提供能量,因为身体会保留用作燃料的储备。此外,与蛋白质相比,它们的代谢效率更高(参见此处的研究:36)
事实上,蛋白质在正常情况下提供的能量需求很少。然而,在禁食状态下(18 到 48 小时没有食物),身体会破坏肌肉,以便氨基酸可以提供能量(参见此处的研究:37, 38)。
如果碳水化合物储存量低,身体也会使用肌肉中的氨基酸。这可能发生在剧烈运动之后,或者如果您通常没有摄入足够的卡路里(参见研究:39)。对于高蛋白食物,看看这篇文章:“十种富含蛋白质的食物”。