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氨基酸的作用
 

  氨基酸的作用

  一、氨基酸是人體的最基本物質之一

  天然的氨基酸現已經發現的有300多種,其中人體所需的氨基酸約有22種,分非必需氨基酸和必需氨基酸(人體無法自身合成)。另有酸性、堿性、中性、雜環分類,是根據其化學性質分類的。

  1、必需氨基酸(essential amino acid): 指人體(或其它脊椎動物)不能合成或合成速度遠不適應機體的需要,必需由食物蛋白供給,這些氨基酸稱為必需氨基酸。共有8種其作用分別是:

 ?、倮蛋彼幔↙ysine ):促進大腦發育,是肝及膽的組成成分,能促進脂肪代謝,調節松果腺、乳腺、黃體及卵巢,防止細胞退化;

 ?、諫彼幔═ryptophan):促進胃液及胰液的產生;

 ?、郾獎彼幔≒henylalanine):參與消除腎及膀胱功能的損耗;

 ?、艿鞍彼幔ㄓ紙屑琢虬彼幔∕ethionine);參與組成血紅蛋白、組織與血清,有促進脾臟、胰臟及淋巴的功能;

 ?、菟瞻彼幔═hreonine):有轉變某些氨基酸達到平衡的功能;

 ?、摶熗漣彼幔↖soleucine ):參與胸腺、脾臟及腦下腺的調節以及代謝;腦下腺屬總司令部作用于甲狀腺、性腺;

 ?、吡漣彼幔↙eucine ):作用平衡異亮氨酸;

 ?、噻影彼幔╒aline):作用于黃體、乳腺及卵巢。

  2、非必需氨基酸(nonessential amino acid):指人(或其它脊椎動物)自己能由簡單的前體合成,不需要從食物中獲得的氨基酸。例如甘氨酸、丙氨酸等氨基酸。

  3、生命代謝的物質基礎

  生命的產生、存在和消亡,無一不與蛋白質有關,正如恩格斯所說:“蛋白質是生命的物質基礎,生命是蛋白質存在的一種形式?!比綣頌迥諶鄙俚鞍字?,輕者體質下降,發育遲緩,抵抗力減弱,貧血乏力,重者形成水腫,甚至危及生命。一旦失去了蛋白質,生命也就不復存在,故有人稱蛋白質為“生命的載體”??梢運?,它是生命的第一要素。

  蛋白質的基本單位是氨基酸。如果人體缺乏任何一種必需氨基酸,就可導致生理功能異常,影響抗體代謝的正常進行,最后導致疾病。同樣,如果人體內缺乏某些非必需氨基酸,會產生抗體代謝障礙。精氨酸和瓜氨酸對形成尿素十分重要;胱氨酸攝入不足就會引起胰島素減少,血糖升高。又如創傷后胱氨酸和精氨酸的需要量大增,如缺乏,即使熱能充足仍不能順利合成蛋白質。總之,氨基酸在人體內通過代謝可以發揮下列一些作用:①合成組織蛋白質;②變成酸、激素、抗體、肌酸等含氨物質;③轉變為碳水化合物和脂肪;④氧化成二氧化碳和水及尿素,產生能量。因此,氨基酸在人體中的存在,不僅提供了合成蛋白質的重要原料,而且對于促進生長,進行正常代謝、維持生命提供了物質基礎。如果人體缺乏或減少其中某一種,人體的正常生命代謝就會受到障礙,甚至導致各種疾病的發生或生命活動終止。由此可見,氨基酸在人體生命活動中顯得多么需要。

  二、在食物營養中的地位和作用

  人類為了生存必需攝取食物,以維持抗體正常的生理、生化、免疫機能,以及生長發育、新陳代謝等生命活動,食物在體內經過消化、吸收、代謝,促進抗體生長發育、益智健體、抗衰防病、延年益壽的綜合過程稱為營養。食物中的有效成分稱為營養素。

  作為構成人體的最基本的物質的蛋白質、脂類、碳水化合物、無機鹽(即礦物質,含常量元素和微量元素)、維生素、水和食物纖維,也是人體所需要的營養素。它們在機體內具有各自獨特的營養功能,但在代謝過程中又密切聯系,共同參加、推動和調節生命活動?;逋ü澄鎘臚飩緦?,保持內在環境的相對恒定,并完成內外環境的統一與平衡。

  氨基酸在這些營養素中起什么作用呢?

  1.蛋白質在機體內的消化和吸收是通過氨基酸來完成的

  作為機體內第一營養要素的蛋白質,它在食物營養中的作用是顯而易見的,但它在人體內并不能直接被利用,而是通過變成氨基酸小分子后被利用的。即它在人體的胃腸道內并不直接被人體所吸收,而是在胃腸道中經過多種消化酶的作用,將高分子蛋白質分解為低分子的多肽或氨基酸后,在小腸內被吸收,沿著肝門靜脈進入肝臟。一部分氨基酸在肝臟內進行分解或合成蛋白質;另一部分氨基酸繼續隨血液分布到各個組織器官,任其選用,合成各種特異性的組織蛋白質。在正常情況下,氨基酸進入血液中與其輸出速度幾乎相等,所以正常人血液中氨基酸含量相當恒定。如以氨基氮計,每百毫升血漿中含量為4~6毫克,每百毫升血球中含量為6.5~9.6毫克。飽餐蛋白質后,大量氨基酸被吸收,血中氨基酸水平暫時升高,經過6~7小時后,含量又恢復正常。說明體內氨基酸代謝處于動態平衡,以血液氨基酸為其平衡樞紐,肝臟是血液氨基酸的重要調節器。因此,食物蛋白質經消化分解為氨基酸后被人體所吸收,抗體利用這些氨基酸再合成自身的蛋白質。人體對蛋白質的需要實際上是對氨基酸的需要。

  2.起氮平衡作用

  當每日膳食中蛋白質的質和量適宜時,攝入的氮量由糞、尿和皮膚排出的氮量相等,稱之為氮的總平衡。實際上是蛋白質和氨基酸之間不斷合成與分解之間的平衡。正常人每日食進的蛋白質應保持在一定范圍內,突然增減食入量時,機體尚能調節蛋白質的代謝量維持氮平衡。食入過量蛋白質,超出機體調節能力,平衡機制就會被破壞。完全不吃蛋白質,體內組織蛋白依然分解,持續出現負氮平衡,如不及時采取措施糾正,終將導致抗體死亡。

  3.轉變為糖或脂肪

  氨基酸分解代謝所產生的a-酮酸,隨著不同特性,循糖或脂的代謝途徑進行代謝。a-酮酸可再合成新的氨基酸,或轉變為糖或脂肪,或進入三羧循環氧化分解成CO2和H2O,并放出能量。

  4. 產生一碳單位

  某些氨基酸分解代謝過程中產生含有一個碳原子的基團,包括甲基、亞甲基、甲烯基、甲快基、甲酚基及亞氨甲基等。

  一碳單位具有一下兩個特點:1.不能在生物體內以游離形式存在;

  2.必須以四氫葉酸為載體。

  能生成一碳單位的氨基酸有:絲氨酸、色氨酸、組氨酸、甘氨酸。另外蛋氨酸(甲硫氨酸)可通過S-腺苷甲硫氨酸(SAM)提供“活性甲基”(一碳單位),因此蛋氨酸也可生成一碳單位。

  一碳單位的主要生理功能是作為嘌呤和嘧啶的合成原料,是氨基酸和核苷酸聯系的紐帶。

  3.參與構成酶、激素、部分維生素

  酶的化學本質是蛋白質(氨基酸分子構成),如淀粉酶、胃蛋白酶、膽堿脂酶、碳酸酐酶、轉氨酶等。含氮激素的成分是蛋白質或其衍生物,如生長激素、促甲狀腺激素、腎上腺素、胰島素、促腸液激素等。有的維生素是由氨基酸轉變或與蛋白質結合存在。酶、激素、維生素在調節生理機能、催化代謝過程中起著十分重要的作用。

  4.人體必需氨基酸的需要量

  成人必需氨基酸的需要量約為蛋白質需要量的20%~37%。

  三、在醫療中的應用

  氨基酸在醫藥上主要用來制備復方氨基酸輸液,也用作治療藥物和用于合成多肽藥物。目前用作藥物的氨基酸有一百幾十種,其中包括構成蛋白質的氨基酸有20種和構成非蛋白質的氨基酸有100多種。

  由多種氨基酸組成的復方制劑在現代靜脈營養輸液以及“要素飲食”療法中占有非常重要的地位,對維持危重病人的營養,搶救患者生命起積極作用,成為現代醫療中不可少的醫藥品種之一。

  谷氨酸、精氨酸、天門冬氨酸、胱氨酸、L-多巴等氨基酸單獨作用治療一些疾病,主要用于治療肝病疾病、消化道疾病、腦病、心血管病、呼吸道疾病以及用于提高肌肉活力、兒科營養和解毒等。此外氨基酸衍生物在癌癥治療上出現了希望。

 
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