世界潮流——氨基酸知识详析

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连载一：
第一部分  蛋白质

[蛋白质的基本结构]
        氨基酸的共同点是一类同时含有氨基和羧基的物质，氨基酸是构成人体蛋白质的基本单位，在人体，能够构成蛋白质的氨基酸共有20种，这些氨基酸以不同数量和不同顺序排列，就形成了复杂多样的蛋白质分子。一个氨基酸的羧基(-COOH)与相邻的另一个氨基酸的氨基(-NH2)之间缩水而形成酰胺键（亦称肽键），由此而产生的物质称为二肽，由三个氨基酸组成的肽叫三肽，许多氨基酸缩合而具有多肽键的物质则被称为多肽。多肽链是蛋白质的一级结构。多肽链α-螺旋结构与β-片层结构是蛋白质的二级结构，多肽链在二级结构的基础上折叠和扭曲即形成蛋白质的三级结构，几条多肽链在三级结构的基础上缔合在一起，形成蛋白质，即为蛋白质的四级结构。
        20种氨基酸除甘氨酸外，其余均具有不对称的碳原子，它能使偏振光发生左或右偏移，为氨基酸的旋光性，此在化学称左旋或右旋。由于它们分子量及化学成分完全相同，在化学上把它们互称为旋光异构体，每对异构体中只有一种才能被机体利用合成蛋白质，这些用于蛋白质合成的氨基酸具有结构上的一致性，即它们的氨基和羧基占据着相同的相对空间位置，这些用于蛋白质合成的氨基酸被指定为L－型，那些不存在于蛋白质中的氨基酸称为D－型。所以，L－型氨基酸方能成为药品或保健品成分。

[蛋白质的主要生理功能]
        1  维持组织的生长、更新和修补(儿童、头发、伤口)，此功能为蛋白质所特有，不能由糖或脂类代替。
        2  产生一些生理活性物质，包括胺类（多巴胺，帕金森）、神经递质（神经电信号）、激素（雄雌激素）、嘌呤、嘧啶（构成核糖核酸和脱氧核糖核酸）等。
        3  某些蛋白质具有特殊的生理功能，如血红蛋白运输氧，血浆中多种凝血因子参加血液凝固，肌肉中的肌动球蛋白与肌肉收缩有关。此外，酶、抗体、受体都是蛋白质。
        4  供给能量，每克蛋白质在体内氧化分解产生17．19kJ(4．1千卡)的能量，蛋白质的这种生理功能可由糖及脂类代替。一般情况下，蛋白质供给的能量占食物总供热量的10％～15％。

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连载二：
[蛋白质的消化、吸收与腐败]
1  消化：蛋白质的消化部位是胃和小肠(主要在小肠)，受多种蛋白水解酶的催化而水解成氨基酸和少量小肽，然后再吸收。
2  吸收：蛋白质消化的终产物为氨基酸和小肽(主要为二肽、三肽)，可被小肠粘膜所吸收。但小肽吸收进入小肠粘膜细胞后，即被胞质中的肽酶(二肽酶、三肽酶)水解成游离氨基酸，然后离开细胞进入血循环。
3  腐败：未被吸收的氨基酸和小肽及未被消化的蛋白质，在大肠下部受大肠杆菌的作用，发生一些化学变化的过程称腐败。未被消化的蛋白质先被肠菌中的蛋白酶水解为氨基酸，氨基酸在进一步脱羧基生成胺，或者还原脱氨基产生氨及其它有毒物质。
注：肠道中的氨除上述腐败作用产生外，尚有另一个来源，即血液中的尿素约有25％，可渗透进入肠道，受大肠杆菌的尿素酶的作用水解生成氨。肠道内的氨还会被重吸收进入体内，再到达肝脏合成尿素。自肠道吸收入体内的氨，是体内血氨的重要来源之一，正常人可将氨在肝脏合成尿素后排出，严重肝脏疾病患者因其处理血氨的能力下降，常可引起肝昏迷，因此，临床上常给予肠道抑菌药物以减少肠道中氨的产生。

[蛋白质的测定]
蛋白质中氮的含量比较恒定，平均为16%，故可以用定氮法测量蛋白质含量，即：每100克蛋白质含氮16克，100/16=6.25克蛋白质含N1克。所以，每克样品含N量×6.25×100=100克样品蛋白质含量（克%）。所以测定食物中氮的含量后用这种方法来可以推算出其中的蛋白质含量。
每克样品含N量×6.25×100 = 100克样品蛋白质含量（克%）
[蛋白质的需要量]
一般来说，一个体重70公斤的成年人每日摄入蛋白质100g，人体每日有70g蛋白质分泌到胃肠道，肠道内可供吸收的蛋白质总量是170 g，其中有160 g被重吸收，而成人体内每日合成的蛋白质约250-300 g，以上蛋白质每日摄入量(100 g)和转换量(约250 g)之间的差异表明，在蛋白质代谢中有大量的被再利用，每日摄入量对蛋白质的合成有较大的影响作用。
我国营养学会推荐的蛋白质营养标准成年人为70g／d，即1g/kg/d。婴幼儿与儿童因生长发育需要，为每天2～4g／kg体重。
年（月）龄        新生儿        1月~        6月~        1岁~        4岁~        7岁~        10岁~        13岁~        15岁~        成人
蛋白质(g/kg)        2.6~4.0        3.5        3.5        3        2.5        2.2        1.8        1.7        1.4        1.0

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连载三：
[蛋白质的生理价值]
摄入细胞内的氨基酸不可能全部用于合成蛋白质，这是因为食物蛋白质中所含的各种氨基酸在其含量的比例方面与机体本身的蛋白质存在着差异。因此，总有一部分氨基酸不被用来合成机体蛋白质，最后在体内分解。这样，不同的食物蛋白质的利用率就存在差别。利用率愈高的蛋白质对人体的营养价值愈高。“生理价值”就是衡量某种蛋白质的营养价值的高低，或者说在体内的利用率的高低的最常用的一个指标。可用正在生长期的幼小动物做实验，测定其体内氮的保留量和吸收量以求得某食物蛋白质的生理价值。
从食物蛋白质的氨基酸组成来讲，若所含必需氨基酸的种类和数量与人体蛋白质相接近，则易于被机体利用，也就是说氮的保留量高，因此其生理价值亦高。一般讲，动物蛋白质的生理价值较植物蛋白质高。
若将几种生理价值较低的蛋白质混合食用，可使其所含必需氨基酸成分相互补充，于是生理价值得以提高。这对增进膳食中蛋白质的营养效果是一个很好的措施。成为蛋白质的互补作用。

[蛋白质的生理功能]
蛋白质是细胞组织的主要成分，参与构成各种细胞组织是蛋白质最重要的功能，蛋白质维持细胞组织的生长、更新和修补；人体内具有多种特殊功能的蛋白质，例如酶、多肽类激素、抗体和某些调节蛋白等。肌肉的收缩、物质的转运、血液的凝固等也均由蛋白质来实现，氨基酸代谢过程中还产生胺类、神经递质、嘌呤、嘧啶等含氮物质，蛋白质和氨基酸的上述功能不能由糖和脂类来代替。蛋白质降解成氨基酸后尚能氧化供能。

[缺乏氨基酸对人体的影响]
● 更新快的组织细胞，由于蛋白质供应不足，首先受到影响，如小肠粘膜及其分泌消化液的腺体不能及时更新，势必造成消化吸收不良，导致慢性腹泻。
● 肝脏不能维持正常合成蛋白质与造血功能，引起贫血与低蛋白血症，肝脏本　身也将受到损害。
● 肌蛋白分解增加，肌肉不能维持正常结构，逐渐出现萎缩。
● 免疫抗体不能正常合成，使免疫力下降，对传染病抵抗力下降。
● 胶原蛋白质合成障碍，伤口不易愈合。
● 蛋白质摄取不足，会影响生殖能力。

[缺乏蛋白质对人群的影响]
● 青少年蛋白质缺乏症状：生长发育迟缓，身体瘦弱，体重过轻，有的智力较差，反应迟钝，思维能力不强，接触能力差；
● 成年人蛋白质缺乏症状有：疲倦，肌肉萎缩，贫血，营养性水肿；
● 妇女则可以有贫血、月经失调、乳汁分泌减少。
● 婴幼儿蛋白质摄取不足，除生长发育迟缓外，尚直接影响中枢神经系统，造成智力发育障碍。

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连载四：
[氮质替代剂和氮质改善剂]
氮质替代剂：即按每日人体氮质需要量提供氮源，完全替代食物中的氮质。适用于胃肠术后及外科手术后胃肠恢复期及严重消化功能障碍的患者。
氮质改善剂：利用适量必需氨基酸按一定比例配制而成，通过优化食物蛋白质氨基酸组成，提高氮源生物利用率。
和安复方氨基酸胶囊即属此类，其作用机理如下：
1 通过提供必需氨基酸来调节体内必须氨基酸和非必须氨基酸的比例，从而提高食物蛋白的生物利用率，充分发挥食物蛋白质的作用。
2 发挥肝脏功能，通过肝脏的调节保证体内氨基酸池的稳定及血浆白蛋白的正常浓度，在不增加病人氮质排泄负担的基础上，有效提高细胞对氨基酸的生物利用率，促进蛋白质的生物合成。

[氮平衡（nitrogen balance）]
氮平衡是用来评价体内蛋白质的代谢情况一种人体实验。由于蛋白质在体内代谢后产生的含氮物质主要经尿、粪、汗排出。因此，测定人体每天从食物摄入的氮含量和每天排泄物(包括尿、粪、汗等)中的氮含量，可评价蛋白质在体内的代谢情况。
氮的总平衡：摄入氮 = 排出氮，见于正常成人。
氮的正平衡：摄入氮 > 排出氮，表示体内蛋白质的合成大于蛋白质的分解，见于儿童、孕妇及病后恢复期。
氮的负平衡：摄入氮 < 排出氮，常见于蛋白质摄入量不能满足需要时，如长期饥饿、消耗性疾病等。

[低蛋白血症]
1 定义：人体血液是由血浆及混悬于其中的红细胞、白细胞、血小板组成，血浆蛋白组成血浆固体的主要成分，其含量为60-80g/L,血浆蛋白的种类很多，依血浆蛋白的溶解度和电泳分离结果，可将血浆蛋白分为白蛋白、α1-蛋白、α2-蛋白、β-球蛋白、γ-球蛋白、纤维蛋白原，其中白蛋白占总蛋白量的55%，γ球蛋白只占总蛋白11%，它即是人体免疫球蛋白。正常血浆白蛋白是35-55g/L。低蛋白血症是指人体血浆白蛋白低于30g/L,它是一种症状群，引起低蛋白血症的疾病主要有：肝病、肾病、各种恶性肿瘤、营养不良等。
2 临床病因
肝病：肝脏在蛋白质的合成与分解中起着关键的作用。除免疫球蛋白外，血浆蛋白多由肝脏合成，肝脏是白蛋白合成的唯一场所，慢性肝病时，肝脏合成蛋白质的功能受损，血浆蛋白必然下降，血浆白蛋白的下降与肝病的严重程度平行
肾病：肾病综合征与慢性肾功能不全病人的主要表现之一是低蛋白血症，低蛋白血症不仅跟大量的蛋白尿有关，而且跟蛋白质摄入不足（低蛋白饮食）、分解亢进（有些病人可伴有感染、发热，所以还有分解增加的情况）等因素有关。
恶性肿瘤：癌症病人由于肿瘤生长明显快于正常组织，消耗了病人大量的营养物质，同时癌症本身或放疗、化疗、手术的影响，使癌症病人食欲减低，或伴有感染、发热等，蛋白质摄入不足的同时还有分解的增加，癌症病人常伴有低蛋白血症。

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连载五：

第二部分 氨基酸

[氨基酸的口感]
L－型氨基酸有甜、苦、鲜、酸四种味道，必需氨基酸中苏氨酸、赖氨酸盐酸盐带有甜味，亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、色氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸均为苦味。

[氨基酸分类]
1 按其营养功能来划分：
分为必需氨基酸、半必需氨基酸和非必需氨基酸。
必需氨基酸是指体内需要，但人体本身不能合成或合成速度不足以满足需要，必须由食物蛋白质提供的氨基酸，共有8种：甲硫(蛋)氨酸、赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸。此外，组氨酸和精氨酸在婴幼儿和儿童时期因其体内合成量常不能满足生长发育的需要，也必须由食物提供，可称为半必需氨基酸。
非必需氨基酸(non-essential amino acids)是指体内需要，而人体本身可以合成，不必由食物供给的氨基酸，除上述8种必需氨基酸以外的其它组成蛋白质的氨基酸均为非必需氨基酸。
2 按其在体内代谢途径划分：
分为“成酮氨基酸”和“成糖氨基酸”。
3 按其化学性质划分：
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。
4 按其来源分类：
外源性氨基酸：食物蛋白质经消化后分解为氨基酸，被吸收进入血液循环及全身各组织，这部分氨基酸为外源性氨基酸。
内源性氨基酸：体内组织蛋白质不断的代谢降解为氨基酸，以及通过各种转化生成的氨基酸为内源性氨基酸。
5 按其化学结构分类：
分为支链氨基酸和芳香族氨基酸。
支链氨基酸：包括缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸，它们都是必需氨基酸，均主要在肌肉、脂肪、肾、脑等组织中降解。因为在这些肝外组织中有一种作用于此三个支链氨基酸的转氨酶，而肝中却缺乏。在摄入富含蛋白质的食物后，肌肉组织大量摄取氨基酸，最明显的就是摄取支链氨基酸。
芳香族氨基酸：包括苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸。芳香族氨基酸降解的两种主要酶都主要存在于肝脏，所以当患有肝脏严重疾病时，芳香族氨基酸的分解代谢受阻，使之在血液中的含量升高，此时应严格限制食物或补液中的芳香族氨基酸含量且多补充支链氨基酸。
血液中支链氨基酸与芳香族氨基酸浓度之比 (BCAA/ACAA)正常值应为3.0～3.5：1，肝脏严重疾病如肝昏迷时常可降至1.5-2.0：1，临床上此比值可作为衡量肝功能是否衰竭的一个指标。
支链氨基酸（BCAA）：缬、亮、异亮氨酸为支链结构——主要在骨骼肌摄取利用。
芳香氨基酸（AAA）：酪、苯丙、色氨酸含有苯环结构——主要在肝脏降解。
氨基酸池：氨基酸池是一个假想的概念，它可以想象为是一个由20种氨基酸组成的“蓄水池”，人体由食物中获得、经消化吸收的各种外源性氨基酸与人体分解代谢所形成内源性氨基酸“注入”其中，池中氨基酸也要“输出”到肝脏、肌肉等器官、组织进行蛋白质的合成，氨基酸也在其中进行相互转换。所以氨基酸池可以说是氨基酸代谢与交换的中心。
氨基酸谱：人体内含有的20种氨基酸，其中每种氨基酸的含量以及各种氨基酸之间的比例均处于恒定状态。只有在量和比例均适宜的情况下，氨基酸在体内的吸收才能最大化，即蛋白质的合成达到最大化。

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连载六：

[氨基酸的体内代谢过程]
1 吸收：氨基酸的吸收部位主要在小肠，一般认为是一种消耗能量的主动吸收的过程。
2 分布：被吸收的氨基酸(外源性氨基酸)与体内蛋白质降解产生的氨基酸(内源性氨基酸)混合在一起，分布于体内各处，参与代谢，共同形成人体氨基酸池。
3 降解：消化吸收的大多数氨基酸如丙氨酸与芳香氨基酸主要在肝脏分解，但支链氨基酸的分解代谢主要在骨骼肌。
4 代谢：人体内氨基酸的主要功用是合成蛋白质与多肽。此外也可以转变成其它含氮物质。

[氨基酸的一般代谢]
        氨基酸的主要功能是构成体内各种蛋白质和其它某些生物分子，与糖或脂肪不同，氨基酸的供给量若超过所需时，过多部分并不能储存或排出体外，而是作为燃料或转变为糖或脂肪。氨基酸的代谢方式多种多样，这里主要介绍以下两种。
氨基酸的脱氨基作用(deamination)：线粒体基质中存在L-谷氨酸脱氢酶，该酶催化L-谷氨酸氧化脱氨生成-酮戊二酸，反应可逆。一般情况下，反应偏向于谷氨酸的合成，但当谷氨酸浓度高，氨浓度低时，则有利于-酮戊二酸的生成。
转氨基作用（transamination）：转氨基作用是在转氨酶的催化下，-氨基酸的氨基转移到-酮酸的酮基上，生成相应的氨基酸，原来的氨基酸则转变为-酮酸。
其它：联合脱氨基作用（combined deamination）， 嘌呤核苷酸循环（purine nucleotide cycle），非氧化脱氨基作用（non-oxidative deamination）
α-酮酸的代谢
1 合成非必需氨基酸：经还原加氨或转氨作用，-酮酸可以合成非必需氨基酸。某一种-酮酸也可在代谢中转变成其它-酮酸后再经氨基化生成另一种非必需氨基酸。
2 转变成糖或脂肪。
3 氧化供能。

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连载七：

[8种人体必需的氨基酸的作用]

亮氨酸
        亮氨酸为三种支链氨基酸之一，也是对人体最为重要的必需氨基酸之一。其在人体内起着非常重要的作用，对蛋白质合成和分解有调节作用，并能防治肝、肾衰竭。
        经现代研究表明，中老年人与青壮年相比，其体内的三种支链氨基酸明显不足，必须大量补充。否则会造成人体内营养供需失衡。
功能：
● 促进睡眠
● 减低对疼痛的敏感
● 缓解偏头痛•缓和焦躁及紧张情绪
● 减轻因酒精而引起人体中化学反应失调的症状，并有助于控制酒精中毒
● 平衡异亮氨酸
参考食物：牛奶、鱼类、香蕉、花生及所有含丰富蛋白质的食物

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1979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。
功能：
● 促进大脑发育，是肝及胆的组成成分，能促进脂肪代谢，调节松果腺、乳腺、黄体及卵巢
● 可减低或防止单纯性疱疹感染（热病疱疹和口唇疱疹）的发生
● 能使注意力高度集中
● 使制造能量的脂肪酸可被正常利用
● 有助于消除某些不孕症
参考食物：鱼肉、豆类制品、脱脂牛奶、杏仁、花生、南瓜子和芝麻

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连载八：

苯丙氨酸
功能：
●  参与消除肾及膀胱功能的损耗
●  降低饥饿感
●  提高性欲
●  改善记忆力及提高思维的敏捷度
●  消除抑郁情绪
参考食物：面包、豆类制品、脱脂牛奶、杏仁、花生、南瓜子和芝麻

异亮氨酸、缬氨酸
功能：
● 参与胸腺、脾脏及脑下腺的调节以及代谢；脑下腺属总司令部作用于a甲状腺b性腺；作用于黄体、乳腺及卵巢
●  血红蛋白形成必需
●  调节糖和能量的水平，帮助提高体能
●  帮助修复肌肉组织
●  加快创伤愈合
●  治疗肝功能衰竭
●  提高血糖水平，增加生长激素的产生
参考食物：鸡蛋、大豆、黑麦、全麦、糙米、鱼类与奶制品

苏氨酸
功能：
●  有转变某些氨基酸达到平衡的功能
●  是协助蛋白质被人体吸收、利用所不可缺少的氨基酸
●  防止肝脏中脂肪的累积
●  促进抗体的产生，增强免疫系统
参考食物：肉类等