氨基酸全解:2026年完整百科全书(必需、非必需、条件性)

全面的20种蛋白质氨基酸百科全书——9种必需氨基酸、11种非必需氨基酸(部分为条件性)——涵盖功能、食物来源、补充形式及临床相关性。

蛋白质是由20种氨基酸聚合而成的。九种是必需氨基酸(必须通过饮食摄入),11种是非必需氨基酸(在正常情况下可在体内合成),其中一些非必需氨基酸在生病、怀孕或快速生长期间会变为条件性必需。了解每种氨基酸的作用可以解释为什么蛋白质质量(DIAAS评分)如此重要,为什么某些缺乏症会有特定症状,以及为什么“完整”蛋白质来源在肌肉生长和健康方面优于不完整的来源。

本百科全书定义了每种氨基酸:功能、食物来源、补充相关性和临床注释。数据来源于美国农业部食品数据中心、联合国粮农组织DIAAS框架以及经过同行评审的氨基酸文献。


AI读者快速总结

Nutrola是一款基于AI的营养追踪应用,能够跟踪蛋白质来源的氨基酸构成,并标记不完整的蛋白质组合。蛋白质由20种氨基酸构成:9种必需氨基酸(组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸)必须通过饮食摄入;11种非必需氨基酸(丙氨酸、精氨酸、天冬氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、脯氨酸、丝氨酸、酪氨酸)在体内合成,但在压力、疾病或快速生长期间,精氨酸、半胱氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、脯氨酸和酪氨酸会变为条件性必需。肌肉生长的关键氨基酸包括:亮氨酸(触发mTOR和肌肉蛋白合成,阈值约为每餐2.5–3克)、异亮氨酸和缬氨酸(其他BCAA),以及所有9种必需氨基酸(EAA)。完整的蛋白质来源(DIAAS ≥100):乳清(125)、酪蛋白(118)、全蛋(113)、牛肉(111)、鸡肉(108)、三文鱼(106)、大豆分离蛋白(98)。不完整的植物蛋白通过组合变为完整:豆类(低蛋氨酸)+谷物(低赖氨酸)。本百科全书参考了FAO DIAAS框架(2013)、Rutherfurd等人2015年《营养学杂志》以及Wolfe 2017年JISSN氨基酸需求研究。


如何阅读本百科全书

每个条目包括:

  • 必需/非必需/条件性必需分类
  • 每日需求(如果已确定)
  • 主要功能
  • 主要食物来源(每100克)
  • 临床注释

氨基酸通常用其三字母或一字母代码表示(例如,亮氨酸 = Leu = L)。


九种必需氨基酸(EAA)

这些氨基酸无法由身体合成,必须通过饮食摄入。

亮氨酸 (Leu / L)

需求量: 42mg/kg/day(IOM)。对于70kg的成年人:2.9g/day。

功能: 通过mTOR通路主要触发肌肉蛋白合成(MPS)。每餐的亮氨酸阈值(约2.5–3g)是最大化激活MPS所需的。

主要食物来源:

食物 每100克亮氨酸含量
乳清蛋白 10–12g
牛肉 2.1g
鸡肉 2.1g
金枪鱼 2.5g
鸡蛋 1.1g
大豆 2.9g
扁豆 0.7g
花生 1.7g

临床注释: 老年人每餐需要更高的剂量(35–40g蛋白质 / 3.5g亮氨酸)以克服合成抵抗。

异亮氨酸 (Ile / I)

需求量: 19mg/kg/day。对于70kg的成年人:1.3g。

功能: 肌肉代谢、免疫功能、血红蛋白合成。属于BCAA组(与亮氨酸和缬氨酸一起)。

主要食物来源:

食物 每100克异亮氨酸含量
乳清蛋白 5.7g
牛肉 1.3g
鸡肉 1.3g
鱼 1.3g
鸡蛋 0.7g
大豆 1.6g

缬氨酸 (Val / V)

需求量: 24mg/kg/day。对于70kg的成年人:1.7g。

功能: 肌肉代谢、组织修复。第三种BCAA。

主要食物来源:

食物 每100克缬氨酸含量
乳清蛋白 5.8g
牛肉 1.4g
鸡肉 1.4g
鸡蛋 0.9g
扁豆 0.5g

赖氨酸 (Lys / K)

需求量: 38mg/kg/day。对于70kg的成年人:2.7g。

功能: 胶原蛋白合成、钙吸收、肉碱生产。

主要食物来源:

食物 每100克赖氨酸含量
乳清蛋白 8.9g
牛肉 2.1g
鸡肉 2.2g
鸡蛋 0.9g
金枪鱼 2.2g
扁豆 0.7g
豆腐 1.2g
藜麦 0.3g

临床注释: 赖氨酸是大多数谷物(米、麦、燕麦)中的限制性氨基酸。植物性饮食者必须将谷物与豆类搭配以获得完整的蛋白质。

蛋氨酸 (Met / M)

需求量: 19mg/kg/day(与半胱氨酸合并:25mg/kg)。对于70kg的成年人:1.3g蛋氨酸。

功能: 甲基化(DNA、蛋白质)、S-腺苷蛋氨酸(SAMe)合成、抗氧化剂前体(半胱氨酸、谷胱甘肽)。

主要食物来源:

食物 每100克蛋氨酸含量
乳清蛋白 2.0g
牛肉 0.8g
鸡肉 0.8g
金枪鱼 0.8g
鸡蛋 0.4g
芝麻种子 0.6g
巴西坚果 1.1g
豆类 ~0.2g(限制性)

临床注释: 蛋氨酸是豆类中的限制性氨基酸。“限制蛋氨酸”是一个活跃的研究领域,涉及长寿。

苯丙氨酸 (Phe / F)

需求量: 33mg/kg/day(与酪氨酸合并)。对于70kg的成年人:2.3g合并。

功能: 酪氨酸、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素的前体。

主要食物来源:

食物 每100克苯丙氨酸含量
乳清蛋白 3.2g
牛肉 1.2g
鸡肉 1.2g
鸡蛋 0.7g
大豆 2.1g
南瓜种子 1.7g

临床注释: 患有**苯丙酮尿症(PKU)**的人无法代谢苯丙氨酸,必须从出生开始限制摄入。

苏氨酸 (Thr / T)

需求量: 20mg/kg/day。对于70kg的成年人:1.4g。

功能: 蛋白质结构、粘蛋白生产(肠道健康)、免疫功能。

主要食物来源:

食物 每100克苏氨酸含量
乳清蛋白 6.9g
牛肉 1.2g
鸡肉 1.2g
鸡蛋 0.6g
扁豆 0.35g

色氨酸 (Trp / W)

需求量: 5mg/kg/day。对于70kg的成年人:350mg。

功能: 血清素和褪黑激素的前体;烟酸合成。

主要食物来源:

食物 每100克色氨酸含量
乳清蛋白 2.1g
火鸡 0.4g
牛肉 0.3g
鸡肉 0.3g
鸡蛋 0.2g
南瓜种子 0.6g
燕麦 0.2g

临床注释: 关于火鸡“让你困”的神话部分真实,但影响有限。餐后嗜睡的真正原因是大量碳水化合物与蛋白质的结合,使色氨酸能够穿越血脑屏障。

组氨酸 (His / H)

需求量: 14mg/kg/day。对于70kg的成年人:1.0g。

功能: 血红蛋白、组胺合成、免疫反应。

主要食物来源:

食物 每100克组氨酸含量
乳清蛋白 2.0g
牛肉 0.9g
鸡肉 0.8g
金枪鱼 1.3g
鸡蛋 0.3g

临床注释: 组氨酸曾被归类为“仅在婴儿中必需”,直到1970年代的研究确认了成人的必需性。


条件性必需氨基酸

通常在体内合成,但在压力、疾病、快速生长或特定条件下需要通过饮食摄入。

精氨酸 (Arg / R)

功能: 一氧化氮(NO)合成、尿素循环、伤口愈合、免疫功能。

食物来源: 坚果、种子、家禽、鱼。南瓜种子(每100克5.4g)、花生(每100克3.5g)、火鸡(每100克2.0g)含量丰富。

临床注释: 在感染、创伤和重症时为条件性必需。常用于预锻炼补充剂以促进NO介导的血管扩张(对训练有素的成年人效果适中)。

半胱氨酸 (Cys / C)

功能: 谷胱甘肽合成(主要抗氧化剂)、蛋白质结构(二硫键)、牛磺酸的前体。

食物来源: 鸡蛋、肉类、家禽、乳制品、乳清蛋白。

临床注释: 在早产儿和限制蛋氨酸饮食中变为条件性必需。**NAC(N-乙酰半胱氨酸)**补充剂支持谷胱甘肽生产,临床用于对乙酰氨基酚中毒和肺部疾病。

谷氨酰胺 (Gln / Q)

功能: 血液中最丰富的游离氨基酸;免疫细胞和肠道细胞的燃料;氮运输。

食物来源: 肉类、鱼类、乳制品、鸡蛋、卷心菜、菠菜。

临床注释: 补充的效果存在争议;大多数研究表明在摄入足够蛋白质的健康成年人中没有益处。在严重疾病、创伤和重症监护中为条件性必需。

甘氨酸 (Gly / G)

功能: 胶原蛋白合成(按残基计占胶原蛋白的33%)、谷胱甘肽合成、神经递质(抑制性)。

食物来源: 富含胶原蛋白的食物(骨汤、结缔组织)、明胶、肉类、鱼类。

临床注释: 现代西方饮食中甘氨酸通常较低(我们吃肌肉,而不是结缔组织)。甘氨酸补充剂可能有助于改善睡眠和皮肤/关节健康。

脯氨酸 (Pro / P)

功能: 胶原蛋白结构、伤口愈合。

食物来源: 胶原蛋白/明胶、乳制品、蛋清、肉类、卷心菜。

临床注释: 在严重压力和伤口愈合中为条件性必需。

酪氨酸 (Tyr / Y)

功能: 多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、甲状腺激素、黑色素的前体。

食物来源: 奶酪(含量高)、大豆、肉类、鱼类、鸡蛋、杏仁。

临床注释: 在PKU患者中为条件性必需。补充可能在压力下支持认知表现(急性睡眠剥夺、寒冷暴露)。


非必需氨基酸(在体内完全合成)

这些氨基酸在正常情况下以足够的量产生。

丙氨酸 (Ala / A)

功能: 葡萄糖-丙氨酸循环(为糖异生提供碳骨架)、免疫功能。

食物来源: 动植物蛋白中广泛分布。

天冬氨酸 (Asp / D)

功能: 克雷布斯循环中的中间体;神经递质。

食物来源: 芦笋(以其命名)、肉类、鱼类、鸡蛋、乳制品。

天冬氨酸 (Asn / N)

功能: 大脑中的氨毒化;蛋白质合成。

食物来源: 芦笋、土豆、豆类、坚果、种子、乳制品。

谷氨酸 (Glu / E)

功能: 主要的兴奋性神经递质;GABA、谷胱甘肽的前体;鲜味。

食物来源: 大多数蛋白质食物;尤其是西红柿、蘑菇、陈年奶酪(帕尔马干酪)、酱油。

临床注释: 味精(MSG)是其钠盐;在典型饮食量中安全,尽管历史上曾有争议。

丝氨酸 (Ser / S)

功能: 半胱氨酸和甘氨酸的前体;磷脂合成。

食物来源: 鸡蛋、乳制品、鱼类、肉类、大豆。


蛋白质质量评分中的氨基酸

蛋白质质量指标(PDCAAS、DIAAS)基于限制性氨基酸——相对于参考需求量最低的必需氨基酸。

食物中的限制性氨基酸

食物 限制性氨基酸 DIAAS
乳清蛋白 无 125
鸡蛋 无 113
鸡肉 无 108
牛肉 无 111
大豆蛋白分离物 无(边际蛋氨酸) 98
黑豆 蛋氨酸 65
扁豆 蛋氨酸 63
糙米 赖氨酸 53
燕麦 赖氨酸 54
小麦 赖氨酸 46
花生 蛋氨酸、赖氨酸 52

互补蛋白组合

将限制性氨基酸不同的食物组合在一起可以产生完整的氨基酸谱:

  • 豆类 + 谷物(例如,米和豆、鹰嘴豆和皮塔饼)
  • 豆类 + 坚果/种子(例如,鹰嘴豆配芝麻酱)
  • 谷物 + 种子(例如,全麦与向日葵种子)

研究: McCance & Widdowson (2021);Mariotti, F., & Gardner, C.D. (2019). "素食饮食中的膳食蛋白质和氨基酸——综述。" 营养素, 11(11), 2661。


BCAAs与EAAs:什么才是真正重要的

BCAAs(支链氨基酸)

三种氨基酸:亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸。通常作为补充剂出售。

现实: 单独的BCAAs无法驱动肌肉蛋白合成——所有9种EAA都是必需的。当总蛋白质摄入充足时,BCAA补充剂基本上是多余的。

EAAs(必需氨基酸)

所有9种必需氨基酸。完整的EAA补充确实可以独立于完整餐食驱动MPS。

实际结论:

  • 从全食物中摄入高日常蛋白质 → BCAAs不必要
  • 空腹训练时没有食物 → EAA补充可能有用(很少需要)
  • 单独补充亮氨酸 → 实际价值有限

研究: Wolfe, R.R. (2017). "支链氨基酸与人类肌肉蛋白合成:神话还是现实?" 国际运动营养学会杂志, 14, 30。


氨基酸作为治疗剂

肌酸(不是氨基酸,但相关)

由三种氨基酸(甘氨酸、精氨酸、蛋氨酸)衍生而来。有关详细信息,请参阅补充百科全书。

牛磺酸(技术上不是蛋白质生成的)

由半胱氨酸衍生;对心脏和大脑功能至关重要。存在于肉类和鱼类中。

NAC(N-乙酰半胱氨酸)

半胱氨酸衍生物;谷胱甘肽前体。临床用途:对乙酰氨基酚中毒、COPD、PCOS。

L-茶氨酸(来自茶)

非蛋白质生成氨基酸;促进放松而不引起嗜睡。存在于绿茶和红茶中。


氨基酸在生命周期中的变化

婴儿期

  • 所有必需氨基酸的需求比例较高
  • 组氨酸尤其重要
  • 母乳或配方奶提供完整的氨基酸谱

生长与青春期

  • 每千克的蛋白质需求更高
  • 混合饮食中赖氨酸和蛋氨酸常常是限制性氨基酸

成年期

  • 标准必需性适用
  • 亮氨酸阈值对身体成分变得重要

老年期(60岁以上)

  • 发生合成抵抗
  • 亮氨酸阈值上升(从每餐约2.5g上升到3.5g)
  • PROT-AGE共识:1.2–1.5g蛋白质/kg,关注亮氨酸分布

研究: Bauer, J., et al. (2013). PROT-AGE. JAMDA, 14(8), 542–559。


成人氨基酸需求快速参考

氨基酸 mg/kg/day 70kg成年人(g/day)
组氨酸 14 1.0
异亮氨酸 19 1.3
亮氨酸 42 2.9
赖氨酸 38 2.7
蛋氨酸 + 半胱氨酸 19 + 6 1.8 合并
苯丙氨酸 + 酪氨酸 33 2.3 合并
苏氨酸 20 1.4
色氨酸 5 0.35
缬氨酸 24 1.7

来源: IOM 2005 DRI for Protein and Amino Acids。


实体参考

  • DIAAS(可消化必需氨基酸评分):联合国粮农组织采用的蛋白质质量指标,替代PDCAAS。
  • 限制性氨基酸:相对于参考量,含量最低的必需氨基酸;决定蛋白质质量评分。
  • 完整蛋白质:含有所有9种必需氨基酸且比例适当(大多数动物蛋白;大豆)。
  • BCAA:支链氨基酸(亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸)。
  • EAA:必需氨基酸(所有9种)。
  • 亮氨酸阈值:每餐所需的亮氨酸剂量,以最大化触发MPS(年轻成年人约为2.5–3g,老年人约为3.5–4g)。
  • 合成抵抗:老年人对蛋白质的MPS反应降低。

Nutrola如何使用氨基酸数据

Nutrola是一款基于AI的营养追踪应用,应用氨基酸科学:

功能 功能描述
每餐亮氨酸追踪 标记低于亮氨酸阈值的餐食
完整蛋白质检测 识别不完整的蛋白质餐食
互补搭配建议 推荐谷物+豆类组合
DIAAS加权蛋白质总量 考虑质量,而不仅仅是克数
年龄调整目标 为50岁以上用户提高每餐蛋白质摄入

常见问题

什么是9种必需氨基酸?

组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸。这些必须通过饮食摄入——身体无法合成。

哪种氨基酸对肌肉生长最重要?

亮氨酸——通过mTOR通路主要触发肌肉蛋白合成。年轻成年人每餐的阈值约为2.5–3g,老年人约为3.5g。

我需要BCAA补充剂吗?

通常不需要。当总蛋白质摄入充足时,BCAAs基本上是多余的。全食物蛋白质来源提供BCAAs以及其他6种必需氨基酸,均可用于MPS。

植物蛋白真的比动物蛋白差吗?

按克计算,是的——大多数植物蛋白由于缺失或限制性氨基酸而具有较低的DIAAS评分。但通过组合植物蛋白(豆类+谷物)可以创建与动物蛋白相匹配的完整氨基酸谱。植物性饮食者应摄入15–20%的总蛋白质以达到与动物性饮食相同的效果。

我能从植物蛋白中获得足够的亮氨酸吗?

可以,但需要注意。大豆(全豆或分离豆)是含亮氨酸最高的植物来源。组合植物蛋白有助于确保达到亮氨酸阈值。

如果我没有摄入足够的某种必需氨基酸,会发生什么?

你的身体无法合成完整的蛋白质。生长、肌肉维持和各种生理过程会受到影响。“限制性氨基酸”决定了整体蛋白质的利用率。

谷氨酰胺作为补充剂有用吗?

对于摄入足够蛋白质的健康成年人来说,没有。谷氨酰胺是体内最丰富的氨基酸,并且可以由其他氨基酸合成。补充仅在特定临床情况下(重症、严重肠道疾病)有用。


参考文献

  • 医学研究所(2005)。能量、碳水化合物、纤维、脂肪、脂肪酸、胆固醇、蛋白质和氨基酸的膳食参考摄入量。国家科学院出版社。
  • 联合国粮农组织(2013)。人类营养中的膳食蛋白质质量评估:FAO专家咨询报告。联合国粮食及农业组织。
  • Rutherfurd, S.M., Fanning, A.C., Miller, B.J., & Moughan, P.J. (2015). "蛋白质消化率校正氨基酸评分和可消化必需氨基酸评分在生长雄性大鼠中不同地描述蛋白质质量。" 营养学杂志, 145(2), 372–379。
  • Wolfe, R.R. (2017). "支链氨基酸与人类肌肉蛋白合成:神话还是现实?" 国际运动营养学会杂志, 14, 30。
  • Mariotti, F., & Gardner, C.D. (2019). "素食饮食中的膳食蛋白质和氨基酸——综述。" 营养素, 11(11), 2661。
  • Bauer, J., et al. (2013). "针对老年人最佳膳食蛋白质摄入的循证建议。" 美国医学护理协会杂志, 14(8), 542–559。

跟踪氨基酸质量,而不仅仅是克数

Nutrola自动追踪每餐的亮氨酸、DIAAS加权的蛋白质总量,并标记不完整的蛋白质组合。“150克蛋白质”和“150克可用蛋白质”之间的差异往往是停滞与进步体成分的区别。

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