人體內八種必需氨基酸的初步探究及其意義

盛勤芳

(湖北輕工職業技術學院，湖北 武漢 430070)

1 必需氨基酸的重要意義

各種動物體內發現的氨基酸有180多種，但是真正參與組成蛋白質的氨基酸只有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態，生長繁殖所必須的。

人體內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，都會對人體內氨基酸的平衡產生影響。因此，成年人的膳食就應該葷素搭配、提高蛋白質的利用率；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

依據其在溶液中的性質分為中性-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-非極性氨基酸側鏈由簡單碳鏈或芳香環組成，主要以疏水作用相互作用，側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。其它被截留下來的氨基酸通過轉氨基和脫羧兩種方式被分解。腸黏膜具有支鏈氨基酸轉氨酶和支鏈氨基酸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產生支鏈氨基酸α-酮酸，③調節進入靜脈和血液循環中的氨基酸水平，④調控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，苯丙氨酸雖然可以在腸粘膜細胞中發生分解代謝，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。

色氨酸在動物體內是唯一通過非共價鍵與血清蛋白結合的氨基酸。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，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對食物氨基酸利用有調節作用，因此黏蛋白的分泌、再循環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

賴氨酸的分子結構為堿性氨基酸。賴氨酸在腸道組織中即可用于合成黏膜蛋白質，也可進行分解代謝。有實驗表明，約5%食物賴氨酸在經過腸道時被氧化，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，也不能代謝產生三羧酸循環的中間產物。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，因此推斷腸道內賴氨酸的分解代謝可能與腸道微生物作用有關。

4 結語

人體內的必需氨基酸在維持正常代謝，機體穩態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別，只有進一步研究必需氨基酸間的相互作用和調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和應用成為一個很有前景的研究領域，開發利用這些必需氨基酸作為新的營養制劑、功能食品和飼料添加劑大有可為。

[1]林晶.必需氨基酸、限制性氨基酸與有效氨基酸的概念[J].養殖技術顧問,2014(1):46.

[2]王小生.必須氨基酸對人體健康的影響[J].中國食物與營養,2005(7):48－49.

[3]于笑坤,刑述,付學奇,趙志壯,馬俊鋒.必需氨基酸對秀麗新小桿線蟲發育的影響[J].吉林農業大學學報,2013(2):181－183.

[4]張京,戴兆來.腸道必需氨基酸代謝及其功能的研究進展[J].腸外與腸內營養,2010(17):55－59.

[5]姚冬莉,崔敏嫻,余峰,夏曉青,柴鳴雷,吳琳,林飛進.兒童必需氨基酸的水平與成人的比較及臨床意義的研究[J].醫學研究通訊,2005(11):12－14.

[6]鄭加坤.色氨酸及其在現代動物生產中的應用[J].養殖技術顧問,2014(1):39.

[7]易雪靜,閭四平,李瓊.條件必需氨基酸營養代謝與腸道健康[J].腸外與腸內營養,2009(16):58－60.