各種常見氨基酸的作用是什麽？
氨基酸的生理功能
氨基酸通過肽鍵連接形成肽和蛋白質。氨基酸、肽和蛋白質是有機生命的組織和細胞的基本成分，在生命活動中起著重要的作用。
有些氨基酸不僅能形成蛋白質，還能參與壹些特殊的代謝反應，表現出壹些重要的特性。
(1)賴氨酸
賴氨酸是壹種必需氨基酸。由於谷物食品中賴氨酸的含量很低，而且在加工過程中容易被破壞和缺乏，所以被稱為第壹限制性氨基酸。
賴氨酸可以調節人體的代謝平衡。賴氨酸為肉堿的合成提供結構成分，肉堿會促進細胞內脂肪酸的合成。在食物中添加少量賴氨酸，可以刺激胃蛋白酶和胃酸的分泌，改善胃液分泌，刺激食欲，促進兒童的生長發育。賴氨酸還能提高體內鈣的吸收和積累，加速骨骼生長。如果缺乏賴氨酸，會因胃液不足而引起厭食和營養性貧血，從而導致中樞神經系統梗阻和發育不良。
賴氨酸在醫學上還可作為利尿劑的輔助藥物，治療因血液中氯化物減少而引起的鉛中毒，也可與酸性藥物(如水楊酸等)形成鹽。)以減少不良反應，與蛋氨酸合用可抑制重度高血壓。
單純皰疹病毒是唇皰疹、發熱性皰疹和生殖器皰疹的原因，而與其密切相關的帶狀皰疹病毒是水痘、帶狀皰疹和傳染性單核細胞增多癥的原因。印第安納波利斯禮來實驗室(Lilly Laboratory)在1979發表的研究表明，補充賴氨酸可以加速皰疹感染的恢復，並抑制其復發。
長期服用賴氨酸可以拮抗另壹種氨基酸——精氨酸，精氨酸可以促進皰疹病毒的生長。
(2)蛋氨酸
蛋氨酸是含硫的必需氨基酸，與生物體內多種含硫化合物的代謝密切相關。蛋氨酸缺乏時，會引起食欲不振、生長緩慢或體重不增、腎臟腫大、鐵在肝臟堆積，最後導致肝臟壞死或纖維化。
蛋氨酸還可以利用其甲基將有毒物質或藥物甲基化，起到解毒作用。因此，蛋氨酸可用於預防和治療慢性或急性肝炎、肝硬化等肝病，也可用於減輕砷、氯仿、四氯化碳、苯、吡啶、喹啉等有害物質的毒性反應。
(3)色氨酸
色氨酸可以轉化為人腦中重要的神經遞質——5-羥色胺，可以中和腎上腺素和去甲腎上腺素，提高睡眠的持續時間。當動物腦中5-羥色胺含量降低時，表現為行為異常、精神錯亂和失眠的幻覺。此外，5-羥色胺具有很強的血管收縮作用，可以在許多組織中發現，包括血小板和腸粘膜細胞。受傷後，身體會釋放5-羥色胺來止血。色氨酸在醫學上常用作抗鼻塞劑、抗痙攣劑、胃液分泌調節劑、胃粘膜保護劑和強效抗昏迷劑。
(4)纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸和蘇氨酸
纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸都是支鏈氨基酸，也是必需氨基酸。當纈氨酸不足時，大鼠的中樞神經系統功能會紊亂，四肢會因共濟失調而顫抖。通過解剖腦組織，發現有紅細胞變性。晚期肝硬化患者因肝功能損害易出現高胰島素血癥，導致血液中支鏈氨基酸減少，支鏈氨基酸與芳香族氨基酸的比值從正常人的3.0~3.5下降到1.0~1.5。因此，支鏈氨基酸如纈氨酸經常被用於治療肝衰竭和其他疾病。此外，它還可以用作治療劑來加速傷口愈合。
亮氨酸可用於診斷和治療兒童突發高血糖癥，也可用作頭暈治療劑和營養補劑。異亮氨酸可以治療神經障礙、厭食和貧血，在肌肉蛋白質代謝中也非常重要。
蘇氨酸是參與脂肪代謝的必需氨基酸之壹。肝臟脂肪變性發生在蘇氨酸缺乏時。
(5)天冬氨酸和天冬酰胺
天冬氨酸是三羧酸循環的重要組成部分，因為它通過脫氨基為草酰乙酸來促進三羧酸循環。天冬氨酸還與鳥氨酸循環密切相關，鳥氨酸循環負責將血液中的氨轉化為尿素並排出體外。同時，天冬氨酸也是合成乳清酸等核酸前體的原料。
天冬氨酸通常制成鈣鹽、鎂鹽、鉀鹽或鐵鹽使用。因為這些金屬與天冬氨酸結合後，可以通過細胞膜，通過主動轉運進入細胞。門冬氨酸鉀和門冬氨酸鎂的混合物在臨床上主要用於消除疲勞和治療心臟病、肝病、糖尿病等疾病。門冬氨酸鉀可用於治療低鉀血癥，鐵鹽可治療貧血。
不同癌細胞的增殖需要消耗大量的某些氨基酸。尋找這種氨基酸代謝拮抗劑的類似物被認為是治療癌癥的有效途徑。門冬酰胺酶可以阻止需要天冬酰胺的癌細胞(白血病)的增殖。天冬酰胺的類似物S-氨甲酰半胱氨酸在動物實驗中具有明顯的抗白血病作用。目前有10多種氨基酸類抗癌物質，如N-乙酰-L-苯丙氨酸、N-乙酰-L-纈氨酸等。，其中有些能抑制癌細胞95%以上。
(6)胱氨酸和半胱氨酸
胱氨酸和半胱氨酸是含硫的非必需氨基酸，可以減少人體對蛋氨酸的需求。胱氨酸是皮膚形成不可缺少的物質，能加速燒傷創面的恢復和輻射損傷的化學防護，刺激紅細胞和白細胞的增加。
半胱氨酸攜帶的巰基(-SH)具有多種生理功能，可減輕有毒物質或藥物(酚、苯、萘、氰離子)的中毒程度，對輻射也有防治作用。N-乙酰-L-半胱氨酸是半胱氨酸的衍生物，由於巰基的作用，具有降低粘度的作用，可用作粘液溶解劑，用於預防和治療咳痰困難如支氣管炎。此外，半胱氨酸還能促進毛發生長，可用於治療脫發。其他衍生物，如L-半胱氨酸甲酯鹽酸鹽，可用於治療支氣管炎和鼻粘膜滲出性炎癥。
(7)甘氨酸
甘氨酸是最簡單的氨基酸，可以通過絲氨酸失去壹個碳來產生。甘氨酸參與嘌呤、卟啉、肌酸和乙醛酸的合成，乙醛酸氧化生成草酸，促進遺傳性疾病草酸尿癥的發生。此外，甘氨酸可以與多種物質結合，從膽汁或尿液中排出。此外，甘氨酸可以為非必需氨基酸提供氮源，提高體內對氨基酸註射的耐受性。甘氨酸與谷氨酸和丙氨酸壹起使用在預防和治療前列腺肥大、排尿困難、尿頻、殘余尿和其他癥狀的並發癥方面非常有效。
(8)組氨酸
組氨酸對成人來說是壹種非必需氨基酸，但對兒童來說是壹種必需氨基酸。在慢性尿毒癥患者的飲食中加入少量的組氨酸，會增加氨基酸結合成血紅蛋白的速度，減少腎性貧血，所以組氨酸也是尿毒癥患者的必需氨基酸。
組氨酸的咪唑基可與Fe2+或其他金屬離子形成配位化合物，促進鐵的吸收，因此可用於預防和治療貧血。組氨酸可以降低胃液的酸度，減輕胃腸手術的疼痛，緩解妊娠期間的嘔吐和胃部灼熱感，抑制植物神經緊張引起的消化道潰瘍，對過敏性疾病也有作用，如哮喘。此外，組氨酸能擴張血管，降低血壓，所以臨床上用於治療心絞痛、心功能不全等疾病。類風濕性關節炎患者血液中組氨酸含量明顯降低，使用組氨酸後握力、行走和血沈均有所改善。
在組氨酸脫羧酶的作用下，組氨酸脫羧形成組胺。組胺具有很強的血管擴張作用，與多種過敏反應和炎癥有關。此外，組胺能刺激胃蛋白酶和胃酸。
(9)谷氨酸
谷氨酸和天冬氨酸是興奮性遞質。它們是哺乳動物中樞神經系統中含量最豐富的氨基酸，其興奮作用僅限於中樞神經系統。當谷氨酸含量達到9%時，只要加入10–15摩爾的谷氨酸，就會對皮層神經元產生興奮作用。因此，谷氨酸對改善和維持大腦功能至關重要。
谷氨酸被谷氨酸脫羧酶脫羧形成γ-氨基丁酸，γ-氨基丁酸是腦組織中壹種能抑制中樞神經興奮的物質。當γ-氨基丁酸含量降低時，會影響細胞代謝和細胞功能。
谷氨酸的各種衍生物，如二甲氨基乙醇乙酰谷氨酸，在臨床上用於治療腦血管障礙引起的運動障礙、記憶障礙和腦炎。γ-氨基丁酸對記憶障礙、言語障礙、癱瘓、高血壓有效，γ-氨基丁酸對局部癱瘓、記憶障礙、言語障礙、本能性腎性高血壓、癲癇、智力低下有效。
谷氨酸和天冬氨酸壹樣，也與三羧酸循環密切相關，可用於治療肝昏迷等疾病。谷氨酰胺是谷氨酸的酰胺衍生物，對胃潰瘍有明顯的作用，因為谷氨酰胺的氨基轉移到葡萄糖上，生成了消化粘膜粘蛋白的成分氨基葡萄糖。
(10)絲氨酸、丙氨酸和脯氨酸
絲氨酸是嘌呤、胸苷和膽堿合成的前體。丙氨酸在體內蛋白質合成過程中起著重要的作用。在體內代謝過程中，通過脫氨基作用產生酮酸，並根據葡萄糖代謝產生糖。脯氨酸分子中的吡咯環在結構上與血紅蛋白密切相關。羥脯氨酸是膠原蛋白的成分之壹。體內脯氨酸和羥脯氨酸濃度失衡，會削弱牙齒和骨骼中軟骨和韌帶組織的韌性。脯氨酸衍生物與利尿劑合用有降壓作用。
牛磺酸
牛磺酸是牛黃的壹種成分。
牛磺酸普遍存在於動物的乳汁、大腦和心臟中，在肌肉中含量最高。牛磺酸以遊離形式存在，不參與蛋白質代謝。植物中只存在藻類，高等植物中還沒有發現。牛磺酸在體內由半胱氨酸代謝。
缺乏牛磺酸會影響生長、視力、心臟和大腦的正常發育。
被細菌感染的患者由於細菌的增殖，消耗了體內的牛磺酸，也會導致牛磺酸缺乏，眼底視網膜電圖發生變化。但補充牛磺酸會改善眼底病變。因為人類只能有限的合成牛磺酸，所以飲食中的牛磺酸非常重要。
乳制品中牛磺酸的含量很低。在家禽中，黑色禽肉的牛磺酸含量高於白色肉類。與家禽家畜相比，海產品中牛磺酸含量最高，如牡蠣、蛤蜊、貽貝中牛磺酸含量可高達400mg/100g，加熱烹調對牛磺酸含量無影響。包括谷物、水果和蔬菜在內的各種日常食物都不含牛磺酸。
精氨酸
(1)精氨酸是鳥氨酸循環的組成成分，具有極其重要的生理功能。多吃精氨酸可以增加肝臟中精氨酸酶的活性，有助於將血液中的氨轉化為尿素並排出體外。因此，精氨酸對治療高氨血癥、肝功能障礙等疾病相當有效。
精氨酸是壹種雙基氨基酸，雖然不是成年人的必需氨基酸，但在某些情況下，如身體發育不成熟或處於嚴重應激狀態下，如果缺乏精氨酸，機體就不能維持正氮平衡和正常的生理功能。如果患者缺乏精氨酸，會導致血氨升高，甚至昏迷。對於先天缺乏尿素循環某些酶的嬰兒，精氨酸也是必需的，否則無法維持正常的生長發育。
精氨酸的重要代謝功能是促進傷口愈合，可以促進膠原組織的合成，因此可以修復傷口。傷口分泌物中可以觀察到精氨酸酶活性的增加，這也說明傷口附近對精氨酸的需求大大增加。精氨酸可以促進傷口周圍的微循環，促進傷口的早期愈合。
精氨酸的免疫調節功能可防止胸腺的退化(尤其是損傷後)，補充精氨酸可增加胸腺重量，促進胸腺內淋巴細胞的生長。
補充精氨酸還可以縮小腫瘤動物的體積，降低腫瘤的轉移率，提高動物的存活時間和存活率。
在免疫系統中，除了淋巴細胞，吞噬細胞的活性也與精氨酸有關。加入精氨酸後，可以激活其酶系統，使其更有能力殺死腫瘤細胞或細菌等靶細胞。
華南理工大學教授鄭建賢博士
氨基酸與人類健康
氨基酸是構成生物體蛋白質的最基本物質，與生命活動有關。它們是生物體內構成蛋白質分子的基本單位，與生物的生命活動密切相關。它在抗體中具有特殊的生理功能，是生物體內不可缺少的營養素之壹。
第壹，構成人體的基本物質是生命的物質基礎。
1.構成人體最基本的物質之壹
蛋白質、脂類、碳水化合物、無機鹽、維生素、水和膳食纖維是構成人體最基本的物質。
氨基酸作為蛋白質分子的基本單位，無疑是人體最基本的物質之壹。
組成人體的氨基酸有20多種，分別是:色氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、賴氨酸、組氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、精氨酸、甘氨酸、絲氨酸、酪氨酸、3.5。二碘酪氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸、精氨酸、瓜氨酸、烏克蘭。這些氨基酸存在於自然界，可以在植物中合成，但人體不能全部合成。其中8種不是人體合成的，必須由食物提供，稱為“必需氨基酸”。這八種必需氨基酸是色氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、纈氨酸、賴氨酸、亮氨酸、異亮氨酸和苯丙氨酸。其他的是“非必需氨基酸”。組氨酸在人體內可以合成，但其合成速度不能滿足機體的需要，也有人將其列為“必需氨基酸”。胱氨酸、酪氨酸、精氨酸、絲氨酸、甘氨酸因可在體內合成而被列為“半必需氨基酸”，但它們的合成原料都是必需氨基酸，胱氨酸可替代80% ~ 90%的蛋氨酸，酪氨酸可替代70% ~ 75%的苯丙氨酸發揮必需氨基酸的作用。比如根據其在體內的代謝途徑，可分為“生酮氨基酸”和“生糖氨基酸”；根據其化學性質可分為中性氨基酸、酸性氨基酸和堿性氨基酸，其中大部分是中性的。
2.生命代謝的物質基礎
生命的產生、存在和消亡都與蛋白質有關，正如恩格斯所說:“蛋白質是生命的物質基礎，生命是蛋白質的壹種存在形式。”人體如果缺乏蛋白質，體質就會降低，發育延遲，抵抗力減弱，貧血乏力，嚴重時會形成水腫，甚至危及生命。蛋白質壹旦丟失，生命將不復存在，所以有人稱蛋白質為“生命的載體”。可以說是生命的第壹要素。
蛋白質的基本單位是氨基酸。如果人體缺少任何壹種必需氨基酸，都會導致生理功能異常，影響抗體的正常代謝，最終導致疾病。同樣，如果人體缺乏某些非必需氨基酸，也會出現抗體代謝紊亂。精氨酸和瓜氨酸對尿素的形成非常重要；胱氨酸攝入不足會引起胰島素減少，血糖升高。再比如創傷後對胱氨酸和精氨酸的需求大大增加。如果缺乏，即使熱能充足，蛋白質也無法成功合成。總之，氨基酸在人體內通過代謝可以起到以下作用:①組織蛋白的合成；(2)轉化為酸、激素、抗體、肌酸等含氨物質；(3)轉化為碳水化合物和脂肪；④氧化成二氧化碳、水和尿素產生能量。因此，人體內氨基酸的存在不僅為蛋白質的合成提供了重要的原料，也為促進生長、正常代謝和維持生命提供了物質基礎。如果人體缺少或減少其中的壹項，人體正常的生命代謝就會受到阻礙，甚至會發生各種疾病或終止生命活動。由此可見，人體生命活動需要多少氨基酸。
二、在食物營養中的地位和作用
人類為了生存，必須攝取食物來維持抗體正常的生理、生化和免疫功能，以及生長、發育、代謝等生命活動。食物在體內被消化、吸收、代謝，促進抗體生長發育，提高智力和體質，抗衰老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。
蛋白質、脂類、碳水化合物、無機鹽(即礦物質，含有大量元素和微量元素)、維生素、水和膳食纖維，這些構成人體最基本的物質，也是人體所需的營養素。它們在體內有各自獨特的營養功能，但在代謝過程中又密切相關，共同參與、促進和調節生命活動。身體通過食物與外界聯系，保持內環境相對恒定，完成內外環境的統壹與平衡。
氨基酸在這些營養素中起什麽作用？
1.蛋白質在體內的消化吸收是由氨基酸來完成的。
蛋白質作為體內第壹營養元素，在食物營養中的作用很明顯，但不能直接用於人體，而是通過變成氨基酸小分子來利用。即在胃腸道中不被人體直接吸收，而是在胃腸道中被各種消化酶分解成低分子量的肽或氨基酸，然後在小腸中吸收，沿肝門靜脈進入肝臟。有些氨基酸在肝臟分解或合成為蛋白質；另壹部分氨基酸隨血液繼續分布到各種組織器官，可以自由選擇合成各種特定的組織蛋白。正常情況下，氨基酸進入血液的速度幾乎等於其輸出速度，所以正常人血液中氨基酸的含量是相當恒定的。如果以氨基氮計算，含量為每100毫升血漿4 ~ 6毫克，每100毫升血細胞6.5 ~ 9.6毫克。在蛋白質中飽餐壹頓後，大量氨基酸被吸收，血液中氨基酸水平暫時升高，6-7小時後含量恢復正常。說明體內氨基酸代謝處於動態平衡，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者。所以食物蛋白質被消化分解成氨基酸後被人體吸收，抗體利用這些氨基酸合成自己的蛋白質。人體對蛋白質的需要，其實就是對氨基酸的需要。
2.起到氮平衡的作用
當日常飲食中蛋白質的質量和數量適當時，氮的攝入量等於糞便、尿液和皮膚排出的氮，稱為氮的總平衡。其實就是蛋白質和氨基酸之間不斷合成和分解的平衡。正常人每天蛋白質的攝入量應保持在壹定範圍內。當攝入量突然增加或減少時，機體仍能調節蛋白質的代謝，維持氮平衡。蛋白質攝入過多，超出了身體的調節能力，就會破壞平衡機制。如果妳完全不吃蛋白質，妳體內的組織蛋白還是會分解，負氮平衡會繼續出現。如果不及時采取措施糾正，抗體最終會死亡。
3.變成糖或脂肪
氨基酸分解代謝產生的α-酮酸沿著不同特性的糖或脂肪代謝途徑代謝。α-酮酸可合成新的氨基酸，或轉化為糖或脂肪，或通過三羧酸循環氧化分解為CO2和H2O，釋放能量。
4.參與酶、激素和壹些維生素的形成。
酶的化學本質是蛋白質(氨基酸分子組成)，如澱粉酶、胃蛋白酶、膽堿酯酶、碳酸酐酶、轉氨酶等。含氮激素的成分為蛋白質或其衍生物，如生長激素、促甲狀腺激素、腎上腺素、胰島素、腸液刺激激素等。有些維生素是由氨基酸轉化而來，或者與蛋白質結合存在。酶、激素和維生素在調節生理功能和催化新陳代謝中起著非常重要的作用。
5.人體必需氨基酸的需求
成人對必需氨基酸的需要量約為蛋白質的20%-37%。
第三，在醫療上的應用
氨基酸在醫學上主要用於配制復方氨基酸輸液，也用作治療藥物和合成肽的藥物。目前用作藥物的氨基酸有100多種，其中構成蛋白質的氨基酸有20種，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和“元素飲食”療法中起著非常重要的作用。它對維持危重病人的營養和挽救他們的生命起著積極的作用，已成為現代醫學中不可缺少的醫療品種之壹。
谷氨酸、精氨酸、天冬氨酸、胱氨酸、左旋多巴等氨基酸可單獨用於治療某些疾病，主要用於治療肝病、消化道疾病、腦病、心血管疾病、呼吸系統疾病，以及提高肌肉活力、兒科營養和解毒。此外，氨基酸衍生物在癌癥治療中也很有前途。
第四，與衰老的關系
如果老年人缺乏蛋白質，他們會分解更多，合成也會變慢。因此，壹般來說，老年人比青壯年需要更多的蛋白質，對蛋氨酸和賴氨酸的需求量也比青壯年高。60歲以上的人，每天要攝入70g左右的蛋白質，要求蛋白質中含有各種比例適當的必需氨基酸，才能達到優質蛋白質，延年益壽。