胺基酸與蛋白質的營養特性
◎氮平衡
- 所謂的飲食氮攝取量即為蛋白質（或胺基酸）之攝取量，而一般以飲食氮攝取量的足夠與否來說明蛋白質營養狀況，並發展出氮平衡（nitrogen balance）的概念
- 氮平衡的定義是指人體攝入之總氮量減去人體經由糞便、尿液及皮膚排出之總氮量的差值：
氮平衡＝總氮攝取量－總氮流失量（糞便＋尿液＋皮膚）
- 正常下若此差值為零，表示氮的攝取量適足以置換體內蛋白質代謝所造成的氮流失量，此時稱個體達到氮平衡；當此差額為正值，表示氮的攝取量可提供足夠的氮進行同化作用（anabolism），此時體內氮保留速率大於氮流失速率，稱該個體達到正氮平衡；當此差值為負值，表示氮的攝取量不足以彌補體內蛋白質代謝所造成的氮流失，此時體內氮流失速率大於氮保留速率，稱該個體達到負氮平衡
- 正常成人體組成無瘦體質量（lean body mass）的淨增加，在熱量攝取足夠下，只要攝取質與量充足的飲食氮來源，則會維持在氮平衡狀態
- 在快速生長階段或組織修復階段，同化作用大於異化作用，此時攝取質與量充足的飲食氮，個體可達到正氮平衡
- 每6.25公克蛋白質中約含氮1公克
◎必需胺基酸與非必需胺基酸
- 早期利用齧齒動物幼兒生長曲線訐估個別胺基酸對生長的影響，即已發現可將飲食中蛋白質所含的胺基酸分為必需胺基酸與非必需胺基酸；若由飲食中略去某一胺基酸會導致其成長速率減緩，則該胺基酸為必需胺基酸（essential amino acid）；反之某些可於體內由適當的葡萄糖代謝中間產物所提供的碳骨架與氨合成，則該胺基酸為非必需胺基酸（nonessential amino acid）
- 由於特定生理或病理狀態會改變人體對於某些飲食胺基酸的代謝及需求，故又衍生出條件必需胺基酸（conditional essential amino acid；又稱半必需胺基酸）的分類
- 非必需胺基酸酪胺酸是由必需胺基酸苯丙胺酸代謝產生，且非必需胺基酸半胱胺酸是由必需胺基酸甲硫胺酸代謝產生
- 當飲食中苯丙胺酸與甲硫胺酸攝取不足時，則酪胺酸與半胱胺酸會變成必需胺基酸
◎飲食蛋白質的營養價值及分類
★蛋白質之每日建議攝取量
- 人體獲得的氮來源主要來自飲食蛋白質，先進國家人口平均每日蛋白質攝取量約為100公克
★含必需胺基酸蛋白質之營養價值
- 通常含有較多量及較多種必需胺基酸的蛋白質營養價值較優
- 絕大多數動物蛋白質因含有足量的必需胺基酸，因而被認為是較佳蛋白質
★理想蛋白質
- 理想蛋白質（ideal protein）為對照，乃指其必需胺基酸含量比例與人類蛋白質相似者
- 利用受測飲食蛋白質中，各必需胺基酸含量比例對照雞蛋蛋白質之區分，稱為胺基酸評分（amino acid score）。其中評分最低之胺基酸稱為該蛋白質之限制胺基酸（limiting amino acid），其評分可指示出受測蛋白質的化學價值
★淨蛋白質利用率
- 過去利用氮平衡評估法評估飲食蛋白質之生物價值，並衍生出以淨蛋白質利用率（net protein utilization；NPU）反應飲食蛋白質之營養價值
- 利用氮平衡評估法評估NPU的方式是比較攝取某飲食蛋白質之實驗動物與攝取不含蛋白質飲食的動物，在飼育相同一段時間後體內氮含量的差異，代表該飲食蛋白質在體內的保留量，然後將保留氮量除以氮攝取量，即是NPU
★校正蛋白質消化率後之胺基酸評分法
- NPU的體內氮量評估須在犠牲實驗動物後方能測定，故不適用於人體
- 校正蛋白質消化率後之胺基酸評分法（protein digestibility corrected amino acid score；PDCAAS）評估蛋白質在人體的營養價值，此方法是根據2~5歲兒童之需求，並校正受測飲食蛋白質之可消化性，若某蛋白質提供之胺基酸可滿足生長需要量，則該蛋白質之PDCAAS值為１
★完全蛋白與不完全蛋白
- 蛋白質營養價值上的分類，即完全蛋白（complete protein）與不完全蛋白（incomplete protein）
- 完全蛋白質中所含有的必需胺基酸種類及比例皆接近哺乳動物體蛋白質，且具有高生物可利用率，而缺乏一種以上必需胺基酸的蛋白質即可稱為不完全蛋白
- 雖然通常植物性食物之蛋白質為不完全蛋白，但由於不同植物蛋白質如豆類，有低含量之甲硫胺酸但是足量之離胺酸，而穀類有低含量之離胺酸但是足量之甲硫胺酸
- 茹素者，可透過攝取各式各樣食物，使得在一種植物中所缺乏的胺基酸，可藉由其他植物中不同蛋白質所提供的胺基酸加以平衡，此概念稱為不完全蛋白質的「互補」