食物中蛋白質營養價值之評定

各種食物中所含之蛋白質種類不一，即其所含蛋白質之胺基酸組成不同，因此營養價值自然不同。一般總是認為，動物性蛋白質優於植物性蛋白質，說它正確也的確有理，說它不正確待商確也有其道理。判斷食物所含之蛋白質營養價值之優劣時，「質」與「量」則必須同時考慮，亦即要稱得上「高品質蛋白質」食物，其所含蛋白質分子中的必需胺基酸(essential amino acids)，除必須組成比例好、易為人體消化吸收外，而且所含的量也必須要足夠才可以，更進一步，甚至要考慮，食物其它成分對身體的影響，如膽固醇含量等。

當食物中，若其蛋白質成分含有所有人體所需的必需胺基酸(8種或9種，參見本部落格之貼文，「蛋白質及其胺基酸簡介」)，則此蛋白質食物即可稱之為完全蛋白質食物(complete protein foods)，如肉類、蛋、海鮮等。相對的，若當蛋白質食物中，其蛋白質成分，匱乏(shortage)一種或更多種的人體所需的必需胺基酸，則此蛋白質食物，即稱之為不完全蛋白質食物(incomplete protein foods)，如稻米、玉米、及大部分蔬菜水果等。

人體氮平衡觀念

由於氮是蛋白質特有的元素，因此追蹤氮的攝取及排泄，可以用來瞭解蛋白質在體內的利用狀況。因此蛋白質在體內的平衡，可以利用氮平衡來表示，氮平衡公式，如下所示：

氮平衡 = 食物攝取之氮 – 排泄之氮

其中，排泄之氮是指經由糞便、尿、汗、毛髮等，排出之氮。

氮平衡，可分成三種狀態，正氮平衡(攝入氮量>排泄氮量)、氮平衡(攝入氮量=排泄氮量)及負氮平衡(攝入氮量<排泄氮量)。成長中的嬰幼兒、兒童、青少年、懷孕的婦女、病後調養復原時，應維持正氮平衡，亦即攝取的氮量須大於排泄出去的量，因此才有多餘的含氮營養素(主要為蛋白質)可以提供成長之用，但若含氮營養素攝取不足，造成所謂氮平衡及負氮平衡，那麼小朋友或青少年就長不大了。健康的成年人，約略維持於氮平衡即可，當然輕微正氮平衡更好，若蛋白質攝取過多，多餘的蛋白質易形成脂肪，或進行其它代謝反應，對身體易造成負擔。至於負氮平衡，不論如何，對身體都是不利的，形成負氮平衡的原因，可能為蛋白質攝取不足，或攝取低品質蛋白質食物等所致。

不過由於含氮的物質，並非只有蛋白質，尚包含有核酸、核蛋白等，但核酸、核蛋白的含氮部分，即氮鹼基之嘌呤與嘧啶，但幾乎不被人體所吸收利用(有關說明，可參考本部落格之貼文，「漫談蛋白質食物應適當攝取，以預防痛風與尿酸結石」)，因此對正氮平衡來說，攝取氮量(protein consumed)與排泄氮量的差額，此氮量差額被保留在體內，大略可被視為蛋白質被吸收利用於組織修復、成長及製造酵素等之量，一般估算方法為，1克氮量約等於為6.25克蛋白質。

氮平衡的簡明示意圖：

                                  保留氮量(用於組織修補、成長及蛋白質合成)

                                Ö

攝入氮量 à 消化 à 吸收氮量 à 體內代謝 à 尿氮量(包含內因性氮量)

                          ¯                                    ¯

                    不能消化                    代謝性氮量

                      含氮量  Ø                     ×

                                        糞便中氮量

                                                 ¯

                                               排泄

其中，代謝性氮量及內因性氮量：是指身體未攝取任何含氮食物時，分別由糞便和尿中所排出之氮量。

動物吃入含蛋白質之食物後，可消化者，被身體分解吸收。不能消化吸收的蛋白質由糞便排出，成為糞便中氮量的一部分。被消化吸收的蛋白質成為吸收氮量，吸收氮素(nitrogen absorbed)中有一部分被利用來修補組織或合成蛋白質等，稱為保留氮素(nitrogen retention)，另一部分經代謝，被排出於尿中，稱為尿氮素。

食物之蛋白質營養價值評定方法

食物中蛋白質的營養價值，須視其蛋白質含量(content)、胺基酸組成(composition)、蛋白質消化率(digestibility)及吸收率(bioavailability)而定。評比蛋白質營養價值的方法，有好幾種，主要為蛋白質效率比值(protein efficiency ratio，或PER)、蛋白質淨利用率(net protein utilization，或NPU)、生物價(biological value，或BV)及蛋白質消化率校正之胺基酸分數(protein digestibility corrected amino score，或PDCASS)。

蛋白質效率比值

蛋白質效率比值(PER)之定義為，在熱量及其它營養素攝取足夠的條件下，攝取1公克蛋白質所能增加體重之公克數。通常以老鼠(rat)為測試對象，即餵食老鼠特定欲測試的蛋白質，再量測其體重增加量，其計算公式如下：

PER = 體重增加(克數)/蛋白質攝取量(克數)

通常以酪蛋白作為蛋白質食物優劣的標準，其PER值為2.7，因此食物之PER值高於2.7，即稱之為優良蛋白質來源(excellent protein source)，PER值低於2.7，則為品質較差蛋白質來源。此方法，係採用老鼠為測試對象，由於人體所需的胺基酸比例與老鼠不盡相同，因此其測試結果，不一定可正確運用於人類上。衡量蛋白質營養價質上，此PER方法，目前已較少被單獨採用。

蛋白質淨利用率

蛋白質淨利用率(NPU)，是指攝取之蛋白質被人體所利用的比率，計算公式如下：

NPU = (保留氮量 / 攝入氮量) ´ 100%

 = 攝入氮量 – (糞便中氮量 – 代謝性氮量) – (尿氮量 - 內因性氮量) ´ 1/(攝入氮量) ´ 100%

  = BV ´ (蛋白質消化吸收率)

生物價

生物價(BV)，是指消化吸收之蛋白質被人體所利用的比率，計算公式如下：

BV = (保留氮量 / 吸收氮量) ´ 100%

 =攝入氮量 – (糞便中氮量 – 代謝性氮量) – (尿氮量 - 內因性氮量) ´ 1/[攝入氮量- (糞便中氮量 – 代謝性氮量)] ´ 100%

一般來說，動物性蛋白質之生物價總是高於植物性蛋白質之生物價，因為植物性蛋白質大部分為不完全蛋白質，利用率因此較低。BV的方法，並未考慮到消化吸收率的影響，因此此方法，目前亦較少為人採用了。

蛋白質消化率校正之胺基酸分數

胺基酸分數(amino acid score，或AAS)，又稱化學分數(chemical score)，是一種利用化學分析法評定蛋白質品質的方法，係將所欲評估的蛋白質，分析其胺基酸成分，並分別計算每克蛋白質中所含各種必需胺基酸的含量，再與1985年FAO/WHO所定的每克蛋白質中各種必需胺基酸含量的參考標準作比較，即為胺基酸分數，計算公式，如下所示：

AAS = [1克測試蛋白質某一必需胺基酸含量(mg)/ 1克參考蛋白質某一必需胺基酸含量(mg)] ´ 100%

1985年FAO/WHO所定的每克蛋白質中各種必需胺基酸含量的參考標準，為組胺酸19毫克(mg)、異白胺酸28 mg、離胺酸58毫克、甲硫胺酸+半胱胺酸25 mg、苯丙胺酸+酪胺酸63 mg、羥丁胺酸34 mg、色胺酸11 mg、及纈胺酸35 mg，主要由2-5歲幼稚園學童，對胺基酸的需求，所推算出來的，參考資料可在聯合國糧食及農業組織(Food and Agriculture Organization，或FAO)之官方網站找到，文件名稱為：Energy and Protein Requirements，Technical Report Series 724，1985，http://www.fao.org/DOCREP/003/AA040E/AA040E00.HTM#TOC

蛋白質消化率校正之胺基酸分數(PDCASS)的評估方法，係再納入考慮食物中蛋白質的消化率(food protein's digestibility)，計算公式如下：

PDCAAS = AAS ´ 食物中蛋白質的消化率

在蛋白質中的每一種必需胺基酸，皆各有一個PDCAAS值，其中PDCAAS值最小的必需胺基酸，稱之為第一缺乏必需胺基酸，PDCAAS值次小的必需胺基酸，則稱為第二缺乏必需胺基酸，再其次為第三缺乏必需胺基酸。例如玉米的第一、二、三缺乏必需胺基酸，分別為離胺酸、色胺酸及異白胺酸。

當我們稱某食物的PDCAAS值時，主要是指第一缺乏必需胺基酸(first limiting amino acid)的PDCAAS值。評估食物中蛋白質營養價值，此方法所得得的PDCAAS值，正是目前最廣為人所接受的方法；根據FAO/WHO說明的原因，主要PDCAAS的方法，係基於人體對胺基酸真正的需求所推衍而來，而非由動物實驗推衍而來，較符合人體需要。

經量測所得的PDCAAS值，例如蛋(egg)的PDCAAS值為1，牛奶為1，牛肉為0.92，黃豆(soy bean)為0.91，四季豆(kidney bean)為0.68，花生為0.52，米飯(rice)為0.47，及玉米為0.42等。一般來說，PDCAAS值為1的食物，通常可稱為「優質蛋白質」。

舉一個PDCAAS值應用的例子來說，黃豆(soybean)的PDCAAS值為0.91，假使喝市售的豆漿，依營養標示，每100毫升(ml)含蛋白質3.6克，那麼假如喝300 ml，我們實際所食用有效的蛋白質應為9.8克(=3´3.6´0.91)，而非10.8克(=3´3.6)。

不過PDCAAS方法，仍有其缺點在，如(i)未考慮年齡因素，消化率會隨年紀增加而降低，(ii)未考率吸收率，(iii)未考慮食物之交互影響。

特別值得一提的是，2種PDCAAS值不佳的食物，經混合(food combining)後產生互補作用，可變為一種PDCAAS極佳的食物。例如穀物(grain，如米飯、糙米、全麥麵包等)，因缺乏離胺酸， PDCAAS值只有0.4~0.5，但含有較多甲硫胺酸；而白豆(white bean)，因缺乏甲硫胺酸，PDCAAS值只有0.6~0.7，但含豐富離胺酸。若將穀物與白豆混合，則可得PDCAAS值接近為1.0之食物。

由評定方法所得數據探討食物之蛋白質營養價值

一些評比方法所得數據，列表如下：

                                          PER          BV         NPU         PDCAAS

肉類(beef/poultry/fish)      2-2.3          ~80         ~75             0.9-1

牛肉(beef)                          2.9            80            73              0.92

雞肉(chicken)                                      79                                ~1

鱈魚(cod)                                           ~82         ~78             ~0.96

牛奶(cow's milk)                 3.1            91            82                 1

酪蛋白(casein)                    2.5            77            76                 1

乳清蛋白(whey protein)      3.2           104           92                 1

蛋(whole egg)                      2.8           100            94                 1

蛋白(egg white)                   3.9            88             94                 1

黃豆(soybeans)                    2.1            74             70              0.91

大豆蛋白(soy protein)         2.2            74              61                1

花生(peanuts)                      1.8             68                               0.52

四季豆(kidney bean)           0.88                                              0.68

玉米(corn)                           1.41           72             56              0.42

米飯(rice)                             2.3            59             67              0.47

麥(wheat)                             1.5            54              49              0.42

從以上的數據來分析，單從蛋白質成分來看，不考慮食物中其它營養成分，則蛋(egg)的蛋白質營養價值最高，因為所有PER、BV、NPU及PDCAAS的值，大都在相對高值上。再來次好的應為牛奶。大家可自行比較，單從蛋白質成分來看，蛋白質營養價值的高低，略可排成如下高低順序：

蛋類 > 牛奶 > 肉類 > 黃豆 > 豆類 > 米麥類

由上表可知，其實黃豆與肉類做比較，兩者之間的蛋白質品質，差異並不大！主要是由於在黃豆中甲硫胺酸(methionine)含量略少了一些而已。

常見食物之蛋白質含量及其必需胺基酸之組成

  低脂                 雞胸

                                 蛋黃    蛋白   牛奶  瘦豬肉   瘦肉   瘦牛肉   黃豆   綠豆   白米

飽和脂肪酸(mg)      9551      0        633       671       330      2412    2884     348    140

不飽和脂肪酸(mg) 15942     0        312      1113      580      2906    15655   545    297

膽固醇(mg)              1234      0          5         48          58        67           0         0        0

蛋白質含量(%)       15.86   10.9     3.37     20.39    23.09    22.12    35.49   23.86  6.5

必需胺基酸

組胺酸(小孩)(mg)     416    290        84       881       717       706      1097     695   153

異白胺酸(mg)           866     661      187      1003     1219    1006      1971    1008  281

白胺酸(mg)              1399   1016     375      1737     1732    1759      3309    1847  538

離胺酸(mg)              1217    806      287      1891     1962    1869      2706    1664  235

甲硫胺酸(mg)           378     399       83        562        639      576       546      286   153

苯丙胺酸(mg)           681     686      167       857        916      874      2122     1443  348

羥丁胺酸(mg)           687     449       89        915        975      884      1766     782    233

色胺酸(mg)               177     125       40        215        270      145        591     260    75

纈胺酸(mg)               949     809       217     1065      1145    1097      2029   1237   397

半必需胺基酸

精胺酸(mg)              1099   648         96      1357      1393    1430      3153    1672  542

食物中各類營養素的含量，可參考美國農業部的食物與營養資訊中心(Food and Nutrition Information Center)所收集食物之營養組成的資料。進入搜尋資料的網址的方式為，先進入食物與營養資訊中心之網址http://fnic.nal.usda.gov/nal_display/index.php?info_center=4&tax_level=1&tax_subject=242，再點選「Food Composition」，再點選「USDA Nutrient Data Laboratory」，再點選「Online Searchable database of foods」，即進入搜尋網頁，輸入關鍵字，即可開始查詢。以上列舉食物之英文名稱，表示如下：

蛋黃：Egg, yolk, raw, fresh

蛋白：Egg, white, raw, fresh

低脂鮮牛乳：Milk, lowfat, fluid, 1% milkfat, with added vitamin A

瘦豬肉：Pork, fresh, enhanced, loin, tenderloin, separable lean only, raw

雞胸瘦肉：Chicken, broilers or fryers, breast, meat only, raw

瘦牛肉：Beef, tenderloin, separable lean only, trimmed 1/8² fat, all grades, raw

黃豆：Soybeans, mature seeds, raw

綠豆：Mung beans, mature seeds, raw

白米：Rice, white, short-grain, raw

由以上必需胺基酸含量組成表可知，黃豆除了甲硫胺酸含量較低外，其餘的胺基酸含量，並不輸給肉類食物，若能在食用黃豆食物時，同時能夠食用甲硫胺酸含量較高的食物，那麼黃豆亦是非常好的蛋白質來源。由上表資料來看，牛奶並非好的蛋白質來源，蛋白質含量實在太低，只有3.37%而已。蛋中的蛋白，是很不錯的蛋白質來源，由於不含飽和脂肪酸及膽固醇，特別是對那些需要控制血脂及血膽固醇的人，是個不可多得的蛋白質來源。雞瘦肉，是肉類中較好的蛋白質來源，因為油脂含量較低，但瘦牛肉的油脂含量似乎高了些，比較不好。綠豆，跟黃豆類似，甲硫胺酸含量較低，但綠豆甲硫胺酸含量則更少，綠豆若能與甲硫胺酸含量較高的食物一起食用，那麼綠豆亦將是非常好的蛋白質來源。

動物蛋白質與植物蛋白質

蛋白質來源(protein sources)，包括有動物性來源(animal sources)與植物性來源(vegetable sources)。動物蛋白質(animal protein)，通常為完全蛋白質食物(complete protein foods)，如肉類、蛋、海鮮等，缺點為飽和脂肪酸及膽固醇含量較高，對心血管保健，較為不利。植物蛋白質(vegetable protein)，則通常為不完全蛋白質食物(incomplete protein foods)，如蔬菜、水果、豆類、穀物等，優點為飽和脂肪酸及膽固醇含量較低，對心血管保健，較為有利。其實，從心血管保健來說，食用植物蛋白質較動物蛋白質好，也就是說食用植物蛋白質較為健康。一般來說，隨著年紀的增長，心血管亦會隨著老化能力下降，中年人及老年人，為了有益於心血管健康，最好能提高植物性蛋白質食物的食用比例。隨著年齡不同，動、植物性蛋白質食物攝取比例，亦有所不同，如下表所示，僅供參考：

年齡層                1-20歲    20-30歲    30-50歲    50-60歲    60-70歲   70歲以上

動物性蛋白質      50%        40%           35%          30%          25%           20%

植物性蛋白質      50%        60%           65%          70%          75%           80%

上表參考資料，取自於松柏公司網頁，http://www.sunpak.com.tw/allframe.htm

或http://www.sunpak.com.tw/health.htm

攝取動物蛋白質，最大的優點，就是動物蛋白質通常為完全蛋白質食物，只要足量食用一種肉類食物，很簡單就可滿足一個人對蛋白質的需求了。然而，攝取植物蛋白質，就沒這麼幸運了，因為植物蛋白質通常為不完全蛋白質食物，須要混合兩種或數種食物，利用互補的方法，才能滿足一個人對蛋白質的需求。其實，只要平時肯用心調配，要單從植物性蛋白質食物中，攝取足夠的蛋白質則並非難事。

植物蛋白質的調配，舉幾個例子如下：

(1)黃豆飯：米(如白米、胚芽米或糙米等)與黃豆以電鍋同煮。白米含一些甲硫胺酸，可多多少少彌補黃豆甲硫胺酸之不足。

(2)綠豆飯：白米與綠豆煮成綠豆湯。白米含一些甲硫胺酸，可多多少少彌補綠豆甲硫胺酸之不足。

(3)豆漿配全麥麵包：全麥麵包含一些甲硫胺酸，可多多少少彌補黃豆甲硫胺酸之不足。注意，豆漿之蛋白質含量低，因此豆漿並非良好的蛋白質來源。

雖然，動物蛋白質食物比起植物蛋白質食物，含較多量的飽和脂肪酸及膽固醇，對身體較不利。然而有些營養專家(Godfrey, Brit. Med. J, 312, 410-414, 1996)，依據其研究結果，仍建議孕婦勿停止食用動物蛋白質食物，因為少食動物蛋白質食物的孕婦，其初生嬰兒的體重會較輕(low birth weight)，看起來動物蛋白質似乎較容易被利用於身體組織的成長。

概略總結(SUMMARY)

食物中的蛋白質營養價值之評定方法，如PER、BV、NPU及PDCAAS等，皆有其優劣點，僅可用於相對比較，作為選擇食用高蛋白質含量食物之參考，但切勿用於選擇食物，那一種可吃，那一種可不吃，之標準，因每種食物皆有其可取之處。

植物性蛋白質食物，經過適當安排混合，足以提供人體一天所需的蛋白質，較為麻煩，但比起飽和脂肪酸及膽固醇含量較高的動物性蛋白質食物，較有益於人體健康。隨著年紀的增長，中年人及老年人，最好能提高植物性蛋白質食物的食用比例。

對於幼兒、兒童、青少年及孕婦，最好能保持攝取適量動物性蛋白質食物，如此可能較有助於身體組織的成長。

淺談蛋白質攝取對於血液酸鹼度之影響與「酸性體質」之誤解

尿酸排泄導致血中礦物質流失

參考本部落格之貼文，「漫談蛋白質食物應適當攝取，以預防痛風與尿酸結石」，我們可知在許多高蛋白質食物中，如肉類、海鮮、豆類等，含有不少核酸及核蛋白，而核酸及核蛋白會在體內進行代謝分解，產生亞黃嘌呤及鳥糞嘌呤，嘌呤然後被送至肝臟進行代謝反應，形成尿酸，尿酸接著再進入血液循環，最後透過腎臟或汗腺被排出體外。

尿酸，為弱酸性物質，酸解離常數Pka在37^oC下為5.35，在血液中會解離出氫離子(H⁺)及尿酸根離子(或叫尿酸鹽離子，Urate^-)，其反應平衡式如下所示：

  Uric acid  ßà  H⁺  +  Urate^-

在血液中，H⁺、Urate^-及Uric acid三者會同時存在，但人的血液為微鹼性，含有許多礦物質離子，如鈉、鉀、鈣等，因此在血液中Uric acid含量較少，大部分還是會以尿酸鹽離子(Urate)的形式存在。而尿酸鹽離子與礦物質離子親合力強，因此隨尿排出時，會一起帶走許多礦物質，主要流失的礦物質為，鈉，除鈉外，或多或少也會少量帶走其它在血中的礦物質，如鉀、鈣等。

然而，就算一整天不吃蛋白質食物，每日還是照樣會不斷排泄尿酸(內源性)，肇因於細胞的計畫性死亡與再生(可參考本本部落格之貼文，「漫談蛋白質食物應適當攝取，以預防痛風與尿酸結石」)，因此每日還是自然避免不了會發生因尿酸排泄而流失礦物質的情況。

隨尿酸排泄而流失的礦物質，特別是鈉，其實很快就會自飲食中補充回來，實不必擔心，因為自然食物中，鈉含量很多，一般來說，較容易攝取過量，而不虞匱乏，反而是常因害怕過量，於是到處可聽到「低鈉飲食」的宣傳。至於其它因尿酸排泄而流失的礦物質，如鉀、鈣等，因流失量少，亦不必擔心，在均衡飲食中，非常容易被補充回來。若因食用蛋白質食物，害怕鈣質流失，而過量攝取鈣質，不但多此一舉，而且可能使血中及尿中鈣質增加，易形成尿酸鈣沉澱而導致尿酸結石。相對的，若未均衡飲食適當補充鈣質，則偏食蛋白質食物的結果，自然會加速鈣質流失。

總之，一個正常健康者，每日一定要攝取蛋白質，其適當攝取量計算，可參考本部落格之貼文，「由人體一日總消耗熱量估計值，推估一天飲食計畫」，實不必擔心流失礦物質的問題。

「酸性體質」之誤解

一般坊間傳言，「吃太多高蛋白質食物，將使蛋白質胺基酸，經消化代謝後產生的酸性物質，而造就酸性體質的產生，然而身體為了維持體內的酸鹼平衡，會從骨骼中提取鈣質來中和酸性，使得鈣質間接地留失了。因此蛋白質食用過量，會導致鈣質流失。」

對以上坊間傳言的評論如下：

(1)正確，勿過量攝取蛋白質食物。

(2)「將使蛋白質胺基酸，經消化代謝後產生的酸性物質」，此說法待商確。所有胺基酸經代謝分解，所生成的廢物為尿素，尿素為弱鹼性，非酸性物質，可參考本部落格之貼文，「淺談蛋白質消化、牛奶之消化爭議、及胺基酸代謝」。但含硫胺基酸有可能經體內代謝產生一些硫化物酸性物質，而增加血液之酸性。

(3)「經消化代謝後產生的酸性物質，而造就酸性體質的產生」，此說法待商確。何謂酸性體質？醫學上無此定義，如果有的話，也應是指患某些疾病者，會有酸性體質，即血液呈酸性。不過一般來說，「酸性體質」應是指血液朝酸性傾斜，那麼也不必擔心，正常的身體很快很迅速就會中和回來。一個正常人，就算是嘌呤代謝產生的尿酸，亦不會有機會造成酸性體質，因尿酸是弱酸，進入血液中所引起的酸性，通常數分鐘內很容易就會被中和掉，根本無法形成酸性體質。此於下文會稍做說明。

(4)「然而身體為了維持體內的酸鹼平衡，會從骨骼中提取鈣質來中和酸性，使得鈣質間接地留失了。」，此說法亦待商確，因不一定會發生。體內的酸鹼平衡，使用鈣質來中和酸性的方法，並非主要方法，本篇貼文中之下文，會有簡單說明。然若過量食用含硫量過過高的蛋白質(如肉類)，在極短時間內促使血液酸性過高，而使血中鈣質流失過快，此血中鈣濃度的快速大變化，會逼迫骨骼釋出鈣質補充血中缺鈣的情況，因而導致骨骼中鈣質流失，這的確也是經研究證實的事實。但若未過量，或食用低含硫量的蛋白質，則身體並不須要動用到骨骼中鈣質來進行酸鹼平衡，而是僅利用一般的血液中既存的酸鹼平衡機制就夠了，如此就自然可避免產生骨質流失的狀況了。

(5)「因此蛋白質食用過量，會導致鈣質流失。」，此說法明顯亦待商確。例如食用牛奶，不僅不會使骨質流失，反而可以補充鈣質。因此食用蛋白質食物的組合，甚為重要，然將不會於此貼文更一步討論。

體內血液酸鹼度

pH值，為溶液酸鹼度(酸鹼程度)的指標。當pH值等於7的時候，亦即pH=7，溶液為中性，亦即為不酸也不鹼的溶液。當pH值大於7的時候，亦即pH>7，溶液為鹼性。可是當pH值小於7的時候，亦即pH<7，溶液即為酸性，像常用來洗廁所的鹽酸就是酸性溶液，亦即為pH<7溶液(為「pH值小於7之溶液」之簡稱)。

人的體液，包含佔2/3總體液的細胞內液(intracellular fluid，或ICF)及佔1/3總體液的細胞外液(extracellular，或ECF)兩種；細胞外液，依分類方便，又分為細胞間液(interstitial fluid)與佔20%細胞外液的血漿(plasma)兩種。細胞內液及細胞間液的酸鹼度不易量測，不過通常細胞間液的pH值與血漿的pH值相當接近，因此當我們說人體體液的酸鹼度的時候，通常就是指血漿的酸鹼度，或者說血漿的pH值(plasma pH)，或說血液的pH值(blood pH)。

對一位健康者而言，血液的pH值會被控制於7.35~7.45之間，一般在7.4左右，因此健康的血液為微鹼性。當血液的pH值低於7.35時，稱為酸血症(acidemia)，但輕微時不一定會發病，然發病後，其病症或病程，即稱之為酸中毒(acidosis)；相對的，若血液的pH值高於7.45時，稱為鹼血症(alkalemia)，發病後，其病症或病程，即稱之為鹼中毒(alkalosis)。

我們很好奇，是因為先有其它特定的疾病，而產生酸血症或鹼血症呢？還是先有酸血症或鹼血症，才使身體變差，而產生各種疾病呢？。如果是由於先有酸血症或鹼血症，才使身體變差而導致產生各種疾病，那麼調理好身體酸鹼體質，就可防百病了；然而醫學的研究結果卻告訴我們，用日常飲食調理身體酸鹼體質，是無意義，且徒勞無功的，因為無患病正常人，將其血液的pH值會被控制於7.35~7.45之間，並不會有什麼困難；而且，由醫學研究結果來看，酸血症或鹼血症幾乎都是由疾病所產生，單獨調整血液酸鹼度，無法治療疾病，只有治療好疾病，血液的酸鹼度自然恢復正常。舉例來說，如果一個人患有肺病，而導致產生呼吸性酸血症或酸中毒，那麼在血液中人工加入鹼性物質，是無法根治酸血症或酸中毒的，只有治療好肺病，血液的酸鹼度就自然恢復正常。

體內血液酸鹼度三種控制機制

人體內有三個主要調整血液酸鹼度的系統，使血液的pH值會被控制於7.35~7.45之間，即為緩衝溶液系統(buffer solution system)、呼吸系統(respiratory system)及腎臟系統(renal system)三種。分別簡介如下。

緩衝溶液系統

緩衝溶液系統，是指存於血液中的弱酸、弱鹼共軛配對溶液，其作用在於，若有一酸性物質或鹼性物質突然加進血液中，緩衝溶液系統就可以立即抵抗緩衝，使血液不會變化太大，但若酸或鹼性物質，持續不斷加入血液中，則緩衝溶液系統將崩潰失去平衡作用能力，此時，就須使用更強大的酸鹼平衡系統，如呼吸系統及腎臟排泄系統。基本上，日常食物的消化吸收、及日常身體的代謝，所產生的酸性或鹼性物質，為了保持血液酸鹼平衡，利用緩衝溶液系統來應付就綽綽有餘了，相當容易。

血液中主要含有三種緩衝系統(buffer system)，列舉如下：

(1)蛋白質緩衝系統(protein buffer)

蛋白質緩衝系統，是身體最重要的緩衝溶液系統，這些蛋白質主要存在於細胞外液及血漿中，但對細胞外液則特別重要。這些蛋白質，通常在其分子上，具有氫離子(H⁺)的受體(acceptor)或授體(donor)，因此可以有助於酸鹼平衡。在血漿中的蛋白質主要為血蛋白(haemoglobin)。其酸鹼平衡式，可簡寫如下：

           H⁺  +  His-Protein  ßà   H-His-Protein

(2)磷酸緩衝系統(phosphate buffer)

磷酸緩衝系統，主要存在於細胞外液，其酸解離常數pKa為6.8，在血液中含量低，只扮演次要角色，而其酸鹼平衡式，可簡寫如下：

H⁺  +  H₂PO₄^2-   ßà   H₂PO₄^-

(3)碳酸緩衝系統(carbonic acid buffer)

碳酸緩衝系統，為較不重要的緩衝系統，因血液的pH值為7，而碳酸的pKa為6.1，相距太遠，不易發揮緩衝作用。其酸鹼平衡式，可簡寫如下：

H⁺  +  HCO₃^-   ßà   H₂CO3

血液中最重要酸鹼平衡物質 -- 碳酸-碳酸氫根平衡 (無興趣者，可跳過此章節)

血液中最重要的酸鹼平衡化學方程式如下：

                                           K₁                       K₂

 H⁺_(aq) +  HCO₃^-_(aq)  ßà  H₂CO_3(aq)  ßà  H₂O_(l)  +  CO_2(g)

 

平衡常數 K₁ = [H₂C O₃]/[H⁺][HCO₃^-]          ---------- (1)

所以   解離常數 K_a = 1/K₁ = [H⁺][HCO₃^-]/[H₂C O₃]    ------- (2)

平衡常數 K₂ = [CO₂]/[H₂C O₃]             ---------------- (3)

從(2)及(3)式，可得

            [H₂CO₃] = [H⁺][HCO₃^-]/Ka = [CO₂]/ K₂      ------------ (4)

將(4)式，重新排列，可得

            [H⁺] = (Ka/K2) ([CO₂]/ [HCO₃^-])        ------------------ (5)

將(5)式，取負自然對數，可得

            -log[H⁺]  =  -logK  -  log([CO₂]/ [HCO₃^-])      ----------- (6)

           其中 K = K_a/K₂

改寫(6)式，可得

            pH = pK - log([CO₂]/ [HCO₃^-])          -------------------- (7)

在正常活動及適度運動下，pK值可約略視為定值，因此血液中的酸鹼度，可由血中二氧化碳(CO2)濃度與碳酸氫根離子(HCO3-)濃度之比值所決定。假設血液pH值保持在7.4，此時二氧化碳濃度(pCO₂)為40mmHg(或5.3kPa)，而碳酸氫根離子的濃度為24meq或24mmol/liter。對一位健康者而言，血液的pH值會被控制於7.35~7.45之間，則pCO2將被控制於35 -45m mHg之間，而碳酸氫根離子的濃度則會被控制於22 -26m eq/L之間。

呼吸系統之酸鹼控制機制

首先檢視血液中最重要的酸鹼平衡化學方程式如下：

     H⁺_(aq) +  HCO₃^-_(aq)  ßà  H₂CO_3(aq)  ßà  H₂O_(l)  +  CO_2(g)

自以上化學平衡式，可知，在血液中二氧化碳濃度(pCO₂)越高，則血液酸度越高，因為血中二氧化碳濃度越高，會使以上化學平衡式向左進行，而產生更多的氫離子(H⁺)，導致血液酸度變得較高。相對的，血中二氧化碳濃度越低，會使以上化學平衡式向右進行，將使H⁺與HCO₃^-結合形成H₂C O₃，再於碳酸酐脢(carbonic anhydrase)催化下，幫助H₂C O₃分解成H₂O及CO₂，因此，使血中氫離子減少，導致血液的酸度降低。

如果，血液的「酸度」太高，或者說其pH值小於7.35，亦或說血液中氫離子濃度太高，則人體可利用呼吸作用，如加快呼吸頻率，提高血中的二氧化碳排出量，以將血中的二氧化碳濃度降低，而使H⁺與HCO₃^-結合形成H₂C O₃，再於碳酸酐脢(carbonic anhydrase)催化下，將H₂C O₃分解成H₂O及CO₂，如此，即可降低血中氫離子濃度，使血液的酸鹼度恢復正常，即使血液的pH值恢復在7.35-7.45之間。

相對的，如果，血液的鹼度太高，或者說其pH值大於7.45，亦或說血液中氫離子濃度太低，則人體可利用呼吸作用，如放緩呼吸頻率，降低血中的二氧化碳排出量，以累積血中的二氧化碳，使二氧化碳濃度增高，而使CO₂及H₂O結合形成H₂C O₃，H₂C O₃再接著解離出H⁺與HCO₃^-，如此，即可昇高血中氫離子濃度，使血液的酸鹼度恢復正常，即使血液的pH值降低而恢復在7.35-7.45之間。

呼吸作用，是人體最強有力的酸鹼平衡系統，一旦血液發生酸鹼不平衡時，約兩分鐘內即可開始回應(response)進行調整。一般來說，若一個健康的人，將呼吸頻率比平時正常狀態加快一倍，並持續一段時間(如氣喘患者)，由於過度換氣的結果，會增加二氧化碳排出量，則血液鹼性會因此提高，嚴重的話，pH值可提高0.23，使正常的pH7.4昇至7.63，不過，一旦呼吸恢復正常，血液pH值也會很快恢復正常。

相對的，若一個健康的人，將呼吸頻率比平時正常狀態減慢四分之一(25% reduction)，減緩血中的二氧化碳排出量，則血液酸性會因此提高，嚴重的話，pH值可降低0.4，使正常的pH7.4降至7.0。

呼吸系統之酸鹼控制機制，簡單的說，就是靠控制二氧化碳排出速率的改變，來穩定血液的酸鹼度。

腎臟排泄系統之酸鹼控制機制

腎臟，可藉由排泄酸或鹼物質，來幫忙調整血液之酸鹼平衡。若血液過酸，即排泄酸性物質，以使血液恢復正常；若血液過鹼，即排泄鹼性物質，以使血液恢復正常。若血液酸鹼失衡，未用呼吸系統，而僅用腎臟排泄系統，則須數天之久，才可能恢復正常，可以說，腎臟的酸鹼平衡作用，較為緩慢。

酸中毒與鹼中毒之起因

由於肺部及腎臟，為血液酸鹼平衡的重要器官，會影響這兩個器官正常運作的疾病，都可能使血液的酸鹼失衡(acid-base disorder)。酸鹼失衡，可由呼吸性功能失常所引起，稱之為呼吸性酸鹼失衡(respiratory acid-base disorder)，包含呼吸性酸中毒(respiratory acidosis)及呼吸性鹼中毒(respiratory alkalosis)。酸鹼失衡，若非由呼吸性功能失常所引起，則稱之為非呼吸性酸鹼失衡(non-respiratory acid-base disorder)，包含非呼吸性酸中毒(non-respiratory acidosis)及非呼吸性鹼中毒(non-respiratory alkalosis)，或稱代謝性酸鹼失衡(metabolic acid-base disorder)，包含代謝性酸中毒(metabolic acidosis)及代謝性鹼中毒(metabolic alkalosis)。

引起呼吸性酸中毒的病因有：(1)中樞神經或脊椎受侵犯(CNS disease)，如腦腫瘤、脊椎後側彎(kyphoscoliosis)等；(2)肺部疾病(lung disease)，如肺部纖維化、慢性阻塞性肺病(COPD)、氣胸(pneumothorax)、嚴重氣喘(severe asthma)、呼吸道阻塞(airway obstruction)等。

呼吸性鹼中毒引起的病因有：(1)過度換氣症(hyperventilation)，(2)中樞神經出血(CNS hemorrhage)，(3)懷孕，(4)藥物，如水楊酸(salicylate)、黃體酮(progesterone)等，(5)憂慮(anxiety)。

非呼吸性酸中毒引起的病因有：(1)腎小管障礙，如腎小管酸中毒(renal tubular acidosis，RTA)，(2)糖尿病酮酸中毒，(3)尿毒症(uremia)，(4)酒精中毒，(5)乳酸代謝能力降低，導致乳酸酸中毒。

非呼吸性鹼中毒引起的病因有：(1)體液缺乏(volume contraction)，如嘔吐、過度利尿(overdiuresis)等，(2)低鉀血症(hypokalemia)，(3)過度攝取礦物鈉，(4)巴特氏症候群(Bartter's syndrome)，(5)服用過量鹼性物質，如碳酸氫鈉等。

概略總結(SUMMARY)

人體的血液正常情況下為微鹼性，並且體內亦具有自動調節的能力，除非身體有疾病，身體不易產生酸鹼失衡的情況。若身體有酸鹼失衡的現象，表示身體有病了，應速就醫找出病因，勿自行採用攝取酸性或鹼性食物的「食物療法」，以免延誤病情。

雖然蛋白質食物常含在體內會產生尿酸的嘌呤成分，但對一個無高尿酸血症健康的人而言，每日攝取適量蛋白質食物，並不會使身體變為「酸性體質」，應放心適量攝取蛋白質食物，其適當攝取量計算，可參考本部落格之貼文，「由人體一日總消耗熱量估計值，推估一天飲食計畫」。

平常飲食，如果偏食蛋白質食物，確實會導致骨質流失，但只要不過量食用蛋白質食物，均衡飲食，食用足量鈣質，自然就不會有因食用蛋白質食物而造成骨質流失的問題。至於平日鈣質攝取注意事項，則可參考本部落格之貼文，「鈣質之攝取、吸收與流失」。

對一位正常健康者來說，日常食物的消化吸收、及日常身體的代謝，所產生的酸性或鹼性物質，極容易在體內被調整，根本無法使人產生「酸性體質」或「鹼性體質」。千萬不要為了調整身體成為「鹼性體質」，偏食蔬菜、水果，而少食蛋白質食物，不僅根本無法改變身體血液的酸鹼性，如此反而容易造成缺乏蛋白質營養素，而加速身體衰老及降低身體疾病抵抗力，得不償失。

調整體質，最好的方法，其實幾乎每個人都早已知道的一句話，為

                         均衡飲食，外加適度運動！