对于食物而言, 能量密度是指每克(或者100克)食物所含的能量。食品的能量密度与食品的水分和脂肪的含量密切相关。水分含量高则能量密度低,脂肪含量高则能量密度高。
蛋白质与能量密度的关系。蛋白质是人体必需的重要营养素之一,它的含量直接影响食品的能量密度。蛋白质不仅可以提供能量,更重要的是它参与了动物的各种生理活动,从而影响食物的能量密度,人体内蛋白质有催化作用、调节生理机能、氧的运输、肌肉收缩、支架作用、免疫作用和遗传调控等。
蛋白质与能量的比例。在动物营养学上,建议糖类、脂肪、蛋白质占能量之比分别是50%至60%、30%至35%、10%至15%。这意味着在饮食中,应该适当控制蛋白质的摄入量,以保持营养素的平衡,在选择食品时,应该综合考虑蛋白质和能量的含量,以确保获得均衡的营养。
蛋白质的能量密度指的是每克蛋白质能够产生的能量,通常以千焦(kJ)/克(g)为单位。人类摄入的蛋白质大约每克蛋白质产生4千卡的能量。
蛋白质在人体内如何提供能量的?其生物生化过程简单地叙述一下。
1、蛋白质的消化与吸收。首先,蛋白质通过消化道被分解成氨基酸。这个过程开始于胃部,在胃酸和酶的作用下,蛋白质被初步分解。然后在小肠中,各种消化酶(如胰蛋白酶、糜蛋白酶等)进一步将蛋白质分解成较小的肽链和单个氨基酸,这些成分才能被小肠细胞吸收。
2、氨基酸的运输与利用。小肠吸收后的氨基酸通过血液运输到身体各个组织和细胞。在细胞内,氨基酸可以用于合成新的蛋白质,或者被用作能量来源。
3、供能的氨基酸转化。当氨基酸被用来提供能量来源时,首先经历脱氨基作用,即从氨基酸分子中去除氨基(NH3+)。这个过程会生成了酮酸和氨。酮酸就可以进入代谢途径产生能量,而氨则有毒,需要转化为尿素并通过肾脏排出。
4、酮酸氧化供能。脱氨后的酮酸通过多种途径进入三羧酸循环(简称TCA循环),这是细胞产生能量的主要途径。例如,丙氨酸脱氨后生成的丙酮酸可以转化为乙酰辅酶A,然后进入TCA循环进行氧化磷酸化,生成ATP提供能量。
5、氨基酸的糖异生作用。在某些情况下,特别是长时间饥饿时,氨基酸可以通过糖异生作用转化为葡萄糖,为大脑和其他组织提供能量,可见,蛋白质也可以转化为糖类。
注意:蛋白质提供能量通常是在身体无法获得足够的碳水化合物或脂肪(几天不吃饭等情况下)作为能量源时,身体才会大量使用蛋白质供能。正常情况下,蛋白质的主要功能是作为构建和修复组织的材料,而不是主要的能量来源。
蛋白质能量密度与健康的关系。蛋白质是我们饮食中必不可少的重要营养素之一,它对于维持身体组织的建造和修复起着至关重要的作用。普通人的蛋白质推荐摄入量为总热量的12%~15%,因此,一个人如果每天摄入2000kcal的热量,则需要摄入60~75g的蛋白质。
当然,蛋白质的能量密度只是评价食物营养价值的一个重要指标。当我们选择食物时,除了考虑其能量密度外,还应该关注食物的整体营养价值,包括食物提供的其他营养素,如碳水化合物、维生素、矿物质和膳食纤维等。
要平衡蛋白质和碳水化合物的摄入,可以遵循以下原则:
1、确保足够的蛋白质摄入:蛋白质是肌肉生长所必需的,每天每公斤体重摄入1.6~2克蛋白质和4克碳水化合物。
2、选择高质量的蛋白质来源:如豆类、鱼肉和禽肉等,以及乳清蛋白、鸡蛋蛋白等。
3、控制碳水化合物的摄入量:碳水化合物应占总热量的50--60%,或大约2.3-3.6克/公斤体重。
4、选择复合碳水化合物:如全麦面包、糙米等,它们能提供足够的能量,并含有其他营养素。
5、配合锻炼:锻炼后补充适量的碳水化合物和蛋白质,有助于肌肉修复和生长。
6、多样化饮食:确保饮食中含有各种不同的食物,以提供足够的营养物质和味道。
低能量密度食物可以帮助减少进食,有助于减肥。这类食物通常体积大、热量低,能够延长消化时间,增加饱腹感,避免饥饿感,同时,还有助于维持健康体重和减少肥胖的风险。
低能量密度食物含有丰富的水分和纤维,以及适量的蛋白质、健康脂肪和复合碳水化合物。同时,它们也是维生素、矿物质和抗氧化物质的良好来源,有利于预防慢性疾病。如麸皮、水果。
注意:蛋白质过高摄入有潜在风险,包括泡沫尿、降低食欲、水肿、疲劳、骨质流失、慢性疾病风险增加、营养失衡等。长期摄入高蛋白质食物可能导致肥胖、脱水、骨质疏松症等。此外,蛋白质过高还可能引起消化吸收功能紊乱、便秘、腹痛腹胀,增加患上高蛋白血症的可能性,加重冠心病和高血压的症状。
不同食物的蛋白质能量密度会有所不同,通常,动物性食品如肉类、蛋类和奶制品的蛋白质能量密度较高,而植物性食品如谷物、豆类和坚果的蛋白质能量密度相对较低。此外,食物的能量密度还受到水分和脂肪含量的影响,水分含量高的食物能量密度较低,脂肪含量高的食物能量密度较高。
了解蛋白质能量密度知识,可以帮助我们在实际生活中,通过食物的营养成分表来了解食物的能量密度。例如,一个鸡蛋的质量约为50克,其中包含的蛋白质能量可以通过以下公式计算:
50×23×0.9,这里23代表每克蛋白质产生的能量(千焦),0.9代表蛋白质的能量吸收率。
所以,食品中的蛋白质和能量密度之间存在密切的关系。蛋白质是构成机体和生命的重要物质基础,它不仅是氮的唯一来源,但在体内氧化供能的能力也相对较强。然而,蛋白质的主要功能并不是供给能量,而是在碳水化合物和脂肪供给量不足时,作为能源物质发挥作用。