蛋白質有高低之分嗎?蛋白質的品質衡量標準DIAAS是什麼?營養師帶你了解。

蛋白質有高低之分嗎?蛋白質的品質衡量標準DIAAS是什麼?營養師帶你了解。

巨量營養素

你知道嗎?對人類而言,蛋白質品質是有高低之分的,並非所有食物中的蛋白質都是高品質蛋白質。

然而,評估蛋白質品質的方式隨著時代以及科學的演進日新月異,從最早的蛋白質利用效率(Protein efficiency ratio; PER)、生物價(Biological value, BV),進展到後來的蛋白質消化率校正胺基酸評分(Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score, PDCAAS),乃至於最新版的消化必需胺基酸分數(Digestible Indispensable Amino Acid Score, DIAAS),都是評估蛋白質品質的方法。專家們一直在找尋更理想的蛋白質品質評估方式。今天這篇文章要帶大家認識的就是最新版的評估方式:DIAAS。

為何FAO建議以DIAAS取代PDCAAS?

DIAAS(可消化必需胺基酸評分)是FAO於2011年專家會議後建議的新一代蛋白質品質評估指標,用以取代1993年開始使用的PDCAAS(蛋白質消化率校正胺基酸評分)。DIAAS強調蛋白質中各種必需胺基酸的「真消化率」,更能準確反映人體實際吸收與利用蛋白質的能力。

DIAAS的計算方式

DIAAS % = 100 x [(1克膳食蛋白質中可消化必需胺基酸的毫克數)/(1克參考蛋白質中相同必需胺基酸的毫克數)]。

迴腸和糞便胺基酸消化率方法都可能存在重大局限性,但整體而言,迴腸蛋白質氨基酸消化率(即在小腸末端迴腸測定的消化率)被認為更能反映胺基酸的吸收量。消化率應基於每種胺基酸的真實迴腸消化率,最好是在人體中測定,但如果無法測定,則依序在生長豬或生長大鼠中測定

DIAAS的計算步驟

1. 分析食物中各項必需胺基酸含量。
2. 乘上每種必需胺基酸在迴腸的「真消化率」(通常以豬作為動物模型,因其消化生理與人類相似)。
3. 計算每種必需胺基酸的消化後含量(mg/g蛋白質)。
4. 與對應年齡層的必需胺基酸需求量比值,以最低比值為該蛋白質的DIAAS分數。(也就是該蛋白質中含量最低的胺基酸之DIAAS分數)

100分代表蛋白質品質極佳;75~99分代表品質良好;<75則代表品質較差。

舉例來說,全脂奶粉的DIAAS分數為122(超出100分),代表其蛋白質品質極高,就連其內含量最低的必需胺基酸DIAAS分數都超出100分,可見全脂奶粉能完全滿足人體必需胺基酸需求。

參考蛋白質中的胺基酸模式是如何建立的?

DIAAS公式中的其中一個項目是:「參考蛋白質中相同必需胺基酸的毫克數」,那麼「參考蛋白質」從何而來呢?

1. 依據人體必需胺基酸需求量建立
評分模式的核心是「人體在不同年齡階段對各種必需胺基酸的需求量」。這些需求量來自於大量人體胺基酸需求的實驗與流行病學數據,並經由專家評估、彙整與修正。

2. 根據年齡分層設計
報告中建議針對不同年齡層(如嬰兒、1-3歲幼兒、學齡兒童、青少年、成人)分別建立評分模式,反映不同生長階段的生理需求差異。最後專家們建議,對於嬰兒(尤其是6個月以下), 胺基酸評分模式以母乳中必需胺基酸的組成為基準,因母乳被認為是最適合嬰兒生長的蛋白質來源。而所有其他食品和人群統一採用幼兒(6個月至3歲)的評分模式

3. 需求值的確定方法
• 這些需求值主要來自於WHO/FAO/UNU 2007年報告,該報告整合了氮平衡試驗、指示胺基酸氧化法(IAAO)等多種人體實驗數據。
• 對於部分氨基酸或年齡層,若缺乏直接數據,則根據生長需求、維持需求與安全係數等原則進行推估。

以下圖表提供三種不同年齡層的胺基酸評分模式。

不同食物的DIAAS

先提供FAO原始報告中的三種食物DIAAS:

由上圖可以知道,小麥以及豌豆的蛋白質品質較差;全脂奶粉的蛋白質品質極佳。

接著提供2020年發表在Food Science & Nutrition一篇期刊中,17種食物的DIAAS。

由上表可以得知,食物的DIAAS就是取其內的限制胺基酸(所有必需胺基酸中含量最少的胺基酸)來作為最後的分數。例如玉米中的限制胺基酸是離胺酸,評分只有36 ± 14.9,因此最後就取36為玉米的DIAAS。由此可見,玉米並不是一個高品質蛋白質的良好來源。但看完上表令我個人很詫異的是,馬鈴薯的DIAAS居然高達100!可見馬鈴薯中含有的蛋白質品質意外地不錯。不過重點來了!馬鈴薯屬於全榖雜糧類,100公克馬鈴薯中只有2.6公克蛋白質,因此即便蛋白質品質再好,也很難靠吃馬鈴薯得到人體一天所需蛋白質份量。

營養麵包小結

雖然DIAAS的計算方式與以往的PDCAAS有所差異,但是不變的是,動物性蛋白質都屬於高品質蛋白質,植物性蛋白質中大豆蛋白質也屬於高品質蛋白質,也就是六大類食物中的「豆魚蛋肉類」蛋白質品質都不錯,含量也豐富。蛋白質品質較低的全榖雜糧類雖然有短缺的蛋白質,但也可以藉由互補的方式把胺基酸吃得比較完整,例如:玉米的限制胺基酸是離胺酸,那麼吃玉米的時候搭配蠶豆(限制胺基酸為甲硫胺酸+半胱胺酸)就可以達到互補的效果。但話又說回來,全榖雜糧類含有的蛋白質量很少,所以即使是純素食者,一般也會建議要攝取豆漿、豆腐、豆干等大豆製品或是毛豆、黑豆來達成每日的蛋白質需求喔!

參考資料:
1. Food and Agriculture Organization of the United Nations. (2013). Dietary protein quality evaluation in human nutrition: Report of an FAO expert consultation (FAO Food and Nutrition Paper No. 92). FAO.

2. Herreman, L., Nommensen, P., Pennings, B., & Laus, M. C.(2020)。Comprehensive overview of the quality of plant- and animal-sourced proteins based on the digestible indispensable amino acid score。《Food Science & Nutrition》,8(10),5379–5391。https://doi.org/10.1002/fsn3.1809

3. 食品營養成分資料庫(新版)(2024UPDATE2)

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