蛋白質變性后熟食利于消化吸收是變性的蛋白質更易消化嗎

王子圻

摘 要：高中化學課本上描述“蛋白質變性后熟食利于消化吸收”。許多人和網上傳言對這句話的理解都是人類更容易吸收煮熟的蛋白質。通過查閱大量資料，認為“蛋白質變性后熟食利于消化吸收”中的蛋白質不僅指攝入食物中的蛋白質營養成分，而且包含另一類蛋白質（蛋白類酶抑制劑）。

關鍵詞：熟食；易消化；蛋白質變性；另一類；抑制劑

蛋白質是生物體內一類極為重要的功能高分子化合物，是生命活動的主要物質基礎。關于“蛋白質變性后熟食利于消化吸收”。許多人和網上傳言對這句話的理解都是人類更容易吸收煮熟的蛋白質，是這樣嗎？為此本人查閱了一些相關書籍，卻發現蛋白質變性后熟食利于消化吸收中的蛋白質不僅指攝入的蛋白質還有食品中的另一類蛋白質（蛋白類酶抑制劑）。

一、蛋白質的組成和結構

要清楚蛋白質的消化吸收過程，首先需要知道蛋白質的組成和結構。蛋白質的基本構成單元是氨基酸，多種氨基酸按照不同的排列順序通過脫水縮合形成肽鍵（酰胺鍵）連接成線性氨基酸序列（肽鏈），相對分子質量在10000以上，并具有一定空間結構的肽鏈稱為蛋白質。任何一種蛋白質分子在天然狀態下的結構都有四個水平：一級、二級、三級和四級。蛋白質的構成單元氨基酸通過酰胺鍵（也稱為肽鍵）共價地連結成線性序列（Linesequence），被稱為蛋白質的一級結構；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的二級結構；含有二級結構片斷的線性蛋白質鏈進一步折疊成緊密的三維形式時，就形成了蛋白質的三級結構；每一個具有三級結構的多肽鏈稱為亞基，由兩條或兩條以上獨立亞基相互結合成空間結構為蛋白質的四級結構。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、蛋白質的變性

蛋白質中含有一些氧、氮等非金屬性非常強的元素和氫、碳等非金屬性較弱的元素，天然蛋白質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的元素還可以和水分子中的氫原子之間形成氫鍵。一個簡單蛋白質分子的天然狀態是各種作用力綜合平衡狀態，處于生理條件下熱力學上最穩定狀態。當給蛋白質加熱時，溫度超過臨界溫度時，它產生了從天然狀態轉變至變性狀態的劇烈轉變。蛋白質在二級、三級、四級結構上重大的變化（不涉及主鏈肽鍵的斷裂）則被稱為“變性”。對于食品蛋白質，變性通常會導致蛋白質不再溶解和失去某些功能性質。但溫度導致蛋白質變性的機制是非常復雜的，可能導致二級螺旋結構和三級折疊結構增加而隨機結構減少，或者相反，大多數情況下，變性涉及有序結構的損失。所以食物在煮熟的過程中蛋白質變性后的結果因蛋白質不同而不同。

三、蛋白質的消化率

蛋白質在生物體內被消化的過程實質是蛋白質在各種酶的作用下的水解過程，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，然后生成的二肽進一步在二肽酶等的作用下水解為氨基酸，消化后產生的氨基酸被主動吸收。未經水解的蛋白質一般不被吸收。蛋白質的消化吸收效率用蛋白質的消化率描述（人體從食品蛋白質吸收的氮占攝入的氮的比例）。一般動物來源的蛋白質比植物來源的蛋白質具有較高的消化率，另外，還有一些因素對食品蛋白質的消化率有影響。

（一）蛋白質結構

蛋白質的結構狀態對酶對它們的催化水解有一定的影響。通常部分變性蛋白質比天然蛋白質更容易水解完全。所以，通常煮熟的食物由于部分蛋白質變性會較生食物更容易消化吸收。

（二）抗營養因子

大多數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，這些抑制劑會使胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶失去活性，導致蛋白質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的消化率。但在食物煮熟的過程中由于加熱足以使這些抑制劑失活，那么這些抗營養因子就不會造成麻煩。另外，在豆類及一些豆狀種子中還含有一種能使紅血球細胞凝集的蛋白質，稱為植物紅血球凝集素，簡稱凝集素，凝集素能與腸黏膜細胞結合而妨礙所有營養素的吸收（如腸壁的葡萄糖由于凝集素的存在吸收率為正常值的50%），但當對食物進行加熱煮熟的過程中所有凝集素均被破壞。所以對于這類食物煮熟后更利于消化吸收是因為另一類蛋白質（抗營養因子）變性所致。有一些動物食物中也含有蛋白酶抑制劑，如雞蛋蛋白質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，但在煮熟的過程中這些抑制劑都會失去活性。

（三）加工

在煮熟的過程中包括賴氨酸殘基在內的一些氨基酸殘基產生化學變化，此類變化也會降低蛋白質的消化率。

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