氨基酸的生理功能及来源

子任务二　氨基酸的生理功能及来源

一、赖氨酸

赖氨酸为碱性必需氨基酸。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。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，会造成胃液分泌不足而出现厌食、营养性贫血，致使中枢神经受阻、发育不良等。

赖氨酸的主要食物来源为鱼肉、牛奶、豆类、奶酪、啤酒酵母、蛋、豆制品及所有富含蛋白质的食物。

二、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——5－羟色胺，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。另外，人体可由色氨酸制造部分烟酸，但不能满足其对烟酸的总需要量。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。

色氨酸的主要食物来源为糙米、鱼类、肉类、牛奶、香蕉、豆制品等。

三、苯丙氨酸

苯丙氨酸在机体内转变为酪氨酸，可以促进甲状腺素和肾上腺素的合成;改善睡眠及肌肉萎缩，延缓衰老，营养、解毒，降低饥饿感;提高性欲;改善记忆力，提高思维的敏捷度，有助帕金森氏症的治疗;消除抑郁情绪;天然兴奋剂。

苯丙氨酸的主要食物来源为面包、豆类制品、脱脂白干酪、脱脂牛奶、杏仁、花生、瓜子和芝麻。

四、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关系密切。当体内缺乏蛋氨酸时，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、吡啶和喹啉等有害物质的毒性反应。

蛋氨酸在体内经甲基化后形成甲基甲硫氨酸，后者因其甲基的结合键能极高，很适于作为体内合成反应的甲基供给体。组胺(histamine)是导致胃溃疡的起因之一，而甲基甲硫氨酸可以将组胺进行甲基化而使其失去活性。因此，甲基甲硫氨酸具有抗溃疡的效果，常被用于治疗胃溃疡。

蛋氨酸的主要食物来源为鸡蛋、鱼类、大蒜、肉类、洋葱和酸奶等。

五、苏氨酸

苏氨酸是一种重要的营养强化剂，可以强化谷物、糕点、乳制品，和色氨酸一样有缓解人体疲劳，促进生长发育的效果。医药上，由于苏氨酸的结构中含有羟基，对人体皮肤具有持水作用，与寡糖链结合，对保护细胞膜起重要作用，在体内能促进磷脂合成和脂肪酸氧化。其制剂具有促进人体发育抗脂肪肝药用效能，是复合氨基酸输液中的一个成分。同时，苏氨酸又是制造一类高效低过敏的抗生素——单酰胺菌素的原料。

苏氨酸的主要食物来源为发酵食品(谷物制品)、鸡蛋、茼蒿、奶、花生、米、胡萝卜、叶菜类、番木瓜、苜蓿等。

六、异亮氨酸

异亮氨酸能促进血红蛋白形成，调节糖和能量的水平;帮助提高体能，帮助修复肌肉组织;促进身体生长和智力发育，治疗神经障碍，改善偏食、厌食，治疗贫血。如果缺乏时，会出现体力衰竭，昏迷等症状。

主要食物来源为鸡蛋、大豆、杏仁、黑米、动物肝脏、糙米、鱼类与奶制品等。

七、亮氨酸

亮氨酸可作为营养增补剂、调味增香剂，可配制氨基酸输液及综合氨基酸制剂、降血糖剂及植物生长促进剂。

亮氨酸的作用包括与异亮氨酸和缬氨酸一起合作修复肌肉，控制血糖，并给身体组织提供能量。它还提高生长激素的产量，并帮助燃烧内脏脂肪，这些脂肪由于处于身体内部，仅通过节食和锻炼难以对它们产生有效作用。

亮氨酸，异亮氨酸和缬氨酸都是支链氨基酸，它们有助于促进训练后的肌肉恢复。其中亮氨酸是最有效的一种支链氨基酸，可以有效防止肌肉损伤，因为它能够更快的分解转化为葡萄糖。增加葡萄糖可以防止肌肉组织受损，因此它特别适合健美运动员。亮氨酸还促进骨骼、皮肤，以及受损肌肉组织的愈合，医生通常建议手术后患者服用亮氨酸作为补充剂。

由于亮氨酸很容易转化为葡萄糖，因此它有助于调节血糖水平。亮氨酸缺乏的人会出现类似低血糖的症状，如头痛，头晕，疲劳，抑郁，精神错乱、易怒等。

亮氨酸最好的食物来源包括糙米，豆类，肉类，坚果，大豆粉和全麦。由于它是一种必不可少的氨基酸，这意味着身体不能自己生成，只能通过饮食获得。从事高强度体力活动和食用低蛋白质饮食的人，应该考虑补充亮氨酸。尽管有独立补充形式，但是最好还是与异亮氨酸和缬氨酸一起摄入。因此，选择混合型补充剂更为方便。但是和任何东西一样，过量摄入亮氨酸也会造成副作用，大量摄入会引起皮炎、腹泻、精神失常等问题。饮食中含有过多亮氨酸还会增加体内氨的数量，并破坏肝，肾功能。因此，除非咨询过医生，否则肝或肾功能受损患者不应该服用大剂量的亮氨酸，这会导致病情恶化。

八、缬氨酸

缬氨酸能加快创伤愈合;提高血糖水平，增加生长激素;预防肝炎，使乙肝阳性转阴，治疗肝功能衰竭，改善中枢神经。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3.0～3.5降至1.0～1.5，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。

缬氨酸的主要食物来源为大豆、黑米、蛋类、花生、肉类等。

九、组氨酸

组氨酸可由普通的中间代谢产物合成，因此一直被认为是非必需氨基酸，但随着研究的深入，人们发现幼龄动物和婴儿体内的组氨酸合成量不能满足机体生长需要，即使是成年动物，若不从食物中补充，体内合成的也不能满足需要，所以人们又称之为半必需氨基酸。因此，组氨酸对成人为非必需氨基酸，但对幼儿却为必需氨基酸。

组氨酸能促进铁的吸收，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。

组氨酸的主要食物来源为香蕉、葡萄、肉类、禽畜、牛奶以及奶类制品中。

十、牛磺酸

GB2760－1986将牛磺酸列为强化营养保健食品的添加剂。牛磺酸是人体内具有多种生理功能的氨基酸，在人体内起重要作用。人体所需牛磺酸来源大致为:自身合成占37.7%，动物性食物补充占11.4%，化学合成补充占50.9%，人体所需牛磺酸一半以上需从外界摄取，因此，将它划为限制性氨基酸的行列。牛磺酸作为一种优良的食品添加剂，目前正日益广泛地应用于食品和饮料行业中。

牛磺酸能促进婴幼儿脑组织和智力发育;对心血管系统有较强的保护作用;提高神经传导和视觉功能;调节内分泌，提高机体免疫力;抗氧化、延缓衰老;利胆、护肝和解毒作用，调节机体渗透压和防治缺铁性贫血的作用。

牛磺酸的主要食物来源为哺乳动物的主要脏器(如心脏、脑、肝脏);海鱼、贝类(如墨鱼、章鱼、虾、牡蛎、海螺、蛤蜊等);鱼类(青花鱼、竹荚鱼等)。

十一、精氨酸

精氨酸对成人来说虽不是必需氨基酸，但在机体发育不成熟或在严重应激等条件下，如果机体内缺乏便不能维持正氮平衡与正常的生理功效。病人若缺乏精氨酸，会导致血氨过高，甚至昏迷。

精氨酸能促进胶原组织的合成，加速伤口的愈合;可防止胸腺的退化，促进胸腺中淋巴细胞的生长，还能减少患肿瘤动物的肿瘤体积，降低肿瘤的转移率，提高动物的存活时间和存活率。

精氨酸的主要食物来源为蚕豆、黄豆、核桃、花生、牛肉、鸡肉、鸡蛋、虾等。

十二、谷氨酰胺

谷氨酰胺是人体中含量最多的一种氨基酸。在肌肉蛋白质中，游离的谷氨酰胺占细胞内氨基酸总量的61%，比所有的其他氨基酸要高。在血浆中约占总游离氨基酸的20%。

在正常情况下，它是一种非必需氨基酸，但在剧烈运动、受伤、感染等应激条件下，谷氨酰胺的需要量大大超过了机体的合成量，这时谷氨酰胺变成必需氨基酸。

谷氨酰胺可以增长肌肉含量、增强力量、提高耐力;具有重要的免疫调节作用;改善脑机能;提高机体的抗氧化能力，保护肝、肺、肠道等重要器官及免疫细胞的功能，维持肾脏、胰腺、胆囊和肝脏的正常功能;改善机体代谢、氮平衡、促进蛋白质合成、增加淋巴细胞总数的功能。

谷氨酰胺广泛存在于自然界，例如，以游离状态含于南瓜、向日葵的幼苗中，其N－乙基化合物(茶氨酸，theanine)含于茶叶中。虽然可自天然产物提取谷氨酰胺，但大量生产则采用发酵法和合成法。

十三、天冬氨酸、天冬酰胺

天冬氨酸能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的工作。同时，天冬氨酸还是合成乳清酸等核酸前体物质的原料。

天冬氨酸在使用时一般要经过金属的络合，通常将其制成钙、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——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。

天冬酰胺主要存在于百合科植物石刁柏的根茎;天门冬的根;萱草的根皮;玄参科植物玄参等。

十四、胱氨酸、半胱氨酸

胱氨酸是一种白色结晶或结晶粉末，无味，微溶于水，不溶于乙醇及其他有机溶剂，易溶于稀酸和碱液中，其等电点(pI)为4.60。胱氨酸比半胱氨酸稳定，在体内转变成半胱氨酸后参与蛋白质合成和各种代谢过程，有促进毛发生长和防止皮肤老化等作用。

胱氨酸存在于人发、猪毛、羊毛、马毛、羽毛及动物角等的蛋白质中，其中人发含量最高，达17.6%。胱氨酸是氨基酸中最难溶于水的一种，因此可利用这种特性，通过酸性水解，从废杂猪毛、人发、鸡毛、羊毛等角蛋白中，分离提取胱氨酸。

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(－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。