氨基酸的详细介绍

氨基酸的生理功能氨基酸通过肽键连接起来成为肽与蛋白质。氨基酸、肽与蛋白质均是有机生命体组织细 胞的基本组成成分，对生命活动发挥着举足轻重的作用。某些氨基酸除可形成蛋白质外，还参与一些特殊的代谢反应，表现出某些重要特性。（1）赖氨酸赖氨酸为碱性必需氨基酸。由于谷物食品中的赖氨酸含量甚低，且在加工过程中易被破 坏而缺乏，故称为第一限制性氨基酸。赖氨酸可以调节人体代谢平衡。赖氨酸为合成肉碱提供结构组分，而肉碱会促使细胞中 脂肪酸的合成。往食物中添加少量的赖氨酸，可以刺激胃蛋白酶与胃酸的分泌，提高胃液分 泌功效，起到增进食欲、促进幼儿生长与发育的作用。赖氨酸还能提高钙的吸收及其在体内 的积累，加速骨骼生长。如缺乏赖氨酸，会造成胃液分沁不足而出现厌食、营养性贫血，致 使中枢神经受阻、发育不良。赖氨酸在医药上还可作为利尿剂的辅助药物，治疗因血中氯化物减少而引起的铅中毒现 象，还可与酸性药物（如水杨酸等）生成盐来减轻不良反应，与蛋氨酸合用则可抑制重症高 血压病。单纯性疱疹病毒是引起唇疱疹、热病性疱疹与生殖器疱疹的原因，而其近属带状疱疹病 毒是水痘、带状疱疹和传染性单核细胞增生症的致病者。印第安波波利斯Lilly研究室在19 79年发表的研究表明，补充赖氨酸能加速疱疹感染的康复并抑制其复发。长期服用赖氨酸可拮抗另一个氨基酸-精氨酸，而精氨酸能促进疱疹病毒的生长。（2）蛋氨酸蛋氨酸是含硫必需氨基酸，与生物体内各种含硫化合物的代谢密切相关。当缺乏蛋氨酸 时，会引起食欲减退、生长减缓或不增加体重、肾脏肿大和肝脏铁堆积等现象，最后导致肝 坏死或纤维化。蛋氨酸还可利用其所带的甲基，对有毒物或药物进行甲基化而起到解毒的作用。因此， 蛋氨酸可用于防治慢性或急性肝炎、肝硬化等肝脏疾病，也可用于缓解砷、三氯甲烷、四氯 化碳、苯、毗啶和喹啉等有害物质的毒性反应。（3）色氨酸色氨酸可转化生成人体大脑中的一种重要神经传递物质一一5-羟色胺，而5-羟色胺有 中和肾上腺素与去甲肾上腺素的作用，并可改善睡眠的持续时间。当动物大脑中的5-羟色 胺含量降低时，表现出异常的行为，出现神经错乱的幻觉以及失眠等。此外，5-羟色胺有很 强的血管收缩作用，可存在于许多组织，包括血小板和肠粘膜细胞中，受伤后的机体会通过 释放5-羟色胺来止血。医药上常将色氨酸用作抗闷剂、抗痉挛剂、胃分泌调节剂、胃粘膜 保护剂和强抗昏迷剂等。（4）缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和苏氨酸缬氨酸、亮氨酸与异亮氨酸均属支链氨基酸，同时都是必需氨基酸。当缬氨酸不足时， 大鼠中枢神经系统功能会发生紊乱，共济失调而出现四肢震颤。通过解剖切片脑组织，发现 有红核细胞变性现象，晚期肝硬化病人因肝功能损害，易形成高胰岛素血症，致使血中支链 氨基酸减少，支链氨基酸和芳香族氨基酸的比值由正常人的3.03.5降至1.01.5,故常用缬 氨酸等支链氨基酸的注射液治疗肝功能衰竭等疾病。此外，它也可作为加快创伤愈合的治疗 剂。亮氨酸可用于诊断和治疗小儿的突发性高血糖症，也可用作头晕治疗剂及营养滋补剂。 异亮氨酸能治疗神经障碍、食欲减退和贫血，在肌肉蛋白质代谢中也极为重要。苏氨酸是必需氨基酸之一，参与脂肪代谢，缺乏苏氨酸时出现肝脂肪病变。（5）天冬氨酸、天冬酰胺天冬氨酸通过脱氨生成草酰乙酸而促进三羧酸循环，故是三羧酸循环中的重要成分。天 冬氨酸也与鸟氨酸循环密切相关，担负着使血液中的氨转变为尿素排泄出去的部分工作。同 时，天冬氨酸还是合成乳清酸等核酸前体物质的原料。通常将天冬氨酸制成钙、镁、钾或铁等的盐类后使用。因为这些金属在与天冬氨酸结合 后，能通过主动运输途径透过细胞膜进入细胞内发挥作用。天冬氨酸钾盐与镁盐的混合物， 主要用于消除疲劳，临床上用来治疗心脏病、肝病、糖尿病等疾病。天冬氨酸钾盐可用于治 疗低钾症，铁盐可治疗贫血。不同癌细胞的增殖需要消耗大量某种特定的氨基酸。寻找这种氨基酸的类似物一一代谢 拮抗剂，被认为是治疗癌症的一种有效手段。天冬酰胺酶能阻止需要天冬酰胺的癌细胞（白 血病）的增殖。天冬酰胺的类似物S-氨甲酰基-半胱氨酸经动物试验对抗白血病有明显的效 果。目前已试制的氨基酸类抗癌物有10多种，如N-乙酰-L-苯丙氨酸、N-乙酰-L-缬氨酸 等，其中有的对癌细胞的抑制率可高达95%以上。（6）胱氨酸、半胱氨酸胱氨酸及半胱氨酸是含硫的非必需氨基酸，可降低人体对蛋氨酸的需要量。胱氨酸是形 成皮肤不可缺少的物质，能加速烧伤伤口的康复及放射性损伤的化学保护，刺激红、白细胞 的增加。半胱氨酸所带的巯基（一SH）具有许多生理作用，可缓解有毒物或有毒药物（酚、苯、 萘、氰离子）的中毒程度，对放射线也有防治效果。半胱氨酸的衍生物N-乙酰-L-半胱氨 酸，由于巯基的作用，具有降低粘度的效果，可作为粘液溶解剂，用于防治支气管炎等咳痰 的排出困难。此外，半胱氨酸能促进毛发的生长，可用于治疗秃发症。其他衍生物，如L- 半胱氨酸甲酯盐酸盐可用于治疗支气管炎、鼻粘膜渗出性发炎等。（7）甘氨酸甘氨酸是最简单的氨基酸，它可由丝氨酸失去一个碳而生成。甘氨酸参与嘌吟类、卟啉 类、肌酸和乙醛酸的合成，乙醛酸因其氧化产生草酸而促使遗传病草酸尿的发生。此外，甘 氨酸可与种类繁多的物质结合，使之由胆汁或尿中排出。此外，甘氨酸可提供非必需氨基酸 的氮源，改进氨基酸注射液在体内的耐受性。将甘氨酸与谷氨酸、丙氨酸一起使用，对防治 前列腺肥大并发症、排尿障碍、频尿、残尿等症状颇有效果。（8）组氨酸组氨酸对成人为非必需氨酸，但对幼儿却为必需氨基酸。在慢性尿毒症患者的膳食中添 加少量的组氨酸，氨基酸结合进入血红蛋白的速度增加，肾原性贫血减轻，所以组氨酸也是 尿毒症患者的必需氨基酸。组氨酸的咪唑基能与Fe2+或其他金属离子形成配位化合物，促进铁的吸收，因而可用 于防治贫血。组氨酸能降低胃液酸度，缓和胃肠手术的疼痛，减轻妊娠期呕吐及胃部灼热感， 抑制由植物神经紧张而引起的消化道溃烂，对过敏性疾病，如哮喘等也有功效。此外，组氨 酸可扩张血管，降低血压，临床上用于心绞痛、心功能不全等疾病的治疗。类风湿性关节炎 患者血中组氨酸含量显著减少，使用组氨酸后发现其握力、走路与血沉等指标均有好转。在组氨酸脱羧酶的作用下，组氨酸脱羧形成组胺。组胺具有很强的血管舒张作用，并与多种变态反应及发炎有关。此外，组胺会刺激胃蛋白酶与胃酸。（9）谷氨酸谷氨酸、天冬氨酸具有兴奋性递质作用，它们是哺乳动物中枢神经系统中含量最高的氨 基酸，其兴奋作用仅限于中枢。当谷氨酸含量达9%时，只要增加10-15mol的谷氨酸就可 对皮层神经元产生兴奋性影响。因此，谷氨酸对改进和维持脑功能必不可少。谷氨酸经谷氨酸脱羧酶的脱羧作用而形成Y-氨基丁酸，后者是存在于脑组织中的一种 具有抑制中枢神经兴奋作用的物质，当Y-氨基丁酸含量降低时，会影响细胞代谢与细胞功 能。谷氨酸的多种衍生物，如二甲基氨乙醇乙酰谷氨酸，临床上用于治疗因大脑血管障碍而 引起的运动障碍、记忆障碍和脑炎等。Y-氨基丁酸对记忆障碍、言语障碍、麻痹和高血压等 有效，Y-氨基0-羟基丁酸对局部麻痹、记忆障碍、言语障碍、本能性肾性高血压、羊癫疯 和精神发育迟缓等有效。谷氨酸与天冬氨酸一样，也与三羧酸循环有密切的关系，可用于治疗肝昏迷等症。谷氨 酸的酰胺衍生物一一谷氨酰胺，对胃溃疡有明显的效果，其原因是谷氨酰胺的氨基转移到葡 萄糖上，生成消化器粘膜上皮组织粘蛋白的组成成分葡萄糖胺。（10）丝氨酸、丙氨酸与脯氨酸丝氨酸是合成嘌吟、胸腺嘧淀与胆碱的前体，丙氨酸对体内蛋白质合成过程起重要作用， 它在体内代谢时通过脱氨生成酮酸，按照葡萄糖代谢途径生成糖。脯氨酸分子中毗咯环在结 构上与血红蛋白密切相关。羟脯氨酸是胶原的组成成分之一。体内脯氨酸、羟脯氨酸浓度不 平衡会造成牙齿、骨骼中的软骨及韧带组织的韧性减弱。脯氨酸衍生物和利尿剂配合，具有 抗高血压作用。牛磺酸牛磺酸是牛黄的组成成分。牛磺酸普遍存在于动物乳汁、脑与心脏中，在肌肉中含量最高，以游离形式存在，不参 与蛋白质代谢。植物中仅存在藻类，高等植物中尚未发现。体内牛磺酸是由半胱氨酸代谢而 来的。牛磺酸的缺乏会影响到生长、视力、心脏与脑的正常生长。被细菌感染的病人，由于细菌的大量繁殖消耗了体内的牛磺酸，也会形成牛磺酸缺乏， 发生眼底视网膜电流图的变化，而补充牛磺酸后会使眼底的病变好转由于人类只能有限地合 成牛磺酸，因此膳食中的牛磺酸就显得非常重要。奶制品中牛磺酸的含量很低。禽类中，黑色禽肉的牛磺酸含量要比白色肉的高。海产品 与禽、畜类比较，以海产品中的牛磺酸含量最高，如牡蛎、蛤蜊与淡菜中牛磺酸可高达400 mg/100g以上，同时加热烹调对其牛磺酸的含量没有什么影响。日常的各种食物，包括谷物、 水果和蔬菜等，都不含牛磺酸。精氨酸（一）精氨酸是鸟氨酸循环中的一个组成成分，具有极其重要的生理功能。多吃精氨 酸，可以增加肝脏中精氨酸酶的活性，有助于将血液中的氨转变为尿素而排泄出去。所以， 精氨酸对高氨血症、肝脏机能障碍等疾病颇有效果。精氨酸是一种双基氨基酸，对成人来说虽然不是必需氨基酸，但在有些情况如机体发育 不成熟或在严重应激条件下，如果缺乏精氨酸，机体便不能维持正氮平衡与正常的生理功能。 病人若缺乏精氨酸会导致血氨过高，甚至昏迷。婴儿若先天性缺乏尿素循环的某些酶，精氨 酸对其也是必需的，否则不能维持其正常的生长与发育。精氨酸的重要代谢功能是促进伤口的愈合作用，它可促进胶原组织的合成，故能修复伤 口。在伤口分泌液中可观察到精氨酸酶活性的升高，这也表明伤口附近的精氨酸需要量大增。 精氨酸能促进伤口周围的微循环而促使伤口早日痊愈。精氨酸的免疫调节功能，可防止胸腺的退化（尤其是受伤后的退化），补充精氨酸能增 加胸腺的重量，促进胸腺中淋巴细胞的生长。补充精氨酸还能减少患肿瘤动物的体积，降低肿瘤的转移率，提高动物的活存时间与存 活率。在免疫系统中，除淋巴细胞外，吞噬细胞的活力也与精氨酸有关。加入精氨酸后，可活 化其酶系统，使之更能杀死肿瘤细胞或细菌等靶细胞。氨基酸与人类健康氨基酸是构成生物体蛋白质并同生命活动有关的最基本的物质，是在生物体内构成蛋白 质分子的基本单位，与生物的生命活动有着密切的关系。它在抗体内具有特殊的生理功能， 是生物体内不可缺少的营养成分之一。一、构成人体的基本物质，是生命的物质基础1. 构成人体的最基本物质之一构成人体的最基本的物质，有蛋白质、脂类、碳水化合物、无机盐、维生素、水和食物 纤维等。作为构成蛋白质分子的基本单位的氨基酸，无疑是构成人体内最基本物质之一。构成人体的氨基酸有20多种，它们是：色氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、缬氨酸、赖氨酸、 组氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、精氨酸、甘氨酸、丝 氨酸、酪氨酸、3.5.二碘酪氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、精氨酸、瓜氨 酸、乌氨酸等。这些氨基酸存在于自然界中，在植物体内都能合成，而人体不能全部合成。 其中8种是人体不能合成的，必需由食物中提供，叫做“必需氨基酸”。这8种必需氨基酸是： 色氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和苯丙氨酸。其他则是非 必需氨基酸”。组氨酸能在人体内合成，但其合成速度不能满足身体需要，有人也把它列为“必 需氨基酸”。胱氨酸、酪氨酸、精氨酸、丝氨酸和甘氨酸长期缺乏可能引起生理功能障碍， 而列为“半必需氨基酸”，因为它们在体内虽能合成，但其合成原料是必需氨基酸，而且胱氨 酸可取代80%90%的蛋氨酸，酪氨酸可替代70%75%的苯丙氨酸，起到必需氨基酸的作 用，上述把氨基酸分为“必需氨基酸”、半必需氨基酸”和“非必需氨基酸”3类，是按其营养 功能来划分的；如按其在体内代谢途径可分为“成酮氨基酸”和“成糖氨基酸”；按其化学性质 又可分为中性氨基酸、酸性氨基酸和碱性氨基酸，大多数氨基酸属于中性。2. 生命代谢的物质基础生命的产生、存在和消亡，无一不与蛋白质有关，正如恩格斯所说：“蛋白质是生命的 物质基础，生命是蛋白质存在的一种形式。”如果人体内缺少蛋白质，轻者体质下降，发育 迟缓，抵抗力减弱，贫血乏力，重者形成水肿，甚至危及生命。一旦失去了蛋白质，生命也 就不复存在，故有人称蛋白质为“生命的载体”。可以说，它是生命的第一要素。蛋白质的基本单位是氨基酸。如果人体缺乏任何一种必需氨基酸，就可导致生理功能异 常，影响抗体代谢的正常进行，最后导致疾病。同样，如果人体内缺乏某些非必需氨基酸， 会产生抗体代谢障碍。精氨酸和瓜氨酸对形成尿素十分重要；胱氨酸摄入不足就会引起胰岛 素减少，血糖升高。又如创伤后胱氨酸和精氨酸的需要量大增，如缺乏，即使热能充足仍不 能顺利合成蛋白质。总之，氨基酸在人体内通过代谢可以发挥下列一些作用：合成组织蛋 白质；变成酸、激素、抗体、肌酸等含氨物质；转变为碳水化合物和脂肪；氧化成二 氧化碳和水及尿素，产生能量。因此，氨基酸在人体中的存在，不仅提供了合成蛋白质的重 要原料，而且对于促进生长，进行正常代谢、维持生命提供了物质基础。如果人体缺乏或减 少其中某一种，人体的正常生命代谢就会受到障碍，甚至导致各种疾病的发生或生命活动终 止。由此可见，氨基酸在人体生命活动中显得多么需要。二、在食物营养中的地位和作用人类为了生存必需摄取食物，以维持抗体正常的生理、生化、免疫机能，以及生长发育、 新陈代谢等生命活动，食物在体内经过消化、吸收、代谢，促进抗体生长发育、益智健体、 抗衰防病、延年益寿的综合过程称为营养。食物中的有效成分称为营养素。作为构成人体的最基本的物质的蛋白质、脂类、碳水化合物、无机盐（即矿物质，含常 量元素和微量元素）、维生素、水和食物纤维，也是人体所需要的营养素。它们在机体内具 有各自独特的营养功能，但在代谢过程中又密切联系，共同参加、推动和调节生命活动。机 体通过食物与外界联系，保持内在环境的相对恒定，并完成内外环境的统一与平衡。氨基酸在这些营养素中起什么作用呢？1.蛋白质在机体内的消化和吸收是通过氨基酸来完成的作为机体内第一营养要素的蛋白质，它在食物营养中的作用是显而易见的，但它在人体 内并不能直接被利用，而是通过变成氨基酸小分子后被利用的。即它在人体的胃肠道内并不 直接被人体所吸收，而是在胃肠道中经过多种消化酶的作用，将高分子蛋白质分解为低分子 的多肽或氨基酸后，在小肠内被吸收，沿着肝门静脉进入肝脏。一部分氨基酸在肝脏内进行 分解或合成蛋白质；另一部分氨基酸继续随血液分布到各个组织器官，任其选用，合成各种 特异性的组织蛋白质。在正常情况下，氨基酸进入血液中与其输出速度几乎相等，所以正常 人血液中氨基酸含量相当恒定。如以氨基氮计，每百毫升血浆中含量为46毫克，每百毫 升血球中含量为6.59.6毫克。饱餐蛋白质后，大量氨基酸被吸收，血中氨基酸水平暂时升 高，经过67小时后，含量又恢复正常。说明体内氨基酸代谢处于动态平衡，以血液氨基 酸为其平衡枢纽，肝脏是血液氨基酸的重要调节器。因此，食物蛋白质经消化分解为氨基酸 后被人体所吸收，抗体利用这些氨基酸再合成自身的蛋白质。人体对蛋白质的需要实际上是 对氨基酸的需要。2起氮平衡作用当每日膳食中蛋白质的质和量适宜时，摄入的氮量由粪、尿和皮肤排出的氮量相等，称 之为氮的总平衡。实际上是蛋白质和氨基酸之间不断合成与分解之间的平衡。正常人每日食 进的蛋白质应保持在一定范围内，突然增减食入量时，机体尚能调节蛋白质的代谢量维持氮 平衡。食入过量蛋白质，超出机体调节能力，平衡机制就会被破坏。完全不吃蛋白质，体内 组织蛋白依然分解，持续出现负氮平衡，如不及时采取措施纠正，终将导致抗体死亡。3. 转变为糖或脂肪氨基酸分解代谢所产生的a一酮酸，随着不同特性，循糖或脂的代谢途径进行代谢。a 一酮酸可再合成新的氨基酸，或转变为糖或脂肪，或进入三羧循环氧化分解成CO2和H2O, 并放出能量。4. 参与构成酶、激素、部分维生素酶的化学本质是蛋白质（氨基酸分子构成），如淀粉酶、胃蛋白酶、胆碱脂酶、碳酸酐 酶、转氨酶等。含氮激素的成分是蛋白质或其衍生物，如生长激素、促甲状腺激素、肾上腺 素、胰岛素、促肠液激素等。有的维生素是由氨基酸转变或与蛋白质结合存在。酶、激素、 维生素在调节生理机能、催化代谢过程中起着十分重要的作用。5. 人体必需氨基酸的需要量成人必需氨基酸的需要量约为蛋白质需要量的20%,37%。三、在医疗中的应用氨基酸在医药上主要用来制备复方氨基酸输液，也用作治疗药物和用于合成多肽药物。 目前用作药物的氨基酸有一百几十种，其中包括构成蛋白质的氨基酸有20种和构成非蛋白 质的氨基酸有100多种。由多种氨基酸组成的复方制剂在现代静脉营养输液以及要素饮食”疗法中占有非常重 要的地位，对维持危重病人的营养，抢救患者生命起积极作用，成为现代医疗中不可少的医 药品种之一。谷氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、胱氨酸、L一多巴等氨基酸单独作用治疗一些疾病，主 要用于治疗肝病疾病、消化道疾病、脑病、心血管病、呼吸道疾病以及用于提高肌肉活力、 儿科营养和解毒等。此外氨基酸衍生物在癌症治疗上出现了希望。四、与衰老的关系老年人如果体内缺乏蛋白质分解较多而合成减慢。因此一般来说，老年人比青壮年需要 蛋白质数量多，而且对蛋氨酸、赖氨酸的需求量也高于青壮年。60岁以上老人每天应摄入7 0克左右的蛋白质，而且要求蛋白质所含必需氨基酸种类齐全且配比适当的，这样优质蛋 白，延年益寿。本文出自都北京润峰金康生物科技开发有限责任公司翻版必究网址：