蛋白質(zhì)變性后熟食利于消化吸收是變性的蛋白質(zhì)更易消化嗎

王子圻

摘 要：高中化學(xué)課本上描述“蛋白質(zhì)變性后熟食利于消化吸收”。許多人和網(wǎng)上傳言對(duì)這句話的理解都是人類更容易吸收煮熟的蛋白質(zhì)。通過(guò)查閱大量資料，認(rèn)為“蛋白質(zhì)變性后熟食利于消化吸收”中的蛋白質(zhì)不僅指攝入食物中的蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)成分，而且包含另一類蛋白質(zhì)（蛋白類酶抑制劑）。

關(guān)鍵詞：熟食；易消化；蛋白質(zhì)變性；另一類；抑制劑

蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)一類極為重要的功能高分子化合物，是生命活動(dòng)的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。關(guān)于“蛋白質(zhì)變性后熟食利于消化吸收”。許多人和網(wǎng)上傳言對(duì)這句話的理解都是人類更容易吸收煮熟的蛋白質(zhì)，是這樣嗎？為此本人查閱了一些相關(guān)書籍，卻發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)變性后熟食利于消化吸收中的蛋白質(zhì)不僅指攝入的蛋白質(zhì)還有食品中的另一類蛋白質(zhì)（蛋白類酶抑制劑）。

一、蛋白質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)

要清楚蛋白質(zhì)的消化吸收過(guò)程，首先需要知道蛋白質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的基本構(gòu)成單元是氨基酸，多種氨基酸按照不同的排列順序通過(guò)脫水縮合形成肽鍵（酰胺鍵）連接成線性氨基酸序列（肽鏈），相對(duì)分子質(zhì)量在10000以上，并具有一定空間結(jié)構(gòu)的肽鏈稱為蛋白質(zhì)。任何一種蛋白質(zhì)分子在天然狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)都有四個(gè)水平：一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)。蛋白質(zhì)的構(gòu)成單元氨基酸通過(guò)酰胺鍵（也稱為肽鍵）共價(jià)地連結(jié)成線性序列（Linesequence），被稱為蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)；多肽鏈某些片斷的氨基酸殘基周期性的空間排列形成蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)；含有二級(jí)結(jié)構(gòu)片斷的線性蛋白質(zhì)鏈進(jìn)一步折疊成緊密的三維形式時(shí)，就形成了蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)；每一個(gè)具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈稱為亞基，由兩條或兩條以上獨(dú)立亞基相互結(jié)合成空間結(jié)構(gòu)為蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)。亞基可以是同類，也可以是不同類，如血紅蛋白是兩種不同亞基構(gòu)成的四聚體，β-大豆球蛋白是三種不同亞基成的三聚體。

二、蛋白質(zhì)的變性

蛋白質(zhì)中含有一些氧、氮等非金屬性非常強(qiáng)的元素和氫、碳等非金屬性較弱的元素，天然蛋白質(zhì)中各種元素之間存在靜電吸引和推斥相互作用，且氧、氮等非金屬性非常強(qiáng)的元素還可以和水分子中的氫原子之間形成氫鍵。一個(gè)簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)分子的天然狀態(tài)是各種作用力綜合平衡狀態(tài)，處于生理?xiàng)l件下熱力學(xué)上最穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)給蛋白質(zhì)加熱時(shí)，溫度超過(guò)臨界溫度時(shí)，它產(chǎn)生了從天然狀態(tài)轉(zhuǎn)變至變性狀態(tài)的劇烈轉(zhuǎn)變。蛋白質(zhì)在二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)結(jié)構(gòu)上重大的變化（不涉及主鏈肽鍵的斷裂）則被稱為“變性”。對(duì)于食品蛋白質(zhì)，變性通常會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)不再溶解和失去某些功能性質(zhì)。但溫度導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性的機(jī)制是非常復(fù)雜的，可能導(dǎo)致二級(jí)螺旋結(jié)構(gòu)和三級(jí)折疊結(jié)構(gòu)增加而隨機(jī)結(jié)構(gòu)減少，或者相反，大多數(shù)情況下，變性涉及有序結(jié)構(gòu)的損失。所以食物在煮熟的過(guò)程中蛋白質(zhì)變性后的結(jié)果因蛋白質(zhì)不同而不同。

三、蛋白質(zhì)的消化率

蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)被消化的過(guò)程實(shí)質(zhì)是蛋白質(zhì)在各種酶的作用下的水解過(guò)程，首先在蛋白酶（如胃蛋白酶、胰蛋白酶等）的作用下水解為多肽，多肽在肽酶的作用下水解為單肽和二肽，然后生成的二肽進(jìn)一步在二肽酶等的作用下水解為氨基酸，消化后產(chǎn)生的氨基酸被主動(dòng)吸收。未經(jīng)水解的蛋白質(zhì)一般不被吸收。蛋白質(zhì)的消化吸收效率用蛋白質(zhì)的消化率描述（人體從食品蛋白質(zhì)吸收的氮占攝入的氮的比例）。一般動(dòng)物來(lái)源的蛋白質(zhì)比植物來(lái)源的蛋白質(zhì)具有較高的消化率，另外，還有一些因素對(duì)食品蛋白質(zhì)的消化率有影響。

（一）蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)狀態(tài)對(duì)酶對(duì)它們的催化水解有一定的影響。通常部分變性蛋白質(zhì)比天然蛋白質(zhì)更容易水解完全。所以，通常煮熟的食物由于部分蛋白質(zhì)變性會(huì)較生食物更容易消化吸收。

（二）抗?fàn)I養(yǎng)因子

大多數(shù)植物性食物組織中還含有一類小分子毒蛋白——蛋白類酶抑制劑，其中比較重要的有胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶抑制劑和淀粉酶抑制劑。如在豆類、谷物、馬鈴薯和油料種子等中含有胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶抑制劑，這些抑制劑會(huì)使胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶失去活性，導(dǎo)致蛋白質(zhì)不能被胰蛋白酶完全水解，所以，由于這些抑制劑的存在降低了蛋白質(zhì)的消化率。但在食物煮熟的過(guò)程中由于加熱足以使這些抑制劑失活，那么這些抗?fàn)I養(yǎng)因子就不會(huì)造成麻煩。另外，在豆類及一些豆?fàn)罘N子中還含有一種能使紅血球細(xì)胞凝集的蛋白質(zhì)，稱為植物紅血球凝集素，簡(jiǎn)稱凝集素，凝集素能與腸黏膜細(xì)胞結(jié)合而妨礙所有營(yíng)養(yǎng)素的吸收（如腸壁的葡萄糖由于凝集素的存在吸收率為正常值的50%），但當(dāng)對(duì)食物進(jìn)行加熱煮熟的過(guò)程中所有凝集素均被破壞。所以對(duì)于這類食物煮熟后更利于消化吸收是因?yàn)榱硪活惖鞍踪|(zhì)（抗?fàn)I養(yǎng)因子）變性所致。有一些動(dòng)物食物中也含有蛋白酶抑制劑，如雞蛋蛋白質(zhì)中的卵類黏蛋白具有抗胰蛋白酶活力，約占雞蛋清蛋白的11%；牛乳中的纖維蛋白酶源激活劑抑制劑和纖維蛋白溶酶抑制劑，但在煮熟的過(guò)程中這些抑制劑都會(huì)失去活性。

（三）加工

在煮熟的過(guò)程中包括賴氨酸殘基在內(nèi)的一些氨基酸殘基產(chǎn)生化學(xué)變化，此類變化也會(huì)降低蛋白質(zhì)的消化率。

綜上所述，蛋白質(zhì)變性后熟食利于消化吸收，不僅是指攝入食物中的蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)成分，而且包含另一類蛋白質(zhì)（蛋白類酶抑制劑）。