最近几年来，我国民众格外关注营养、食品安全、养生等关乎自身健康的问题，但是，一直以来，存在着认识上的偏差，其特点是营养成分、食物功能的夸大化，食品安全问题的扩大化。作为一个营养与食品安全工作者，非常愿意将自己的学习心得和对营养与安全问题的理解介绍给广大读者，希望大家能够从中获得一点营养方面的启发，对林林总总的关于营养与食品安全的信息、说法做出正确的判断。因此在7月2号我的老师韩雅珊先生生日之际，推出一个系列的、旨在传播营养知识的微博，以此作为献给韩先生的生日礼物。

1.蛋白质

1.1我们为什么要摄入蛋白质

蛋白质是生命现象中最不可或缺的成分，是构成各种组织、器官的主要成分。生命的构成中，有许多成分如蛋白质、脂肪、碳水化合物、核酸、铁、钙等。如果不得已，需要去掉一些成分，可以去掉其中的部分矿物质，如软体动物、细菌等；如果再要去掉一些成分，可以去掉脂肪、碳水化合物，仅保留蛋白质和核酸，如大部分病毒；如果还需要去除的话，可以去除核酸而只保留蛋白质，如传播疯牛病的朊蛋白。可见，蛋白质是生命现象中唯一必须保留的成分，没有了蛋白质，也就没有了生命。

蛋白质是氨基酸以肽键连接成的高分子物质。氨基酸所以称为氨基酸，是因为它是含有氨基的羧酸，目前发现的氨基酸有一百多种，其中有二十余种可以构成蛋白质。构成蛋白质的这二十种氨基酸全部是α-氨基酸，α-氨基酸是指氨基（NH2）连接在从最右边的羧基（COOH）向左数，第一位碳原子上的氨基酸，其基本结构为

一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基可以形成酰胺键，也称为肽键，从而连接成一个含两个氨基酸的二肽；三个氨基酸相连构成三肽，以此类推，10个以下氨基酸组成的称寡肽（小分子肽），十个以上的氨基酸相连称为多肽。

氨基酸形成肽键互相连接的过程中，需要脱水，反应式见上图。一个多肽的肽键数量是构成多肽的氨基酸数量减一（n-1），有多少肽键，就需要脱除多少个水分子。

一条由氨基酸构成的多肽称为一个肽链，很多肽链由几十个、上百个氨基酸连接而成，如果这些氨基酸以直线的方式连接的话，会占据很大的空间，因此肽链会卷曲、折叠，构成球状、线状等不同形状。有些蛋白质有两条或两条以上的肽链组成，肽链之间互相连接，构成一个完整的蛋白质分子。

作为高级生命的人类，当然也需要蛋白质维持生命，但是人类能够利用氨基酸合成蛋白质，却不会自己合成氨基酸，因此必须从食物中获取蛋白质，以获得构成自身蛋白质的原材料氨基酸。

1.2 谁为我们制造了氨基酸

在地球上没有生命以前，土壤中应该只有无机形态的硝基态氮而没有氨基态氮。那么，是谁将土壤中的硝基态氮转化成了生命现象所必需的氨基态氮，用以形成氨基酸，进而形成蛋白质？

目前，已发现的能够利用无机成分合成蛋白质的生物是植物和细菌。

从生命营养需求的角度分析，第一个把无机氮转化成有机氮的应该是细菌。多数细菌利用硝基态氮生产氨基态氮，并且随着菌体的死亡，土壤中也就出现了氨基态氮。也有一些细菌能够利用空气中的氮气形成氨基酸，这种作用称为生物固氮作用，如豆科作物的根瘤菌、牛瘤胃中的固氮菌都有生物固氮作用。

植物的出现也加入了将硝基态氮转化成氨基态氮的行列，由于植物晚于微生物出现，因此植物在生长过程中，可以从土壤中摄取硝基态氮，也可以从土壤中摄取微生物、植物死亡后留下的氨基态氮。氨基态氮可以直接形成氨基酸，因此含有丰富腐殖质的“熟土”更有利于植物生长。

随后动物出现了，这些动物失去了将无机氮转化成有机氮的能力，因此必须摄取含有氨基态氮的食物才能生存。

从蛋白质的角度看，在出现了植物和动物后，又出现了另一类细菌，就是那些能够分解蛋白质的细菌，这些细菌利用无机氮制造氨基态氮的能力较弱，却有很强的分解蛋白质的作用，可以直接摄取氨基态氮。病毒应该也是在真核生物出现后才有的，因为它们需要依赖动植物细胞进行复制（进化学不是我的专业，我推测的生物出现的顺序，也许不对）。

现在的问题是，硝基态氮的化合价（氮）是正五价的，氨基态氮的化合价（氮）是负三价。因此无论是细菌还是植物，都不可能一步把硝基态氮转化成氨基态氮。转化过程为硝酸盐在硝酸还原酶的作用下，还原成亚硝酸盐，再经亚硝酸还原酶的作用还原成氨基态氮，氨基可用于氨基酸的合成。

人类不可能直接食用如此微小的细菌，而是以动植物为食。因此人类的氨基酸是由植物产生的，这些植物养育了动物，再由动植物养育人类。

1.3 蔬菜的亚硝酸盐与蛋白质

蔬菜中所以含有亚硝酸盐，是因为蔬菜要利用无机氮制造我们所需要的蛋白质。植物利用硝基态氮形成氨基酸的过程，是从硝酸盐、亚硝酸盐到氨基态氮再到氨基酸的过程，因此植物中会含有亚硝酸盐。但正常生长的植物在收获时的亚硝酸盐并不高，这就好比在工厂，收工时工厂里的原材料和产品较多，半成品并不多一样，因此阳光充足时，光合作用强烈，氨基酸合成顺利，这时作为氨基酸形成半成品的亚硝酸盐在蔬菜中并不多。只有在光合作用不好的阴雨天收获的蔬菜亚硝酸盐会高一些。

蔬菜收获后，只要没有经过热加工，硝酸还原酶活性就不会丧失，还能利用硝酸盐形成亚硝酸盐，但是收获的蔬菜不再进行光合作用，不能提供构成氨基酸的碳架，亚硝酸盐向氨基态氮的转化会非常缓慢，因此蔬菜在储藏过程中，亚硝酸盐会逐渐增多。同时，收获时造成的蔬菜损伤，使蔬菜外表的细菌从损伤部位进入蔬菜内部，得以大量繁殖，并产生亚硝酸盐，使亚硝酸盐含量迅速增加。

蔬菜的蛋白质含量较低，那些以分解蛋白质为氮源的细菌难于存活，因此蔬菜中存活的细菌主要是能够利用蔬菜中的硝酸盐合成氨基酸的细菌。由于早期的细菌早于植物出现，所需要的氨基酸全部来源于硝基态氮的转化，因此这类细菌还原硝酸盐的能力比植物强得多，从而使蔬菜在储藏期因为细菌的生长而迅速增加亚硝酸盐的含量。

细菌为保证生长繁殖的顺利进行，往往会制造超过自身消耗能力的亚硝酸盐。这好比一个厨师，不大可能恰好烹调出让所有人吃饱、但又不会剩余的食物，往往会让每个人吃饱，但多少有些剩余。这样，每一个细菌都制造多于自身消耗量的亚硝酸盐，从而随着细菌的生长繁殖，蔬菜中的亚硝酸盐就逐渐升高。

只是，蔬菜中形成亚硝酸盐的原料硝酸盐并不是取之不尽的，随着硝酸盐的耗竭，不会有新的亚硝酸盐生成。细菌只能利用亚硝酸盐来转化成氨基态氮，以维持生长繁殖所需要蛋白质的合成，由于亚硝酸盐只有消耗而没有生成，因此蔬菜的亚硝酸盐含量会逐渐降低。这就是为什么制作泡菜时，会出现亚硝酸盐先上升后下降的亚硝峰。