人體內(nèi)八種必需氨基酸的初步探究及其意義

盛勤芳

(湖北輕工職業(yè)技術(shù)學院，湖北 武漢 430070)

1 必需氨基酸的重要意義

各種動物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的氨基酸有180多種，但是真正參與組成蛋白質(zhì)的氨基酸只有20種。以人體為例，有8種氨基酸是人體自身不能合成，或者合成量不夠必需從外界(如食物中)攝取的氨基酸，他們分別是賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸，這8種氨基酸就被稱為必需氨基酸。必需氨基酸也是維持生命體穩(wěn)態(tài)，生長繁殖所必須的。

人體內(nèi)8種必需氨基酸的比例大致為：賴氨酸12.5%、色氨酸3.1%、苯丙氨酸19.5%、甲硫氨酸10.7%、蘇氨酸10%、異亮氨酸12.9%、亮氨酸17.2%、纈氨酸14.1%。必需氨基酸對人體身體健康有重要影響，攝取的食物中必需氨基酸的量的多少，都會對人體內(nèi)氨基酸的平衡產(chǎn)生影響。因此，成年人的膳食就應該葷素搭配、提高蛋白質(zhì)的利用率；比如全蛋白食品含有的必需氨基酸種類全，相互比例恰當，如乳類、蛋類、肉類、大豆及魚類均為全蛋白食品。

2 必需氨基酸的分類

依據(jù)其在溶液中的性質(zhì)分為中性-非極性氨基酸；中性-極性氨基酸和堿性氨基酸。中性-非極性氨基酸包括色氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸；蘇氨酸是中性-極性氨基酸；賴氨酸為堿性氨基酸。

3 必需氨基酸在人體中的代謝特點

3.1 中性-非極性氨基酸

色氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸都屬于中性-非極性氨基酸，中性-非極性氨基酸側(cè)鏈由簡單碳鏈或芳香環(huán)組成，主要以疏水作用相互作用，側(cè)鏈都參與范德華力的相互作用。

亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸又稱為支鏈氨基酸，這三種氨基酸在被腸道吸收過程中，會被不同程度的截留。如在哺乳仔豬中，約40%的亮氨酸、30%的異亮氨酸和40%的纈氨酸在代謝過程中被利用，其中約20%用于合成小腸黏膜蛋白質(zhì)。其它被截留下來的氨基酸通過轉(zhuǎn)氨基和脫羧兩種方式被分解。腸黏膜具有支鏈氨基酸轉(zhuǎn)氨酶和支鏈氨基酸α-丙戊二酸脫氫酶，這為亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸代謝提供了酶學基礎。腸黏膜中支鏈氨基酸代謝有五個方面作用：①為丙氨酸、谷氨酸合成提供氮源，②產(chǎn)生支鏈氨基酸α-酮酸，③調(diào)節(jié)進入靜脈和血液循環(huán)中的氨基酸水平，④調(diào)控NO介導的局部和全身血流量，⑤介導哺乳動物雷帕霉素標靶的信號通路。

甲硫氨酸也被稱為蛋氨酸，成人體內(nèi)攝入的甲硫氨酸有33%被腸道組織利用，其中大部分進行了分解代謝。甲硫氨酸代謝對腸道健康有重要影響，通過甲基轉(zhuǎn)移作用，甲硫氨酸生成S-腺苷甲硫氨酸(SAM)，從而生成高半胱氨酸。SAM是體內(nèi)主要的甲基基團供體，也是去甲基化的抑制因子。同時SAM脫羧也可以通過轉(zhuǎn)氨基作用，生成相應的亞精胺和精胺等多胺。多胺對小腸黏膜的生長、發(fā)育及損傷后的修復有重要的作用。在腸道中甲硫氨酸也可以通過轉(zhuǎn)硫作用生成半胱氨酸。半胱氨酸是合成谷胱甘肽的主要限制性氨基酸。

苯丙氨酸中18%用于合成腸道黏膜蛋白質(zhì)，苯丙氨酸雖然可以在腸粘膜細胞中發(fā)生分解代謝，但代謝量低，小腸上皮細胞中也未檢測到有活性的苯丙氨酸羥化酶。因此苯丙氨酸的代謝及其功能的影響還有待于進一步研究。

色氨酸在動物體內(nèi)是唯一通過非共價鍵與血清蛋白結(jié)合的氨基酸。在肝臟蛋白合成中，L-色氨酸能夠影響肝臟RNA和蛋白質(zhì)的代謝，它能顯著地促進肝臟多核糖體聚集，RNA合成等。但它的具體代謝和功能影響同樣有待于進一步研究。

3.2 中性-極性氨基酸

在人體內(nèi)必需氨基酸中，蘇氨酸是中性-極性氨基酸，蘇氨酸也是腸道組織中利用率最高的氨基酸。蘇氨酸在腸道中主要用于合成黏膜蛋白質(zhì)，尤其是合成黏蛋白。黏蛋白是黏膜層的組成部分，在腸道的免疫應答過程中起到重要的作用。也有研究表明蘇氨酸的缺乏會導致腸道肥大細胞、杯狀細胞的黏蛋白的顯著下降；限制食物中的蘇氨酸，可顯著降低小腸各階段黏蛋白的合成。在炎癥反應時,蘇氨酸可利用量將成為小腸合成黏蛋白的限制條件,蘇氨酸缺乏削弱了腸道的屏障功能;而增加小腸蘇氨酸供應,能促進黏蛋白合成,促進腸道黏膜功能的恢復。由于腸道中分泌性蛋白氨基酸循環(huán)對食物氨基酸利用有調(diào)節(jié)作用，因此黏蛋白的分泌、再循環(huán)和回腸損失可能影響機體食物蘇氨酸的利用。

3.3 堿性氨基酸

賴氨酸的分子結(jié)構(gòu)為堿性氨基酸。賴氨酸在腸道組織中即可用于合成黏膜蛋白質(zhì)，也可進行分解代謝。有實驗表明，約5%食物賴氨酸在經(jīng)過腸道時被氧化，占全身總賴氨酸氧化量的30%，盡管PDV組織攝入的賴氨酸有10%來源于動脈血，但這部分賴氨酸并未被氧化，表明腸道組織優(yōu)先利用食物賴氨酸。當食物中賴氨酸含量較低時，腸道組織對賴氨酸的氧化作用也會受到抑制。也有研究表明，賴氨酸在小腸黏膜中既不能氧化生成CO2，也不能代謝產(chǎn)生三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物。它們在小腸上皮細胞中未能檢測到有活性的賴氨酸α酮戊二酸還原酶，因此推斷腸道內(nèi)賴氨酸的分解代謝可能與腸道微生物作用有關。

4 結(jié)語

人體內(nèi)的必需氨基酸在維持正常代謝，機體穩(wěn)態(tài)上以及整個機體的健康上都有重要意義。機體在對不同的八種必需氨基酸的吸收和利用上也有區(qū)別，只有進一步研究必需氨基酸間的相互作用和調(diào)控機制才能更好的利用食物中的氨基酸，從而促進生命體的健康和生長。

由于必需氨基酸的特點和作用，使得必需氨基酸的生產(chǎn)和應用成為一個很有前景的研究領域，開發(fā)利用這些必需氨基酸作為新的營養(yǎng)制劑、功能食品和飼料添加劑大有可為。

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