HI,欢迎来到学术之家,发表咨询:400-888-7501  订阅咨询:400-888-7502  股权代码  102064
0
首页 精品范文 氨基酸的作用

氨基酸的作用

时间:2023-05-29 17:41:24

氨基酸的作用

氨基酸的作用范文1

(哈尔滨市呼兰区莲花镇人民政府150514)

1赖氨酸?

猪赖氨酸的需要量一直是较为活跃的研究领域,这主要是因为赖氨酸常常是谷物类饲料的第一限制性氨基酸,其需要量是建立猪理想蛋白模型的基础,机体不能合成赖氨酸,且脱氨基后赖氨酸不能更新复原,也不能被任何一种类似的氨基酸所代替,所以,赖氨酸是猪饲料中最易缺乏的氨基酸之一。在对理想蛋白质的研究中,赖氨酸的研究是研究理想蛋白质的基础和平台,要想充分了解猪营养中理想蛋白质,就必须对猪营养中不同阶段的赖氨酸需要量和理想氨基酸模式进行研究。?

赖氨酸在必需氨基酸中占有重要地位,在常用的饲料中,除了大豆及其饼粕外,赖氨酸也较为缺乏。在玉米?豆粕型猪日粮或用其他饼粕代替部分豆粕的日粮中添加赖氨酸可以明显提高生产性能和饲料转化率。用棉仁饼和豆饼为主要蛋白源配制的基础饲料中添加0.1%~0.3%的赖氨酸和0.1%~0.2%的蛋氨酸,肉猪日增重可达734~755g,料肉比(2.95~2.85)∶1,瘦肉率57.21%~58.05%,比不加者分别提高6.5%、7.6%和1.2%。?

赖氨酸广泛被使用到猪饲料中,但是,大多数由于制粒和储存不当而导致丢失。品质优良的仔猪饲料大多数都是蛋白质,乳糖含量丰富,蔗糖和葡萄糖也很丰富。赖氨酸来自蛋白质,或者来自添加的结晶饲料和还原糖,这些氨基酸能在适当的湿热条件下结合,形成难以消化的成分。?

2蛋氨酸?

蛋氨酸是动物的一种重要的必需氨基酸。蛋氨酸羟基类似物可在动物体内转化为蛋氨酸并发挥其营养作用。此外,其还可用做仔猪日粮的酸化剂,能抑菌杀菌、减少热应激,并可减少氮的排泄,保护环境,是猪的第二限制性氨基酸。随着我国畜牧业的飞速发展,蛋氨酸添加剂的生产虽然不断扩大,但还是不能满足市场需要。目前的蛋氨酸添加剂主要有DL?蛋氨酸(DLM)、蛋氨酸羟基类似物(MHA)、等几类。蛋氨酸羟基类似物一般被认为通过被动扩散形式在肠道被吸收,主要在十二指肠,也可在大肠被吸收。蛋氨酸和液态MHA的吸收是通过依赖于氢离子的非立体专一性的转运系统来完成的。仔猪消化道功能不完全,胃酸分泌不足,发生断奶应激时,胃肠道微生物平衡遭到破坏,大肠杆菌迅速繁殖,最终导致仔猪腹泻,生产性能下降。酸化剂可通过降低胃肠道的pH值提高消化酶的活性,改变有害菌的适宜生存环境或直接抑制杀死病原菌,同时促进有益菌的繁殖。?

玉米?豆粕型仔猪日粮中添加0.06%蛋氨酸后使仔猪日增重提高了22.51%,料重比降低了?0.12%?。通过测定饲粮蛋氨酸水平对断奶仔猪生产性能和血清氮浓度的影响时发现,提高饲粮中蛋氨酸的水平,断奶仔猪平均日增重有所下降,但各组间差异不显著(?P?>0.05),饲料转化率和采食量变化不规则,差异不显著。血清氮浓度随着饲粮蛋氨酸水平升高而升高。?

3色氨酸?

色氨酸是动物的必需氨基酸,通常在仔猪饲粮中往往是第二或第三限制性氨基酸。色氨酸对于猪调节食欲、维持健康,提高生产性能都有很重要的作用。日粮中充足的色氨酸对于获得最佳的生产性能是至关重要的,同时在制定理想蛋白质模型概念的时候,色氨酸有着非常重要的作用。?

断奶会造成仔猪的一系列应激反映,表现为采食量明显下降、生长受阻及健康状况恶化,而采食量下降被认为是导致生长性能和身体状况下降的主要原因。色氨酸是下丘脑合成5?羟色胺的前体物质,5?羟色胺作为一种神经递质,参与动物采食量的调节。因此,除了在蛋白沉积中的作用外,色氨酸还是调节仔猪采食量的关键营养因子。?

氨基酸的作用范文2

[关键词] 柔肝化纤颗粒;慢性肝病;血清氨基酸谱;异常

[中图分类号] R259.7 [文献标识码] A [文章编号] 1674-0742(2014)06(c)-0127-02

有效纠正清氨基酸谱失衡是慢性乙肝病治疗中的一个重要内容,能够改善患者肝功能状况,有利于疾病的治疗。为探讨柔肝化纤颗粒对慢性肝病患者血清氨基酸谱异常的作用,该院及广西中医药大学第一附属医院肝病科自2010年5月―2012年5月对120例慢性乙型肝炎患者采用了柔肝化纤颗粒治疗,有效缓解了患者的血清氨基酸谱异常。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取该院及广西中医药大学第一附属医院肝病科收治的120例慢性乙型肝炎患者为研究对象,所有患者均经过血清学和肝活组织检查病理学检查确诊。采用双盲法将患者随机分为治疗组和对照组,每组60例,其中对照组男性39例,女性21例,年龄26~60岁,平均(31.2±10.7)岁;治疗组男性37例,女性23例,年龄27~58岁,平均(32.4±9.5)岁。

1.2 治疗方法

两组患者均实施常规护肝治疗,治疗组在此基础上采用柔肝化纤颗粒治疗,处方为:生黄芪15 g+薏苡仁45 g+泽兰30 g+虎杖20 g+黄精20 g+ 杞子20 g+巴戟12 g+内金20 g+鳖甲30 g+生牡蛎30 g+黑枣15 g+杏仁10 g+陈皮10g。由本院制剂室制成颗粒,2次/d,服用9 g/次。为了真实的体现出柔性化颗粒的治疗优势,对照组采用临床上应用较为普遍,效果良好的安络化纤丸口服,每日服用6 g,2次/d。所有患者均服用6个月作为1个疗程,同时根据病情情况对相关指标进行定期检查,做好相关病情记录。

1.3 观察指标

①采用自动生物化学分析仪对患者的血清白蛋白水平进行检测;②总氨基酸水平与蛋氨酸水平;③通过氨基酸自动分析仪对所有患者的血清氨基酸谱以及药物氨基酸谱进行测定。

1.4 统计方法

运用SPSS20.0统计学软件对该研究所得数据进行处理。计量资料用均数±标准差(x±s)表示,采用t检验。

2 结果

2.1 血清白蛋白变化情况

治疗组治疗前的血清白蛋白为(40.2±5.4)g/L,治疗后为(33.1±4.0)g/L,对照组治疗前为(39.8±5.3)g/L,治疗后为(42.5±3.8)g/L,两组患者在治疗后均有所上升,治疗组明显优于对照组(P

2.2 总氨基酸水平与蛋氨酸水平变化情况

治疗组在总氨基酸水平与蛋氨酸水平上均优于对照组,差异有统计学意义(P

表1 两组患者TCA与M e t水平情况比较(x±s)

2.3 血清BCAA/AAA情况

两组患者治疗前后血清BCAA/AAA变化如表2所示,两组治疗后的血清BCAA/AAA分别为(2.8±0.2和(2.5±0.3),治疗组回升幅度明显优于对照组,差异有统计学意义(P

表2 两组患者治疗前后血清BCAA/AAA情况比较(x±s)

2.4 不良反应

两组患者在治疗过程中均没有出现不良反应,用药较为安全。

3 讨论

通过该研究可以证明,柔肝化纤颗粒能够有效逆转慢性肝病患者纤维化的病理改变,逐步恢复患者肝功能,提高患者的白蛋白和激素代谢水平。在血清氨基酸谱异常上,经过药物治疗后,两组患者的血清BCAA/AAA都得到了不同程度的回升,其中治疗组回升较为显著,从(2.4±0.9)回升到(2.8±0.2),从而证实了柔肝化纤颗粒对于慢性肝病患者的血清氨基酸谱情况具有较好的纠正功能。同时,采用药物氨基酸含量检验后,可以明显观察到柔肝化纤颗粒并未含有必需氨基酸尤其是支链氨基酸。因而我们可以明显发现,利用中药而制成的柔肝化纤颗粒对氨基酸的调整作用机制和其他治疗药物治疗中经常采用的复合氨基酸制剂的“补缺”治疗存在较大差异,该药方充分利用了中药对肝病多途径药理作用的基本原理,而对慢性肝病患者进行了整体改善。处方中采用了黄芪、薏苡仁、泽兰、虎杖等十几味中药组成,其中鳖甲为君药,能够滋补肝肾、软坚散结,黄芪、薏苡仁则属于益气健脾的臣药,具有良好的扶正运湿之功效,黄精、枸杞、大枣的主要功能是补肾柔肝、充盈肝脏阴血,此外配合杏仁、橘红的化痰醒脾、通调三焦功能,虎杖、牡丹皮清热凉血解毒,泽兰通肝脾之血脉,鸡内金消积化瘀、消导调中、健脾开胃,方中诸药合用,具有滋补肝肾、健脾益气以及化瘀软坚散结的功效,消除化散瘀结的痰(毒)血,同时也可以阻断生痰致瘀之源,促进患者血清氨基酸谱恢复平衡。

慢性肝病发生时氨基酸代谢异常的一个关键表现就是患者血清BCAA/AAA的下降,一旦出现这种情况就可能预示着患者肝实质的功能损坏以及肝细胞坏死,同时和肝性脑病的发生包括预后也密切相关,因而越来越受到医学研究的重视。通过该研究证明柔肝化纤颗粒对慢性肝病患者血清氨基酸谱具有良好的控制和纠正功能,能够有效促进患者肝功能恢复,提高治疗效果,可以在临床上大力推广。

[参考文献]

[1] 王振常,黄晶晶,夏兰,等.柔肝化纤颗粒联合普萘洛尔对肝硬化门脉高压患者血流动力学的影响[J]. 时珍国医国药,2013(3):726-727.

[2] 杨删,王婷.柔肝化纤颗粒对肝纤维化大鼠FS表达的影响[J]. 广西中医药,2011(4):55-57.

[3] Roy SC,Ghosh J.Dynamic in vivo changes in the activities of gelatinases,matrix metalloproteinases(MMPs),and tissue inhibitor of metalloproteinases(TIMPs) in buffalo(Bubalus bubalis)uterine luminal fluid during estrous cycle and early pregnancy[J].Mol Reprod Dev,2010 (11):944-953.

[4] 王戈. 痰热清注射液联合西药治疗病毒性肝炎40例[J]. 中国中医急症,2011(9):1515.

[5] 黄明河,陈晓蓉,刘冬厚. 非酒精性脂肪肝诊治思路探析[J]. 中医药信息,2011(5):5.

[6] 刘云霞,姚立,姚勇伟,等.益气补肾方对SGC-7901细胞MMP-2和TIMP-2基因表达的影响[J].中华中医药学刊,2011(7):1639-1642.

[7] 陈江,章荣华,吴蕙岭,等.实验性肝纤维化形成和逆转过程中MMP-2及其抑制物TIMP-2表达的动态研究[J].中国卫生检验杂志,2010(10):2401-2403,2406.

氨基酸的作用范文3

3.湖南高尔夫旅游职业学院,中国 常德415900)

摘要通过大鼠递增负荷有氧运动训练模型,并联合给予或分别给予牛磺酸和支链氨基酸制剂,以抗羰基应激防御体系为研究视角,探讨含有氨基生物活性小分子的复合氨基酸制剂对大鼠脑组织的保护作用.8周递增负荷有氧运动联合补充复合氨基酸制剂能显著降低羰基应激损伤,且效果明显优于单独补充牛磺酸或支链氨基酸.

关键词有氧运动;牛磺酸;支链氨基酸;复合氨基酸;羰基应激

中图分类号R872.7文献标识码A文章编号10002537(2015)06002706

Protection of Composite Amino Acid and Eight Weeks

Progressive Loads Aerobic Exercise on Rats Brain Tissue

HE Hong1, 2*, YAO Shuiling3, HU Wenzhong1, LIN Zhenghao1, LIU Longcheng1, FAN Xiaoxing1

(1. College of Physical Education, Hunan Normal University, Changsha 410012, China;

2.Key Laboratory of Physical Fitness and Exercise Rehabilitation of Hunan Province, Changsha 410012, China;

3.Hunan Golf and Tourism College, Changde 415900, China)

AbstractThrough progressive loads aerobic exercise training rat model, from the perspective of anticarbonyl stress defense system, the study focused on the protective effect of exhausted rats which administered in combination before exercise and/or given taurine and branchedchain amino acid formulations containing composite amino acids with bioactive small molecules on brain tissue in rats. 8week progressive loads aerobic exercise on treadmill with supplement composite amino acid significantly decreased the damages of carbonyl stress and exhibited better performance than exclusive use of taurine or branchedchain amino acids.

Key wordsaerobic exercise; taurine; branchedchain amino acid; composite amino acid; carbonyl stress

众所周知,氨基酸常被认为是能量物质,而支链氨基酸作为必需氨基酸,不仅是合成机体蛋白质的必需成分,而且还具有显著的抗疲劳作用[12];而牛磺酸通过抗氧化、维持膜稳定、调节渗透平衡等达到抗运动性疲劳的目的[37].有研究表明以L精氨酸为主要成分的氨基酸制剂对提高成绩和改善训练时运动员的身体状况具有明显作用[8],但其对机体的抗疲劳和保护作用机制尚不清楚.运动引起的心理疲劳是当前运动医学的研究热点之一,根据羰基毒化理论,寻求安全有效的抗氧化剂和羰基类物质清除剂以对抗运动性疲劳已经引起人们的广泛关注[914].本研究根据运动前后氧化应激作用和氨基酸浓度变化的特点,采用含有氨基生物活性小分子的复合氨基酸制剂,联合8周递增负荷有氧运动训练的方法,从抗羰基应激防御体系的角度,探讨复合氨基酸制剂对力竭运动后大鼠脑组织的保护作用,以期为氨基酸抗运动性疲劳机制提供实验依据.

1材料与方法

1.1实验对象及分组

健康雄性2月龄SpragueDawley大鼠40只,体质量为200±15 g,由湖南斯莱克景达公司提供(许可证号:动物SCXK(湘)20090004,饲料SCXK(湘)20090009).用国家标准啮齿类动物饲料饲养,常规分笼喂养,自由饮水进食,室温保持20~23 ℃,相对湿度为45%~55%,每两天换一次垫料,动物房隔天用消毒液消毒.适应性喂养1周后,将大鼠随机分为5组(见表1).每组8只,所有运动组大鼠进行8周递增负荷有氧运动训练.

湖南师范大学自然科学学报第38卷第6期贺洪等:复合氨基酸制剂和8周递增负荷有氧运动对大鼠脑组织的保护作用表1大鼠分组、给药方式及剂量一览表

Tab.1Rat groups of administration method and doses

组别n施加因素处理安静对照组(C)8灌胃生理盐水 0.1 mL/10 g 体质量,每天运动前1 h灌胃一次(下同)不运动,正常条件下饲养,与运动组同时取材运动对照组(S)8灌胃生理盐水 0.1 mL/10 g 体质量,并进行递增负荷有氧运动有氧运动训练8周,最后一次运动至力竭后取材运动+牛磺酸组(ST)8灌胃牛磺酸0.1 mL/10 g 体质量,并进行递增负荷有氧运动有氧运动训练8周,最后一次运动至力竭后取材运动+支链氨基酸组(SB)8灌胃支链氨基酸0.1 mL/10 g 体质量,并进行递增负荷有氧运动有氧运动训练8周,最后一次运动至力竭后取材运动+复合氨基酸制剂组(STB)8灌胃复合氨基酸制剂0.1 mL/10 g体质量,并进行递增负荷有氧运动有氧运动训练8周,最后一次运动至力竭后取材1.2实验方案

1.2.1给药方案每次运动前1 h,运动+支链氨基酸组(SB)灌服支链氨基酸(亮氨酸+异亮氨酸+缬氨酸,等物质的量)溶液2 mL[15];运动+牛磺酸组(ST)灌服牛磺酸溶液2 mL[1619];运动+复合氨基酸制剂组(STB)灌服复合氨基酸制剂(牛磺酸+亮氨酸+异亮氨酸+缬氨酸,等物质的量)溶液2 mL.为排除灌胃刺激对实验大鼠的影响,安静对照组(C)与运动对照组(S)均同时灌服等体积的生理盐水.

1.2.2运动方案大鼠递增负荷有氧运动训练方案,参考并改良了郑澜[2021]等有氧运动模型,方案见表2.

表2大鼠8周递增负荷有氧运动方案(速度×持续时间)

Tab.2Eight weeks progressive loads training protocol for rats (Velocity × Duration)

Week星期一星期二星期三星期四星期五星期六星期日1st 15×2515×2515×2516×2516×2516×25休息2nd17×2517×2517×2518×2518×2518×25休息3rd19×3019×3019×3020×3020×3020×30休息4th21×3521×3521×3522×3522×3522×35休息5th23×4023×4023×4024×4024×4024×40休息6th25×4525×4525×4525×4525×4525×45休息7th26×4526×4526×4526×4526×4526×45休息8th26×5026×5026×5026×5026×5026×50取材注:速度:m/min;持续时间:min;跑台坡度:10°.

1.3仪器与试剂

主要仪器:低速冷冻离心机(上海市卢湘仪离心机仪器有限公司);PT动物跑台(浙江省杭州立泰科技有限公司); Lambda Bio 40 型紫外可见分光光度计(美国PerkinElmer公司);F4500型荧光分光光度计(日本Hitach公司).

主要试剂:MDA,SOD,GSHPx,CAT及组织蛋白定量测定所用试剂盒均购自南京建成生物工程研究所;牛磺酸,亮氨酸(Leu),L缬氨酸(Val),L异亮氨酸(Ile)购自上海蓝季科技发展有限公司.

1.4标本制备及检测指标

沿着大鼠第一颈椎处将脊髓剪断,沿着枕骨大孔与大鼠耳缘上缘连线处将颅腔剪开,然后取出完整全脑.置于冰生理盐水中洗净血液,滤纸吸干,分装在5 mL离心管中,迅速投入液氮,将脑组织碾磨成白色粉末,制作10%脑组织匀浆,用低温4 ℃离心机以3 000 r/min离心10 min,弃沉淀,取上清液测SOD,GSHPx和CAT活性,MDA和羰基化蛋白含量.

1.5脑组织切片制作

用4%多聚甲醛固定后(24 h),用流动水柔和地冲洗30 min,乙醇梯度脱水,二甲苯透明,石蜡包埋,常规切片,H.E.染色,光镜下放大400倍观察脑组织切片病理形态改变.

1.6统计分析

所有数据均采用SPSS16.0统计软件处理,结果用平均数±标准差(±S)表示.组间差异比较采用方差分析,方差齐性检验.方差齐时用LSD法两两比较;方差不齐时用秩和检验进行统计,显著性水平α=0.05.

2实验结果

2.1脑组织光镜观察结果

400倍光镜下C组大鼠脑组织结构清晰完整,神经细胞密集,排列整齐,神经元胞浆丰富,淡染,胞核居中,核仁清楚,正常胶质细胞结构完整,无胶质细胞增生,锥体细胞核大而圆,排列紧密,核仁清晰,细胞质丰富,胞浆无红染,细胞周围间隙致密无水肿(图1A);S组细胞周围间隙正常,形态规则,可见少量神经细胞消失、稀疏,排列不规则,数量减少,无水肿(图1B);SB组、ST组和STB组无S组上述变化,与对照组C组类似(见图1C,D和E).图中箭头所示为神经元细胞,中间阴影部分为核仁.

A:C组大鼠脑组织;B:S组大鼠脑组织;C:SB组大鼠脑组织;D:ST组大鼠脑组织;E:STB组大鼠脑组织

图1实验大鼠脑组织H.E.染色

Fig.1Experimental rats brain tissue H.E. staining2.2大鼠脑组织SOD、GSHPx、CAT酶活性和MDA、羰基化蛋白含量的比较

脑组织SOD活性测试结果显示(见图2a):ST组、SB组、STB组与C组比较,SOD活性显著升高(P<001);S组与C组比较,SOD活性显著性增加(P<0.05).ST组、SB组、STB组与S组比较,SOD活性显著性升高(P<0.05和P<0.01);STB组SOD活性最高,但与ST组和SB组比较,无统计学意义.

脑组织GSHPx活性测试结果显示(见图2b):S组、ST组、SB组、STB组与C组相比,GSHPx活性均显著升高(P<0.01);同时ST组、SB组、STB组与S组比较,GSHPx活性亦显著升高(P<0.05和P<0.01);STB组与ST组、SB组比较,均有非常显著统计学意义(P<0.01).

脑组织CAT活性测试结果显示(见图2c):ST组、SB组、STB组与C组比较,CAT活性显著升高(P<001);S组与C组无统计学意义.同时ST组、SB组、STB组与S组比较,CAT活性显著升高(P<0.01);STB组CAT活性最高,与ST组、SB组比较,均具有显著统计学意义(P<0.01和P<0.05).

脑组织MDA和羰基化蛋白含量测试结果显示(见图3):S组、ST组、SB组、STB组与C组比较,MDA含量显著降低(P<0.05和P<0.01);ST组、SB组、STB组与S比较,MDA和羰基化蛋白含量显著降低(P<005和P<001);STB组MDA含量最低,与ST组、SB组比较,均有显著统计学意义(P<0.05)(见图3a).羰基化蛋白含量以STB组最低,ST组、SB组、STB组与C组、S组进行比较,均具有显著统计学意义(P<0.01和P<0.05);S组与C组相比,STB组与ST组、SB组相比,羰基化蛋白含量降低,但无统计学意义(见图3b).

各组脑组织SOD活性的比较(a)各组脑组织GSHPx活性的比较(b)各组脑组织CAT活性的比较(c)

与C组相比:b.P<0.05;与S组相比:c.P<0.05,d.P<0.01;与SB组相比:e.P<0.05, f.P

图2不同组别大鼠脑组织SOD,GSHPx和CAT活性的比较

Fig.2Comparison of the activities of different groups rats of brain tissue SOD, GSHPx and CAT各组脑组织MDA含量的比较(a)各组脑组织羰基化蛋白含量的比较(b)

与C组相比:a.P<0.05,b.P<0.01; 与S组相比:c.P<0.05,d.P<0.01;与SB组相比:e.P<0.05;与ST组相比:g.P<0.05

图3不同组别大鼠脑组织MDA和羰基化蛋白含量的比较

Fig.3Comparison of the contents of groups rats of brain tissue MDA and carbonyl protein3讨论

近年来对运动负荷与脑组织形态两者间关系的研究逐渐深入.有研究表明过度负荷运动会使脑组织缺血缺氧,神经元及神经胶质细胞损伤,从而引起中枢疲劳,运动能力下降[22].一次性力竭运动后的12 h,脑组织结构发生异常变化,大脑皮质结构损伤明显[23].白石等[24]对大鼠8周游泳训练后研究结果与上述一致.牛磺酸对脑组织神经细胞 RNA损伤具有一定的保护作用[25].本研究发现:复合氨基酸制剂能显著提高力竭运动SD大鼠脑组织抗羰基应激损伤能力.

本实验大鼠经8 周递增负荷跑台有氧运动训练后,力竭大鼠脑组织形态学显示:C组大鼠脑组织结构清晰完整,神经细胞密集,排列整齐,神经元胞浆丰富,淡染,胞核居中,核仁清楚,正常胶质细胞结构完整,无胶质细胞增生,锥体细胞核大而圆,排列紧密,核仁清晰,细胞质丰富,胞浆无红染,细胞周围间隙致密无水肿;S组细胞周围间隙正常,形态规则,可见神经细胞稍稀疏,排列不规则,数量减少,无水肿.ST组、SB组和STB组脑组织的形态基本与对照组C组类似.结果表明:补充牛磺酸、支链氨基酸和复合氨基酸制剂均能够明显降低力竭运动大鼠脑组织细微结构氧化应激和羰基应激损伤.

机体中存在多种抗氧化酶和抗氧化物质,确保机体在常态下处于自由基生成与消除的动态平衡之中.力竭运动中自由基急剧增加,而清除自由基的抗氧化相关酶类如SOD,GSHPx和CAT的活性下降,可能与引发脂质过氧化产生的 RCS攻击这些酶蛋白导致其失活有密切关系[26].羰基应激是指体内活性羰基化合物(RCO)大量增生的状态,研究发现羰氨交联反应可能与运动性疲劳密切相关[2728].活性羰基物质具有较长的半寿期.自由基攻击生物大分子形成的中间产物不饱和醛酮,即活性羰基类物质,其缓慢积累是机体疲劳的关键生化机理[28].运动对于活性羰基类物质的应激有双面性,适度的运动可以表现为机体对羰基应激的适应性和机体对羰基应激防御能力的增强,而大强度的运动,将会引起机体运动性疲劳和机体组织的损伤[28].

有研究报道,90 min定量运动组大鼠脑GSHPx,SOD活性升高而对照组下降.长期有氧训练可以清除运动时产生的大量自由基,提高组织抗氧化酶活性,其机理可能是由于在适宜的慢性运动中,抗氧化酶的活性产生适应性的变化使机体内自由基防御体系加强,因此使机体对羰基应激的适应性和防御能力增强.尤春英[29]等研究发现,3周与7周训练组大鼠脑SOD活性均显著高于对照组;李良鸣等[30]研究发现,牛磺酸和耐力训练均能提高脑组织SOD活性,能降低力竭运动时大鼠脑组织脂质过氧化水平;服用支链氨基酸有利于提高机体内抗氧化酶的活性,清除机体的自由基,对运动性疲劳的恢复可能起到积极的作用[3132].本实验大鼠脑组织中,ST组、SB组和STB组SOD、CAT和GSHPx活性显著高于S组和C组(P<005和P<001),S组SOD和GSHPx活性显著高于C组(P<0.05),STB组SOD和GSHPx活性也高于ST组和SB组.结果表明8周递增负荷有氧运动联合服用牛磺酸和/或氨基酸可显著提高脑组织SOD,CAT和GSHPx活性,提示牛磺酸、支链氨基酸和复合氨基酸有提高机体抗氧化酶活性的作用,保护机体减轻受氧化损伤,递增负荷有氧运动也有此效果.本实验结果与前人的研究基本一致,但发现给予复合氨基酸制剂组的效果显著优于单一给予牛磺酸组和支链氨基酸组.

活性羰基类物质引起动物中枢疲劳的最直接的实验证据是MDA经椎管注射入红耳龟,导致红耳龟的脑电受到抑制,出现了类似乙醇中毒疲劳样的脑电变化[33].活性羰基类物质的α醛或酮结构与神经递质之间的羰氨共价交联,是导致机体衰老和疲劳的核心事件[34].活性羰基类物质与氨基酸反应的作用机制,可能是氨基酸中游离的αNH2与活性羰基物质中的α醛或酮共价交联形成相对稳定的化合物在体内过多累积所致.蛋白质羰基化是指蛋白质肽链中的氨基酸在氧化应激的情况下,氨基酸中的氨基与氧化副产物中的羰基发生了羰氨交联反应.8周的递增负荷有氧运动能够使力竭运动大鼠脑组织中ST组、SB组和STB组MDA和羰基化蛋白含量显著低于S组和C组(P<0.05和P<0.01),S组MDA含量显著低于C组(P<005),结果表明有氧运动训练能使机体对羰基应激产生适应,从而减少羰基毒害损伤,增强羰基应激防御能力,Bloomer[35]的研究结果与本实验结果基本一致.而ST组、SB组、STB组与S组比较,MDA和羰基化蛋白含量显著降低(P<0.05和P<0.01);STB组MDA和羰基化蛋白含量显著低于ST和SB组(P<0.01).结果表明给予牛磺酸、支链氨基酸和复合氨基酸可显著降低脑组织MDA和羰基化蛋白含量,但递增负荷有氧运动联合给予复合氨基酸制剂效果更显著.实验结果提示:氧化应激可能是导火索,羰基应激是主因,是导致失修性分子损变的分子基础,这反证了复合氨基酸制剂抗运动性疲劳的主要机制之一,可能是通过补充外源性的氨基酸竞争性地与活性羰基类物质发生羰氨反应,从而保护机体免受羰基应激伤害.

4结论

(1) 力竭运动大鼠脑组织H.E.染色形态学观测表明,运动对照组神经细胞稍稀疏,排列不规则,数量减少,但无水肿.运动联合补充牛磺酸、支链氨基酸和复合氨基酸制剂各组神经元细胞密集、排列整齐、细胞周围间隙致密无水肿,其形态结构与安静对照组的相同.

(2) 8周递增负荷有氧运动能明显提高大鼠机体组织SOD,CAT及GSHPx的活性,降低脑组织细胞膜脂质过氧化程度.牛磺酸、支链氨基酸和复合氨基酸制剂均具有抗氧化和去羰基应激作用,能显著减少脑组织中糖基化蛋白的含量,从而减少羰基应激损伤.

(3) 8周递增负荷有氧运动联合补充复合氨基酸制剂能显著提高力竭运动大鼠清除活性羰基类物质的能力,其作用明显优于8周递增负荷有氧运动训练和在有氧训练中联合补充牛磺酸或支链氨基酸.

(4) 氨基酸抗运动性疲劳的主要机制之一,可能是通过补充外源性的氨基酸竞争性地与活性羰基类物质发生羰氨反应,从而保护机体免受羰基应激伤害.

参考文献:

[1]GREER B K, WHITE J P, ARGUELLO E M, et al. Branchedchain amino acid supplementation lowers perceived exertion but does not affect performance in untrained males [J]. J Strength Cond Res, 2011,25(2):539544.

[2]GA H K, JINHEE W, SUNGWHUN K, et al. Effects of supplementation with BCAA and Lglutamine on blood fatigue factors and cytokines in juvenile athletes submitted to maximal intensity rowing performance[J]. J Phys Ther Sci, 2014,26(8):12411246.

[3]魏源, 李良鸣, 王步标,等. 牛磺酸对运动小鼠骨骼肌自由基代谢的影响 [J]. 中国运动医学杂志, 2000,19(2):158.

[4]侯香玉. 牛磺酸对运动机体自由基体系的影响 [J]. 体育科学, 1994,14(2):8183.

[5]张钧. 牛磺酸对运动力竭大鼠心肌线粒体的保护作用 [J]. 中国运动医学杂志, 1998,17(3):206208.

[6]张宜龙, 陈吉棣. 牛磺酸对大鼠急性运动后自由基代谢、膜流动性及钙转运变化的影响 [J]. 中国运动医学杂志, 1999,18(1):1721.

[7]张宜龙. 牛磺酸对人体自由基代谢水平和运动能力的影响 [J]. 中国运动医学杂志, 1999,18(1):7375.

[8]王琳, 曹建民, 覃小川,等. 复合氨基酸制剂对女子举重运动员运动能力的影响 [J]. 北京体育大学学报, 2004,27(9):12091210.

[9]HOBSON R M, WATSON P, MAUGHAN R J. Acute tryptophan depletion does not improve endurance cycling capacity in a warm environment[J]. Amino Acids, 2013,44(3):983991.

[10]OH J K, SHIN Y O, YOON J H, et al. Effect of supplementation with ecklonia cava polyphenol on endurance performance of college students [J]. Int J Sport Nutr Exerc Metab, 2010,20(1):7279.

[11]NEWSHOLME P, HOMEM DE BITTENCOURT PI, O HAGAN C, et al. Exercise and possible molecular mechanisms of protection from vascular disease and diabetes: The central role of ROS and nitric oxide [J]. Clin Sci (Lond), 2009,118(5):341349.

[12]BREWER G J. Epigenetic oxidative redox shift (eors) theory of aging unifies the free radical and insulin signaling theories [J]. Exp Gerontol, 2010,45(3):173179.

[13]BLEAKLEY C M, DAVISON G W. What is the biochemical and physiological rationale for using coldwater immersion in sports recovery? A systematic review [J]. Br J Sports Med, 2010,44(3):179187.

[14]YIN D, BRUNK U. Carbony l toxification hypothesis of biological aging. Molecular basis of aging [M]. New York: CRC Press Inc, 1995.

[15]邱卓君, 季健民, 黄园,等. 补充支链氨基酸对运动大鼠脑及血小板 5ht2a受体与螺环哌丁苯结合影响的研究 [J]. 中国运动医学杂志, 2003,22(5):449457.

[16]PIEMO S, DE LUCA A, CAMERINO C, et al. Chronic administration of taurine to aged rats improves the electrical and eontractile properties of skeletal muscle fibers [J]. J Pharmacol Exp Ther, 1998,286(3):11831190.

[17]MATSUZAKI Y, MIYAZAKI, MIYAKAWA S, et al. Decreased taurine concentration in skeletal muscles after exereise for various durations[J]. Med Sci Sports Exerc, 2002,34(5):793797.

[18]YATABE Y, MIYAKAWA S, MIYAZAKI T. Effects of taurine administration in rat skeletal muscles on exereise [J]. J Orthop Sci, 2003,8(3):415419.

[19]张宜龙, 陈吉棣. 牛磺酸对长期大强度运动训练后大鼠自由基代谢、膜流动性及钙转运的影响[J]. 中国运动医学杂志, 1999,18(3):248251.

[20]龚晓明. 有氧运动对 epcs 诱导大鼠心肌微血管新生能力的影响[D]. 长沙:湖南师范大学, 2010.

[21]郑澜, 陆爱云. 运动性疲劳动物模型的研究 [J]. 中国体育科技, 2003,39(2):2024.

[22]李浩旭, 李保利, 赵朝华,等. 不同负荷运动训练对大鼠大脑皮质躯体感觉区神经组织形态的影响 [J]. 现代医药卫生, 2010,26(10):14431444.

[23]杨澎湃. 力竭运动后大鼠大脑皮质结构与 ngf、trka 动态变化的研究 [J]. 成都体育学院学报, 2011,37(9):6064.

[24]白石, 刘涛, 赵晓慧. 不同负荷游泳训练对大鼠大脑皮质形态学影响的实验研究 [J]. 中国运动医学杂志, 2003,22(5):474.

[25]朴丰源, 杨光, 李秋娟. 牛磺酸和 vc对染砷小鼠脑神经损伤保护作用 [J]. 中国公共卫生, 2007,23(12):14671469.

[26]蔡建光. 运动性疲劳与羰基应激 [J]. 实用老年医学, 2010,24(1):1619.

[27]沈志祥. 运动对羰基应激的调节及其延缓衰老的作用机制 [J]. 实用老年医学, 2010,24(1):1013.

[28]贺洪. 运动过程中的羰基应激[D]. 长沙:湖南师范大学, 2010.

[29]尤春英, 岑浩望, 田亚平,等. 不同负荷跑台训练对大鼠脑自由基代谢及其防御系统酶活性的影响 [J]. 中国运动医学杂志, 2001,20(2):203.

[30]李良鸣, 罗智, 魏源,等. 牛磺酸和耐力训练对力竭运动大鼠脑组织的保护作用 [J]. 西安体育学院学报, 2002,20(1):5456.

[31]许玲. 支链氨基酸对大鼠运动力竭后血液中抗氧化系统的影响 [J]. 体育学院学报, 2002,21(4):7678.

[32]李爱玲, 高兰兴. 支链氨基酸对心肌缺血大鼠体内抗氧化系统的影响 [J]. 氨基酸和生物资源, 1998,20(4):69.

[33]李芳序. 羰基应激抑制红耳龟的脑活动[D]. 长沙:湖南师范大学,2008.

氨基酸的作用范文4

氨基酸是生物有机体的重要组成部分,在生命现象中起着至关重要的作用。随着生物科学的进步,人类对生物体内的生理机能及代谢活动的了解,氨基酸在生物体内的重要生物机能越来越清楚。氨基酸是生命机体之营养,生存和发展极为重要的物质,在生命体内物质代谢调控、信息传递方面扮演重要角色。

近30年来,在研究、开发和应用氨基酸方面均取得重大进展,在发现新氨基酸种类和数量方面已由60年代50种左右,到现在已突破400种。在产量方面,60年代初世界氨基酸产量不过10万吨,现在已跃上百万吨,产值超百亿美元。但与实际需求量还有较大距离,据专家们预计,到2000年年产值可望达到300亿美元。氨基酸作为人类营养添加剂、调味剂、饲料添加剂、医药、农药等在食品工业、农业、畜牧业及人类健康、保健等诸多方面有着广泛的应用。

1 氨基酸的功能

氨基酸的功能一直引起人们的浓厚兴趣,可广泛应用于医药、食品、农牧渔业、农药、化妆品、保健品等各个领域。

1.1 氨基酸在医药上的应用 洛斯氮平衡理论的确立与人类发现在正常代谢组织蛋白中缺乏某一种即会导致整个有机体代谢紊乱,使氨基酸成为维持人体营养和治疗很多疾病的医疗药物。

医药是氨基酸相对用量不大但品种最多的一个部门,目前世界上用于药物的氨基酸及氨基酸衍生物的品种达100多种。

1.1.1 复合结晶氨基酸输液 所谓氨基酸输液,是各种氨基酸按一定比例和要求,也就是模式配合组成的一种静脉注射液,根据模式不同,氨基酸输液可分为不同类型。氨基酸输液在我国发展极为迅速,1994年全国各种氨基酸输液只1000万瓶,1996年则上升到6000万瓶,估计到2000年可达到1亿瓶以上。

氨基酸营养输液 是一种给人体补充蛋白质营养的静脉注射液,其氨基酸组成和配比依其模式不同而不同,如Wuj-N模式、FAO理想模式、FAO/WHO参考模式、人乳和鸡蛋蛋白模式、土豆—鸡蛋模式等。

代血浆用输液 此类氨基酸输液以补充维持患者血容量为目的,通常采用11种氨基酸组成,输液中加入右旋醣酐等作为血容量补充剂。

止血用氨基酸输液 这种氨基酸输液由普通氨基酸输液与止血剂如氨基己酸组成,它一方面补充因失血引起的蛋白质损失,同时阻止继续出血。

婴幼儿用氨基酸输液 根据婴幼儿旺盛生长期体内保留氮及能量极少,婴幼儿肾功能尚未发育完全,肝脏等组织对营养素处理能力较差这一特点,配方选用高含量的支链氨基酸和精氨酸,而将谷氨酸和甘氨酸适当减少,并配合适量葡萄糖、维生素和电解质等。

治疗用氨基酸输液 用于肝病的氨基酸输液,是根据肝硬化病人图谱表现为支链氨基酸(Leu、Lie、Val)含量偏低,而芳香族氨基酸(Try、Phe、Tyr)偏高,血清中支/芳比下降特点而设计的。此类输液要求富含支链氨基酸。再如肾病用氨基酸输液,要求补充体内的氨基酸基本参加体内蛋白质合成,不产生或仅产生极少氮,改善患者的营养和代谢状况,减少患者尿毒症症状,获得正氮、正钾平衡、提高血清蛋白含量,达到改善肾功能效果。再如肿瘤患者氨基酸输液,是针对不同肿瘤患者特殊的氨基酸图谱,配合治疗药物而设计的。

1.1.2 要素膳及氨基酸口服液 要素膳是一种含氨基酸营养素齐全,不需或稍经消化即可吸收的无渣膳食,可供口服与管饲之用。它比静脉营养简便、经济、安全而又符合生理状态,是近代临床营养上的重大进展。氨基酸口服液发展迅速,用结晶的L型氨基酸按FAO/WHO模式配制的产品,国内市场已有产品销售。

氨基酸要素膳适用于各种原因的蛋白质缺乏和衰弱的病人,以及对蛋白质无力消化的病人,如肠道溃疡病人、手术后病人和大面积烧伤病人等。要素膳除营养类型外,还有许多特殊应用的要素膳,如婴儿用、肝功能衰竭、肾功能衰竭用以及糖尿病用等多种。

2 氨基酸的深层次加工及新产品开发

现在国内外氨基酸产业技术发展趋势除了在生产技术和手段方面突飞猛进外,氨基酸深层次加工及新产品开发是另一趋向。氨基酸产品的涵义已从传统的蛋白质氨基酸发展到包括非蛋白质氨基酸、氨基酸衍生物及短肽类在内的一大类对人类生活和生产起着愈来愈重要作用的产品类群,这为氨基酸生产的进一步发展提供了更大市场,为氨基酸及相关产业注入新的活力。

2.1 在医药方面,氨基酸衍生物作为治疗药用于临床目前相当活跃,无论在治疗肝性疾病、心血管疾病,还是溃疡病、神经系统疾病、消炎等方面都已广泛使用,用于治疗的氨基酸衍生物不下数百种。如4-羟基脯氨酸在治疗慢性肝炎、防止肝硬化方面都很有效。N-乙酰-L-谷酰胺铝、二羟基铝-L-组氨酸、组氨酸-维生素u-蛋氨酸、N-乙酰色氨酸的铝、钛、铋均为抗溃疡病有效药物。N-二甲基氨基-乙基-N-乙酰谷氨酸能恢复疲劳、治疗郁抑症和脑血管障碍引起的运动失调。L-a-甲基-β酪氨酸与胼基苯丙氨酸脱羟酶的合剂,D-3-巯基-2-甲基丙酰基-L脯氨酸和利尿药合剂,都是很好的抗高血压药。精氨酸阿司匹林、赖氨酸阿司匹林,既保持了阿司匹林镇痛作用,又能降低副作用。N-乙酰半胱氨酸甲酯盐酸对支气管炎有很好疗效。

氨基酸聚合物现正成为一种新的外科材料被用于临床试验。如以亮氨酸和酯化的谷氨酸或天门冬氨酸共聚而成的仿天然皮肤的层状伤口裹敷物,包扎伤口后可以不必再解开而成为皮肤一部分。

多肽类药物也是氨基酸类药物应用的一个重要方面,如谷胱甘肽是一种用于治疗肝病、药物中毒、过敏性疾病及预防白内障的有效药物。由9个氨基酸综合的加压素,对细动脉、毛细血管的血压有促进上升作用,还有抗利尿作用。

氨基酸衍生物还可作为抗生素和抗菌增效剂。如用长链脂肪酸酰化而成的N-酰化氨基酸、有高级醇经酯化而成的氨基酸酯、用低级醇把N-酰化氨基酸酯化成的N-酰基氨基酸酯,对革兰氏阳性和革兰氏阴性菌有广谱的抗菌活性,对霉菌也有作用,广泛用作活性剂和防腐剂。再如青霉素G和溶菌酶中加入氨基酸衍生物,特别是加入氨基酸酯,则青霉素G和溶菌酶表现出强烈的抗菌力和溶菌力。

氨基酸衍生物已广泛用作抗肿瘤药物,其作用方式有:(1)以氨基酸作为载体的抗肿瘤药物,如苯丙氨酸芥子气,L-缬氨酸、L-谷氨酸、L-赖氨酸与苯二胺氮芥共结合物。(2)利用氨基酸衍生物作为肿瘤细胞所需氨基酸的结构类似物达到抗肿瘤的目的,如S-氨甲酰-L-半胱氨酸。(3)氨基酸衍生物作为酶抑制剂的抗肿瘤药物。如N-磷酸乙酰-L-天门冬氨酸是一个天门冬氨酸转氨甲酚基酶的过渡状况抑制剂,利用这个抑制剂可中断嘧啶核苷酸的合成途径达到抗肿瘤目的。(4)氨基酸衍生物作为中间产物的肿瘤抑制剂。(5)使癌细胞逆转的氨基酸衍生物。

2.2 在食品工业方面,氨基酸衍生物已广泛用作食品调味剂、添加剂和抗氧防腐剂,如6-氮色氨酸的甜度比蔗糖高1300倍,低热量的二肽甜味剂(L-天门冬氨酰-L-苯丙氨酸甲酯)比蔗糖甜150倍。我国研制的L-天门冬氨酰氨基丙二酸甲葑酯的甜度超过蔗糖2~3万倍。补钙食品—氨基酸蛰合钙和天门冬氨酸钙已商品化。

2.3 氨基酸生产状况及市场前景 据1993年公布的资料统计,全世界氨基酸产量达100万t,据估计现在已不低于120万吨。其中作为调味品及食品添加剂的约占50%,饲料添加剂约30%,药用和保健、化妆品及其他用途的氨基酸约为20%,但世界市场总需求量至少为200万t。由于氨基酸需求量大,价格贵,世界各大氨基酸生产国的厂商积极发展氨基酸生产技术,抢占世界市场,竞争十分激烈。

日本是氨基酸生产大国。1981年在华沙召开第一次氨基酸国际会议以后,日本看准了氨基酸产业,1987年日本为保持其氨基酸生产与出口大国地位,通产省成立了由产业、大学和政府有关专家组成的“氨基酸化学研究会”,着手研究建立以氨基酸为基础的新型化学产业体系。这进一步促进了日本氨基酸工业的发展和技术进步。目前,日本的世界市场占有率为35%,销售额占50%。日本除谷氨酸、赖氨酸和蛋氨酸外,小品种氨基酸占总产量的12%,大多数是氨基酸输液原料,控制着世界氨基酸输液原料的一大部分市场。

从世界看,最大的氨基酸市场是饲料添加剂,饲料市场的最新动向就是采用低蛋白、高氨基酸、高能量的饲料,用必需氨基酸(尤其是蛋氨酸和赖氨酸)作为补充饲料,为禽业和养猪业带来巨大生产效益。在日本作为饲料添加剂得到认可的有蛋氨酸、赖氨酸、色氨酸、苏氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸等。日本为了用于饲料添加剂,还开发生物高技术生产色氨酸,1989年批准用重组菌株生产L-色氨酸。日本厂商遇到的难题是国内畜产业规模小,饲料需求量小。据Frost和Sullivan公司报告,日本蛋氨酸和赖氨酸的年消耗量为6万t和3.5万t。而德国Degussa公司估计仅赖氨酸世界市场每年约20万t。而且蛋氨酸和赖氨酸近十年来需求量逐年以约10%的比例增加。面对这一现状,日本公司积极开拓国际市场,1974年味之素与法国Qrsan公司合资建立Eurolysine公司,1984年又建立Heatland lysinc工厂,通过发酵法年产约10万t氨基酸(主要为赖氨酸)。另外,味之素公司还与Nutrosweet公司合资生产天苯甲酯。日本协和发酵工业公司在美的子公司年产2万t赖氨酸,其墨西哥子公司也在国外建立氨基酸厂,在欧洲、北美占领很多市场。

氨基酸的作用范文5

(大连海洋大学,辽宁大连116023)

摘要:采用柱前衍生—高效液相色谱法建立了海马中氨基酸组成的分析方法。实验中采用中性蛋白酶对海马粉进行酶解,获得的雌海马酶解液中总氨基酸的含量为52.47mg/g,雄海马酶解液中总氨基酸含量为55.93mg/g。在两种酶解液中均检测到17种氨基酸,其中有8种是人体必需氨基酸,雌、雄海马酶解液中必需氨基酸的含量分别占总氨基酸的63.3%、63.9%。

关键词 :柱前衍生-高效液相色谱法;海马;氨基酸

海洋面积辽阔,是生物资源最为丰富的区域。我国历代古医药专著对海洋药物均有记载和论述,早在《黄帝内经》中便有海洋生物——乌贼骨及鲍鱼汁的药用记载。随着现代科技的发展,关于以海洋天然产物为核心开展药理活性研究的学术论文数量逐年增长,同时,部分来源于海洋的活性化合物已经被开发成临床药物,因此,丰富多样的海洋天然产物已成为药物先导化合物的主要来源[1]。

海马(hippocampus)为海龙科动物,性温、味甘,归肝、肾经,是一种名贵的海洋中药。欧洲从18世纪就已经开始将海马入药。在菲律宾南部,海马用来医治哮喘,气痛。海马中含有丰富的氨基酸、蛋白质、微量元素及高碳多烯不饱和脂肪酸等活性成分[2-4];具有抗癌作用、性激素样作用、抗疲劳作用和提高机体免疫力、提高心肌细胞的收缩功能等,有待在功能食品、医药等方面进行研究开发。

本实验首先利用中性蛋白酶对海马进行酶解,并获得相应的酶解液,然后利用柱前衍生—高效液相色谱法分别对雌、雄海马酶解液中的氨基酸组成和含量进行了分析。

1材料与方法

1.1仪器与试剂

1.1.1试剂与材料海马(克氏海马)为雌雄海马,均购自大连美罗大药房;硫酸铜、硫酸钾、浓硫酸、氢氧化钠、硼酸溶液、冰醋酸均为分析纯;中性蛋白酶(250g,BeijingSolarbio);乙腈(色谱纯,百灵威科技有限公司);N,N-二甲基甲酰胺(分析纯,天津博迪化工股份有限公司);18种氨基酸标准品,其中酪氨酸2.5mg,其余17种氨基酸各5mg;氨基酸试剂盒,包括流动相B固体组分,衍生缓冲液固体组分A,衍生缓冲液固体组分B,平衡缓冲液固体组分A,平衡缓冲液固体组分B,氨基酸衍生化溶液均购自大连依利特分析仪器有限公司;配置流动相的溶液均经过0.45μm的滤膜过滤,超声脱气。

1.1.2仪器与设备高效液相色谱系统由LC-15C泵、SPD-15C紫外可见双波长检测器、SIL-10AF自动进样器、CTO-15C柱温箱(Shimadzu,日本)组成。色谱柱(分析型I.D.4.6mm×250mm),填充EliteAAK色谱填料(大连依利特分析仪器有限公司)。溶剂过滤装置(包括过滤器和隔膜真空泵,滤膜孔径为0.45μm,天津津腾)。Milli-Q超纯水净化仪(Millipore公司,美国)。高速多功能粉碎机(上海冰都有限公司)。Pb-10型pH计(德国赛得利斯Sartorius)。TGL-16M高速台式冷冻离心机(长沙湘仪离心机仪器有限公司)。

1.2海马样品的制备及溶液配制方法

在实验中,将海马按照雌、雄分别进行预处理。

将海马剪碎成块状,然后用高速粉碎机将其进一步粉碎,分别得到雌、雄海马粉末样品,并将其装入棕色广口瓶中,备用。

衍生缓冲溶液:分别准确称取1.2400g衍生缓冲液固体组分A和7.6300g衍生缓冲液固体组分B,用适量纯水溶解后转移至500mL容量瓶中,定容后备用。

平衡缓冲溶液:分别准确称取0.9100g平衡缓冲液固体组分A和3.5800g平衡缓冲液固体组分B,用适量纯水溶解后转移至250mL容量瓶中,定容后备用。

磷酸盐缓冲溶液:称取磷酸氢二钠固体6?0200g、磷酸二氢钠固体0.5000g,加1000mL纯水溶解摇匀,用pH计测其pH为7.5~7?6,备用。

海马酶解液的制备:准确称取0.5000g的海马粉末,加入配制好的磷酸盐缓冲溶液100mL,随后加入适量的中性蛋白酶,混合均匀后在水浴下反应并计时,反应完后放入100℃的水浴锅中灭酶活10min,将灭活后的酶解液冷却至室温后过0.45μm滤膜进行过滤获得酶解液样品。在4℃冰箱中保存,作为样品储备液备用。

1.3柱前衍生—液相色谱分析的条件

色谱条件:高效液相色谱分析的流动相组成由流动相A和流动相B组成,其中流动相A——乙腈-水(1:1,v/v);流动相B——准确称取4?1000g流动相固体组分B,加950mL的纯水溶解,并用冰醋酸调pH至6.4~6.8,再加入10mLN,N-二甲基甲酰胺,最终加水定容至100mL。梯度洗脱条件——0~38min,84%~0%B。流速为1.2mL/min。柱温设置为27℃。检测波长为360nm,进样量为10μL。

样品衍生方法:移取1mL样品溶液(氨基酸标准品或海马酶解液)于5mL棕色容量瓶中,再分别加入0.5mL衍生化溶液,定容后放置在60℃水浴中避光处反应60min。反应结束后取出冷却至室温,并用平衡缓冲溶液稀释至刻度。

1.4蛋白酶酶解时间及浓度的研究

酶解时间的考察:分别准确称取0.5000g海马粉末和0.1000g中性蛋白酶放入锥形瓶中,再量取100mL磷酸盐缓冲溶液倒入锥形瓶中进行溶解,混匀后将锥形瓶放入50℃水浴下反应并计时,每隔60min取样2.0mL,在100℃下灭酶活,经0.45μm滤膜过滤和高速离心后取上清进行氨基酸分析,根据结果确定最佳酶解时间。

时间梯度为:0min、60min、120min、180min、240min、300min、360min、420min、480min。

中性蛋白酶浓度的考察:在5个锥形瓶中分别加入0.5g海马粉末,以及一定浓度梯度的中性蛋白酶再分别加入100mL磷酸盐缓冲溶液,摇匀后放入50℃水浴下反应360min,反应完后放入100℃水浴下灭酶活10min,灭酶活后冷却到室温后,将酶解液经过0.45μm滤膜过滤和高速离心后取上清进行氨基酸分析,根据结果确定最佳酶解浓度。

中性蛋白酶浓度梯度为:0.50、0.75、1.00、1?50、2.00mg/mL。

1.5氨基酸定量标准曲线的绘制

18种氨基酸标准溶液的配制:将Elite-AAK氨基酸参照品用衍生缓冲溶液定容至250mL容量瓶中,作为氨基酸标准品储备液备用。

标准曲线的绘制:分别取配置好的氨基酸标准品储备液0.5mL、1.0mL、1.5mL、2.0mL、2.5mL、3.0mL置于5mL棕色容量瓶中,再分别移入0.5mL衍生化溶液,混匀后放入60℃水浴中避光反应60min。取出衍生样品冷却至室温,用平衡缓冲溶液稀释至刻度。静置15min,取10?L按1.3的色谱条件进样分析,将峰面积与浓度进行线性回归绘制标准曲线。

2结果与讨论

2.1中性蛋白酶最佳酶解时间和最佳酶浓度的确定

本次实验的中性蛋白酶的酶解条件为:温度50℃,pH为7.55,雌性海马,酶浓度1.0mg/mL。所设定的时间梯度为:0、60、120、180、240、300、360、420、480min。结果表明,中性蛋白酶酶解海马蛋白质所产生大部分氨基酸的量随时间的增加而增加,随后逐渐趋于平缓,360min以后酶解液中的总氨基酸含量趋于平衡,因此可以取360min作为反应时间。

本实验采用的中性蛋白酶反应最适pH为7.0~7.8,最适温度为45~55℃,蛋白酶活力不小于60000活力单位,所设定的蛋白酶浓度梯度为0.5、0.75、1.0、1.5、2.0mg/mL,并测定17种氨基酸浓度随中性蛋白酶浓度增加的变化。结果表明,在一定的浓度梯度下,中性蛋白酶酶解海马蛋白质产生的17种氨基酸的量先增加,然后逐渐趋于平缓。当中性蛋白酶的浓度大于1.00mg/mL时,总的氨基酸含量的增加趋于平缓,因此,在一定条件下当中性蛋白酶的较佳浓度为1.0mg/mL。

2.2海马中氨基酸含量的测定

2.2.1氨基酸标准曲线的绘制和精密度分析将配置好的氨基酸标准品储备液稀释成一系列标准溶液,浓度范围为0~12.0μg/mL,并按照1.3的色谱条件进行色谱定量分析,以锋面积对浓度进行线性回归,获得工作曲线方程见表1。

其实验结果表明:在氨基酸的定量范围为0~12μg/mL,线性良好;以基线噪声3倍计算的方法得到的最低检出限分别为:天冬氨酸(Asp):0.2406μg/mL,谷氨酸(Glu):0.4125μg/mL,丝氨酸(Ser):0.3417μg/mL,精氨酸(Arg)0?3155μg/mL,甘氨酸(Gly):0.0514μg/mL,苏氨酸(Thr):0.2106μg/mL,脯氨酸(Pro):0?2581μg/mL,丙氨酸(Ala):0.1709μg/mL,缬氨酸(Val):0.2900μg/mL,蛋氨酸(Met):0?3386μg/mL,半胱氨酸(Cys):0.3298μg/mL,异亮氨酸(Ile):0?3681μg/mL,亮氨酸(Leu):0?2484μg/mL,色氨酸(Trp):0.5519μg/mL,苯丙氨酸(Phe):0?6092μg/mL,组氨酸(His):0.5054μg/mL,赖氨酸(Lys):0.9618μg/mL,酪氨酸(Tyr):0?7789μg/mL。线性回归方程、相关系数及检出限如表1所示。

由表1可以看出,本实验中测定的氨基酸回归方程具有良好的线性关系,其中的R2均大于0.99。同时对所测定的各组分峰面积进行精密度分析,从表1中可看出,除了缬氨酸在2.0μg/mL、异亮氨酸在6.0μg/mL时的精密度因谱图基线噪声影响而引起RSD增大外,其它浓度下计算得到的精密度RSD值均小于5%。因此,本实验中建立的用于分析海马酶解液中各种氨基酸含量的标准曲线符合定量要求,数据可靠性较好,可以使用该回归方程直接用于氨基酸含量的分析。

2.2.2海马氨基酸的定性分析在一定的色谱条件下分别取标准溶液和海马中性蛋白酶酶解液样品溶液进行色谱分析,结果见图1。

1.Asp,2.Glu,3.Ser,4.Arg,5.Gly,6.Thr,7.Pro,

8.Ala,9.Val,10.Met,11.Cys,12.Ile,13.Leu,

14.Trp,15.Phe,16.His,17.Lys,18.Tyr

从图中可以看出,海马的中性蛋白酶酶解液中的17个色谱峰(谱图A)与氨基酸标准品中的17种氨基酸的保留时间一致,因此可以确定海马体内含有17种氨基酸,分别确定了海马酶解液中含有天冬氨酸(Asp)、谷氨酸Glu)、丝氨酸(Ser)、精氨酸Arg)、甘氨酸(Gly)、苏氨酸(Thr)、脯氨酸(Pro)、丙氨酸(Ala)、缬氨酸(Val)、蛋氨酸(Met)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、色氨酸(Trp)、苯丙氨酸(Phe)、组氨酸(His)、赖氨酸(Lys)、酪氨酸(Tyr)。在酶解液中没有检测到半胱氨酸,可能是因为使用的是酶水解,条件温和,半胱氨酸中有二硫键,酶水解不能使二硫键断开,所以没有检测到半胱氨酸。其中脯氨酸和色氨酸的含量较少,峰面积较小。而在酶解液中的17种氨基酸中包括人体必需的八种氨基酸(缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸、赖氨酸)。

2.2.3海马中氨基酸含量的定量分析用中性蛋白酶对雌、雄海马蛋白质分别进行酶解,在1.3的色谱条件下进样分析,得到的峰面积后经计算得到中性蛋白酶酶解液中17种氨基酸的含量如表2所示。

结果表明,在雌、雄海马的酶解液中均含有人体所含的八种必需氨基酸为缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸、赖氨酸,这八种氨基酸在人体不能通过转化获得,只能通过食物提供。经过计算可知,在相应的酶解液中,雄海马中氨基酸浓度为55.93μg/mL,雌海马中氨基酸浓度为52.47μg/mL。

通过下式可以推算海马中17种氨基酸所占干重的含量如表3所示。

计算公式:氨基酸含量(mg/g)=氨基酸浓度(mg/mL)×稀释倍数(5)×缓冲溶液体积(100mL)÷海马干重(0.5g)

如果蛋白质中所含氨基酸的种类及比例愈接近人体需要,则蛋白质的质量越高,称为优质蛋白质。分析结果表明,海马酶解液中所含的17种氨基酸均是人体所需要的,雄海马中必需氨基酸的含量达到总氨基酸含量的63.9%,雌海马中必需氨基酸的含量达到总氨基酸含量的63.4%。蛋白质营养价值的高低决定因素有:①必需氨基酸的含量;②必需氨基酸的种类;③必需氨基酸的比例。综合以上分析,可得知海马体内必需氨基酸的含量较高,其生理活性可能与氨基酸含量高有关。

表3雌、雄海马中17种氨基酸的含量(占海马干重)

3结论

本论文建立了对海马中氨基酸组成进行定性定量分析的柱前衍生—高效液相色谱分析方法,该方法具有快速准确的特点。分析结果表明,海马经过中性蛋白酶酶解后,雌海马酶解液中的总氨基酸含量为52.47mg/g,雄海马酶解液中总氨基酸含量为55.93mg/g。在酶解液中检测到的17中氨基酸中含有人体所需要的8种必需氨基酸,酶解液中雌、雄海马中必需氨基酸的含量分别达到总氨基酸含量的63.3%,63.9%。

参考文献:

[1]

黄建设,龙丽娟.海洋天然产物及其生理活性的研究进展[J].海洋通报,2001,20(4):83-90

[2]王强,张朝晖,臧学新,徐国钧.刺海马化学成分研究[J].中国药科大学学报,1998(1):24-25

氨基酸的作用范文6

关键词:沙棘;降解β胡萝卜素葡萄球菌;化学合成培养基;单一成分缺失法

中图分类号:TS201.4 文献标识码:A DOI编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2014.01.002

Research on Chemically Defined Medium for β-Carotene-Degrading Staphylococcus sp.

HE Jing1, ZHU Ming-ming1, WANG Shu-lin2, FAN Ming-tao1

(1. College of Food Science and Engineering, Northwest A&F University, Yangling, Shaanxi 712100, China; 2. Agriculture and Animal Husbandry College, Qinghai University, Xining, Qinghai 810016, China)

Abstract: The β-carotene - degrading Staphylococcus sp. was screened from sea-buckthorn,and the nutritional requirements of the Staphylococcus growth by single components deficiency analysis in chemically defined medium were determined. The results showed that the six amino acids Arg, Leu, Trp, Thr, Cys, Pro and two inorganic salts K2HPO4, NaNO3 were essential for chemically defined medium. Other components had lower impact on chemically defined medium and were nonessential.

Key words: sea-buckthorn;β-carotene-degrading Staphylococcus sp.;chemically defined medium;single components deficiency analysis

收稿日期:2013-10-14;修订日期:2013-10-25

基金项目:国家自然科学基金项目(31171728;31060225)

作者简介:贺静(1990—),女,陕西西安人,在读硕士生,主要从事食品生物技术研究。

通讯作者简介:樊明涛(1963—),男,陕西富平人,教授,博士,主要从事食品微生物及食品安全研究。

沙棘又名黑刺、酸刺,因果实中含有丰富的维生素、类胡萝卜素、矿物元素、氨基酸和生物活性物质被称为“天然维生素之王” [1-3]。沙棘广泛分布在中国西北、西南,以沙棘果为原料酿造而成的沙棘果酒,具有增强毛细血管新陈代谢和延缓人体衰老的功能,长期饮用能健胃补脾、抑制心血管疾病的发生,起到抗癌和抗衰老的作用[4-5]。沙棘酒最大的缺陷是香味寡淡,酒香不协调,而沙棘含有丰富的β-胡萝卜素,β-胡萝卜素在微生物酶的作用下,可以降解产生小分子的酮如氧化异佛尔酮、β-大马酮、β-紫罗兰酮、假紫罗兰酮和二氢猕猴桃内酯等[6-9],这些化合物都是构成沙棘酒香味的重要物质[10-11]。

本研究在酿酒过程中分离出一株可以降解β-胡萝卜素的细菌,经初步鉴定是葡萄球菌,用天然培养基培养该菌,生长良好。但是由于天然培养基含有酵母浸粉,其高粘性不利于后续酶的分离纯化,并且酵母浸粉的组成成分不明确,影响进一步了解微生物的生命活动及其代谢过程[12-15]。所以,有必要优化出一种合成培养基,它既不影响菌的生长,又便于对降解过程产生的酶的研究。本研究的目的在于筛选一种适合于该菌生长和产酶的化学合成培养基,从而为类胡萝卜素降解酶的代谢调控机理提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 材料与设备

1.1.1 菌种 葡萄球菌(Staphylococcus sp.)TS-82,本实验室分离筛选。

1.1.2 仪器与设备 UV-3802型比例双光束紫外-可见分光光度计,尤尼柯(上海)仪器有限公司;SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵,郑州长城科工贸有限公司;恒温振荡器,上海福玛实验设备有限公司;HC-3018R高速冷冻离心机,安徽中科中佳科学仪器有限公司,Sartorius 标准型PB-10 pH计、电子天平,上海精密科学仪器有限公司; DH-420型电热恒温培养箱,北京科伟永兴仪器有限公司;立式压力蒸汽灭菌锅,上海博讯实业有限公司。

1.2 培养基

天然培养基为改良察氏培养基,合成培养基是在本实验室麻俊侠[13]的研究基础上优化得到的,不同培养基的成分及配方如表1所示。

1.3 菌种培养及测定

分别取制备好的培养基50 mL置于100 mL的灭菌三角瓶中,将保藏菌种接种于天然培养基A,在37 ℃、130 r·min-1的摇床上振荡培养至对数生长末期,之后将此菌液按5%的体积比接种于合成培养基B,采用UV-3802型比例双光束紫外-可见分光光度计测定其在培养基生长的最大生物量,以未接种的培养基作为空白。培养完成后,培养液在4 ℃、8 000 r·min-1离心20 min,得到粗酶液,用于测定降解能力。

1.4 β-胡萝卜素储备液的制备

在避光条件下,将5 mg β-胡萝卜素溶于10 mL的二氯甲烷中,待β-胡萝卜素彻底溶解后加入1 g吐温-80,使二氯甲烷完全挥发,再加入50 mL无菌蒸馏水混匀,得橘黄色、清澈的储备液,置于4 ℃冰箱中待用。

1.5 β-胡萝卜素标准曲线的绘制及含量测定

分别取β-胡萝卜素储备液0,20,40,60,80,100,

120,140 μL,加蒸馏水至3.25 mL,以蒸馏水做空白,于460 nm波长处测其吸光度,用所得数据作图可得β-胡萝卜素溶液浓度与吸光度的线性关系,浓度与吸光度的线性关系式:

y =14.97x-0.173 (R2=0.990)

式中,x为β-胡萝卜素水溶液的吸光度,y为β-胡萝卜素在水溶液中的浓度(μmol·L-1)。

1.6 化学合成培养基单一成分缺失试验设计

在化学合成培养基B中每次去掉其中一种物质得到单一成分缺失培养基,并培养菌种。若缺失培养基上菌种生长良好,则该物质并不是必须营养,反之则为必须营养素。利用分光光度法,以未加入β-胡萝卜素储备液的粗酶液作为空白对照。在光程为1 cm的玻璃比色皿中加入3 mL的粗酶液(提前在37 ℃的水浴中保温),并加入0.2 mLβ-胡萝卜素储备液,在规定时间内测定460 nm的吸光值,前20 min每隔4 min测定一次吸光值,随后每隔5 min测定一次吸光值,测定55 min内β-胡萝卜素的降解量。在单一成分缺失(氨基酸,无机盐)培养基中,研究β-胡萝卜素的降解效果,判断该缺失成分为必需营养素、半必需营养素还是非必需营养素。以上所有试验重复3次,每次3个平行,结果以平均值表示。

2 结果与分析

2.1 天然培养基和合成培养基上的菌种培养

由图1可以看出,合成培养基与天然培养液菌体生长状况基本一致,都适合该菌的生长,且12 h菌体最为丰富,试验时取12 h菌液离心得粗酶。

2.2 合成培养基中氨基酸的筛选

合成培养基中的氨基酸分为酸性氨基酸(谷氨酸,天冬氨酸),碱性氨基酸(赖氨酸、精氨酸、组氨酸),芳香族脂肪酸(苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸),含羟基或巯基或亚氨基的氨基酸(丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、脯氨酸),脂肪族氨基酸(丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甘氨酸、缬氨酸),在缺失不同氨基酸与完全合成培养基的条件下得到粗酶液,粗酶液降解胡萝卜素情况如图2所示。图2是在缺失酸性氨基酸(谷氨酸、天冬氨酸)与完全合成培养基的条件下粗酶液的降解曲线。

由图2可以看出,缺失谷氨酸和天冬氨酸的粗酶液对β-胡萝卜素的降解与完全培养基中获得的粗酶液差异很小。因此,可以推断化学合成培养基中添加谷氨酸和天冬氨酸菌的生长以及产生β-胡萝卜素酶没有直接的关系,所以谷氨酸和天冬氨酸是非必需的氨基酸。

图3是在缺失碱性氨基酸(赖氨酸、精氨酸、组氨酸)与完全合成培养基的条件下粗酶液的降解曲线。从图3可以看出缺失精氨酸的粗酶液几乎没有降解β-胡萝卜素的能力,从而可以很容易得到精氨酸是菌体生长所必需的氨基酸;缺失组氨酸、赖氨酸的粗酶液降解β-胡萝卜素的能力虽然在前20 min不及完全合成培养基,但是随着时间的延长,降解效果和完全培养基没有明显差异,所以这两种氨基酸对菌的生长以及降解酶的产生也没有太大的作用。

图4是在缺失芳香氨基酸(苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸)与完全合成培养基的条件下粗酶液的降解曲线。由图4得知缺失色氨酸的粗酶液几乎没有降解β-胡萝卜素的能力,即色氨酸是必需营养素;而缺失酪氨酸的粗酶液能够降解β-胡萝卜素,但是降解的速度较慢;缺失苯丙氨酸的培养基的粗酶液的降解率和完全合成培养基的很相近。

图5是在缺失含羟基或巯基或亚氨基的氨基酸(丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、脯氨酸)与完全合成培养基的条件下菌株的生长曲线,由图5可以得出缺失苏氨酸和胱氨酸,脯氨酸粗酶液对胡萝卜素降解能力很弱;而蛋氨酸和丝氨酸的缺失同完全合成培养基降解情况相似。

图6是在缺失脂肪族类(丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甘氨酸、缬氨酸)与完全合成培养基的条件下菌株的生长曲线。由图6可以看出,缺失亮氨酸的粗酶液能够降解β-胡萝卜素,但是其降解速度与完全合成培养基相比较慢;缺失结氨酸、异亮氨酸、甘氨酸、丙氨酸对粗酶液会产生一定的影响,但是影响不是很大。

在不同氨基酸缺失的条件下根据胡萝卜素降解情况确定了氨基酸的种类,结果如表2所示。

根据胡萝卜素降解情况确定了必需氨基酸是Arg、Leu、Trp、Thr、Cys、Pro,半必须氨基酸是Tyr,这为培养基的进一步优化奠定了基础。

2.3 合成培养基中无机盐的筛选

在确定氨基酸的种类后,有必要对无机盐进行筛选,本实验对合成培养基中的MgSO4·7H2O、FeSO4·7H2O、KCl、NaNO3、K2HPO4共5种无机盐进行试验,结果如图7所示。

由图7可以看出,缺失NaNO3和K2HPO4的粗酶液降解β-胡萝卜素的能力很差,几乎没有降解;而缺失MgSO4·7H2O、FeSO4·7H2O和KCl的粗酶液的酶活也都有所降低。说明NaNO3和K2HPO4是合成培养基中必需的无机盐,对培养基的影响较大,其他无机盐影响相对较小。

3 结论与讨论

通过试验发现在该降解β胡萝卜素的葡萄球菌化学培养基中,必需氨基酸为精氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、脯氨酸;半必需氨基酸为酪氨酸;非必需氨基酸为谷氨酸、天冬氨酸、异亮氨酸、甘氨酸、缬氨酸、丙氨酸、丝氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、组氨酸。必需无机盐为NaNO3和K2HPO4。MgSO4·7H2O、FeSO4·7H2O和KCl也影响β胡萝卜的降解情况,在培养基中是不可以缺失的成分。

该试验确定了β-胡萝卜素降解菌必需营养需求,试验结果为后续相关机理的研究奠定了基础。但是目前在只含必需成分的培养基中菌种生长并不理想,这可能与氨基酸之间的相互作用有关,还需进一步试验。

参考文献:

[1] 鲁长征,山永凯,刘洪智,等.天然维生素之王—沙棘在食品配料中的应用[J]. 中国食品添加剂, 2008(S1): 229-235.

[2] 滕晓萍,温中平,王宏昊,等. 沙棘叶研究进展综述[J].国际沙棘研究与开发,2010,8(3):17-20.

[3] 邹元生,苏琳,张敬晶,等. 沙棘果油药理研究进展[J]. 沙棘,2006(1):24-26.

[4] 于有国,李强,李海军,等. 沙棘果酒酿造工艺技术初探[J]. 内蒙古农业科技,2008(6):120.

[5] 刘晓娜,韩建春,李玲伊. 沙棘原汁澄清处理对沙棘酒香气成分的影响[J]. 食品工业科技,2012(11):292-295.

[6] 王树林,樊明涛. 青海沙棘干酒与冰酒香气成分的分析及比较[J]. 食品与发酵工业,2010(5):120-125.

[7] 刘维涓. 胡萝卜素降解反应研究进展[J]. 林产化学与工业, 2008, 28(3): 122-126.

[8] Uenojo M, Pastore G M. β-Carotene biotransformation to obtain aroma compounds[J]. Ciênc Tecnol Aliment, 2010,30(3):822-827.

[9] Zorn H, Langhoff S, Scheibner M, et al. Cleavage of β-carotene to flavor compounds by fungi[J]. Applied Microbiology and Biotechnology, 2003, 62(4): 331-336.

[10] Hockelmann C, Jüttner F. Off-flavours in water: Hydroxyketones and β-ionone derivatives as new odour compounds of fresh water cyanobacteria[J]. Flavour Fragr, 2005,20:387-394.

[11] Terrade N, Mira de Orduna R. Determination of the essential nutrient requirements of wine-related bacteria from the genera Oenococcus and Lactobacillus [J]. International Journal of Food Microbiology, 2009, 133(1): 8-13.

[12] Nicolas T, Ronan N, Romain C. A new chemically defined medium for wine lactic acid bacteria [J].Food Research International, 2009, 42(3): 363 -367.

[13] 麻俊侠.β-胡萝卜素降解菌营养需求和提高酶活力的研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2012.

[14] Fukuda K, Shi T, Nagami K, et al. Effects of carbohydrate source on physicochemical properties of the exopolysaccharide produced by Lactobacillus fermentum TDS030603 in a chemically defined medium[J]. Carbohydrate Polymers, 2010, 79(4):1 040-1 045.

氨基酸的作用范文7

【关键词】 氨基酸; B-Z振荡; 化学振荡谱图

近年来,人们发现生物体内的许多生物振荡行为与学振荡体系具高度相似性。基于外界条件(温度或某些物质)的扰动,化学振荡体系的振幅和周期等振荡参数将发生改变[1]。同样生物体内诸多振荡体系中的活性物质发生异常变化时,生物振荡也将趋于紊乱,甚至是无序状态。研究表明,生命以负熵为食,它通过从环境摄入低熵而向环境排出高熵来吸收负熵。人的生命活动一方面不断地耗散能量呈熵增加,另一方面又不断地从环境摄入负熵,在正常情况下这两项熵变化互相抵消,故人体总熵不变,呈有序稳定的健康状态。若这二者变化失衡,则造成总熵增加,使机体呈现异常状态,即为熵病。如“中暑”及儿童易发热就是一种常见的“热熵病”,是机体热能代谢过程中因热熵积滞导致的,必须尽快地排除积熵[2]。故利用化学振荡可以研究组成生物体的某些特定组分的代谢过程,对于揭示生命的奥秘具有重要的意义。

氨基酸(amino acid),是含有氨基和羧基的一类有机化合物的通称。它是构成生物功能大分子蛋白质的基本组成单位,是构成动物营养所需蛋白质的基本物质,其在临床也有广泛应用[3-4]。对于人体而言,如果摄入的食物当中缺少必需氨基酸,蛋白质的合成就会受到影响,正常的健康状态也会受到威胁。对于氨基酸体系的化学振荡,目前鲜有报道[5-8]。本文基于经典的B-Z振荡体系,对甘氨酸、半胱氨酸及色氨酸三种氨基酸的化学振荡行为进行了初步研究。

1 材料与方法

1.1 仪器和试剂 仪器:CHI760C电化学工作站(上海辰华仪器公司);ZH-1C型超级恒温水浴(南京多助科技发展有限公司);HJ-1型磁力搅拌器(江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司);232型甘汞电极(上海伟业仪器厂);213型铂电极(上海伟业仪器厂);微量注射器(上海光正医疗仪器有限公司)。试剂:甘氨酸(北京索莱宝科技有限公司);半胱氨酸(北京索莱宝科技有限公司);色氨酸(上海豪申化学试剂有限公司);丙二酸(天津汇英化学试剂有限公司,分析纯);溴酸钾(天津市津科精细化工研究所,优级纯);硫酸铈铵(天津市瑞金特化学有限公司,分析纯);浓硫酸(天津市大茂化学试剂厂,分析纯);实验用水为超纯水。

1.2 实验方法 在已恒温(35.0±0.1)℃的连续搅拌反应器中,于搅拌条件下,依次加入丙二酸、溴酸钾和硫酸溶液各15 mL;待混匀后,再加入事先恒温的15 mL硫酸铈铵溶液,混合液总体积为60 mL。实验中以铂电极为工作电极,甘汞电极为参比电极,用CHI760C电化学工作站记录振荡体系的电位E(V)随时间t(s)的变化。待振荡体系趋于稳定后,于铂电极指示电位最低点加入相同质量(1 mg)的甘氨酸、半胱氨酸和色氨酸固体粉末,观察其对B-Z振荡体系所产生的影响。

2 结果

基于反应底物浓度对振荡体系的影响,本实验中用于研究的B-Z振荡体系中各组分:丙二酸、溴酸钾、硫酸和硫酸铈铵的浓度分别为0.45、0.25、3和0.004 mol/L。

在B-Z振荡体系稳定后,在第6个波谷处分别加入已称好的甘氨酸、半胱氨酸和色氨酸,观察其对振荡体系的扰动,其振荡谱图如图1所示。

从图1a可知,甘氨酸参与的B-Z振荡体系的周期和振幅都均发生了明显变化:振荡周期延长和振幅增大。经4个周期后,波峰电位基本回复到初始状态,但波谷电位发生了降低。此外,振荡谱图的基本形状仍基本保持不变,说明甘氨酸的加入仅对B-Z振荡体系产生了有限的扰动。

图1b为半胱氨酸的化学振荡谱图,其对B-Z振荡体系的扰动与甘氨酸显著不同。半胱氨酸加入后,振荡体系的规则振荡行为骤然消失,而且波谷电位急剧下降,随后出现了约7 min左右的缓冲期,然后重新开始振荡,其周期和振幅均有增加,且波峰电位略低于B-Z振荡初始波峰电位。

图1c为色氨酸对B-Z振荡体系的扰动,由图可知,在稳定的B-Z振荡体系中加入色氨酸后,首先是振荡行为骤然消失,随后开始振荡。且第2、3、4和5周期持续时间逐渐缩短,经5个周期循环后,体系又开始了规则振荡。但振幅波峰电位下降幅度较大,而周期增幅较小,其谱图形状与甘氨酸和半胱氨酸也有明显不同。

3 讨论

由图1可以看出,甘氨酸、半胱氨酸和色氨酸的振荡谱图各有差异:其中色氨酸对振荡体系影响最大,但振幅变化较小,而周期呈增大趋势;对于半胱氨酸,周期和振幅均呈明显增加趋势;而甘氨酸对振荡体系影响最小,但周期和振幅均呈小幅增大趋势,但其改变量是三者中最小的。结构决定性质,为此从三种氨基酸的结构及与化学振荡的相互作用入手进行探讨(图2)。

由图2a可知,甘氨酸分子结构最简单,仅有一个活性基团,即氨基(-NH2)发生溴代反应,随后产生了一定数量的Br-,与溴酸盐、丙二酸继续反应,这相当于延长了从A到B过程的时间(即周期),因此可解释甘氨酸致其周期增大的现象。而振荡波形未变,则说明了甘氨酸中活性位少,对B-Z振荡体系的干扰弱。

甘氨酸是一种非人体必需氨基酸。其具有独特甜味,能掩盖食品中添加糖精的苦味并增强甜味。人体若摄入甘氨酸的量过多,不仅不能被人体吸收利用,而且会打破人体对氨基酸的吸收平衡而影响其他氨基酸的吸收,导致营养失衡而影响健康。尤其是以甘氨酸为主要原料生产的含乳饮料,极易对青少年及儿童的正常生长发育带来不利影响。基于以上甘氨酸的化学振荡特点,可推知,若摄入过量甘氨酸,则对生物体内的正常生物振荡产生有限干扰,而少量摄入则影响较小。

半胱氨酸(图2b)对B-Z振荡体系的扰动与甘氨酸不同。这是因为其结构中与单质溴发生作用的除-NH2之外,还含有-SH,该基团与分子间的缔合作用较弱,极易被Br2取代,而且它与Ce离子也有相互作用[11]。因其活性位多,故对B-Z振荡体系的影响较大。

半胱氨酸也是一种非必需氨基酸。它具缓解、修复放射线对人体的损伤作用。在人体内还有广泛的解毒作用,是丙烯腈及芳香族酸中毒的治疗用药。人体内半胱氨酸含有巯基(-SH),而胱氨酸含有二硫键(-S-S-),两者可以相互转化。半胱氨酸在体内分解时,大致有以下几条途径:(1)直接脱去巯基和氨基,生成丙酮酸、NH3和H2S。H2S再经氧化而生成H2SO4。(2)巯基氧化成亚磺基,然后脱去氨基和亚磺基,最后生成丙酮酸和亚硫酸,后者经氧化后可变为硫酸。(3)半胱氨酸的另一代谢产物是牛磺酸,它是胆汁酸的组成成分,胆汁酸盐有助于促进脂类的消化吸收。(4)半胱氨酸也是合成谷氨酰胺的原料。谷胱甘肽(glutathion)是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸所组成的三肽,它的生物合成不需要编码的RNA。而与一个称之为“g-谷氨酰基循环”的氨基酸转运系统相联系。基于以上过程,半胱氨酸加入到B-Z振荡体系后,部分发生了转化,破坏了规则的振荡行为,同时出现了一个持续时间较长的缓冲期,转化完成后,继续开始振荡。

色氨酸(图2c)分子结构中有一个吲哚基,在氨基酸中是比较特殊的。其反应活性高,含有三个活性官能团,故与B-Z振荡体系作用强。它使振荡体系的底物浓度大大降低,但仍能维持振荡反应的进行。

L-色氨酸是组成蛋白质的常见20种氨基酸中的一种,是哺乳动物的必需氨基酸和生糖氨基酸。在自然界中,某些抗生素中有D-色氨酸。它是重要的营养剂,可参与动物体内血浆蛋白质的更新,并可促使核黄素发挥作用,还有助于烟酸及血红素的合成,可显著增加怀孕动物胎仔体内抗体,对泌乳期的乳牛和母猪有促进泌乳作用。当畜禽缺乏色氨酸时,生长停滞,体重下降,脂肪积累降低,种公畜萎缩。在医药上用做癞皮病的防治剂。

本文基于对三种氨基酸的化学振荡研究,并依据其对B-Z振荡的扰动大小及变化规律(波形、周期和振幅),表明通过化学振荡谱图可快速对氨酸、半胱氨酸和色氨酸进行鉴别。此外,还可依据三种氨基酸对周期或振幅的扰动程度,对其浓度进行定量分析。本研究建立了一种鉴别不同种类氨基酸的化学振荡分析法,其振荡行为的研究对揭示其在体内的作用机制提供了一定的理论参考。

参考文献

[1]孙传庆,商韬,刘卫兵.化学振荡反应及其应用[J].陕西师范大学学报(自然科学版),2004,32(1):95-98.

[2]毕鸿雁.熵理论与中医“治未病”[J].山东中医药大学学报,2005,29(5):353-354.

[3]王凯,何路华.联合输注复方氨基酸-20AA与葡萄糖注射液的临床观察[J].中国医学创新,2011,8(23):138-139.

[4]刘兵.吲哚美辛联合复方氨基酸治疗急性腹泻临床观察[J].中国医学创新,2010,7(4):181.

[5]李和兴,王勤,周海念,等.丝氨酸-BrO3--Mn2+-H2SO4体系振荡反应的研究[J].化学学报,2002,60(2):246-250.

[6]陶庭先,吴之传,高红军.酪氨酸-溴酸钾-硫酸-丙酮在三邻菲罗啉合铁(Ⅱ)催化下的B-Z振荡反应[J].化学物理学报,2003,16(5):415-419.

[7]原春兰,李宗孝.氨基酸化学振荡反应活性中心的研究[J].物理化学学报,1996,12(11):1041-1043.

[8]秦蓓.氨基酸-BrO3--Mn2+-H2SO4-丙酮振荡体系的非线性动力学及热力学研究[J].光谱实验室,2011,28(2):949-954.

[9] Field R J,Koros E,Noyes R M.Oscillations in chemical systems II. Thorough analysis of temporal oscillation in the bromate-cerium-malonic acid system[J].Journal of the American Chemical Society,1972,94(25):8649-8664.

[10]黄明湖,刘德丽,程瑾宁.B-Z化学振荡实验的时域和频域分析[J].实验室研究与探索,2010,29(2):27-30.

氨基酸的作用范文8

谁打造了“吊瓶班”

孝感一中附近星火街上的社区医生张萍(化名)怎么都不会想到,媒体记者蜂拥而至的事情会发生在她身边。

她的诊所除了为附近的居民提供日常治疗以外,也为孝感一中的学生服务。尽管学校有自己的医务室,但是很多学生也愿意到她的诊所来看病或者买药,一些高三的学生还会到她这里来打氨基酸注射液。但是最近,没有学生到她这里来打氨基酸了,她的小诊所也清静了许多。

事情就出在前不久轰动全国的孝感一中“吊瓶班”事件。事件的起因是一个叫做“CHImushroom”的学生网友所发的微博图片。

“CHImushroom”的微博资料显示,该学生是孝感一中高三文科班的一名学生。5月4日晚10点39分,“CHImushroom”发微博称,湖北省孝感市第一高级中学惊现“吊瓶高考预备班”,并配发了4张静态图。图片上,教室内灯火通明,每张课桌上都堆满了书,教室半空中拉上了铁丝,挂着很多吊瓶。

一时之间,史上最牛“吊瓶班”、最刻苦“吊瓶班”就传遍了网络。随后,学校方面对微博上的图片予以了证实,这个被称之为“吊瓶班”的正是该校高三(3)班。

当地,学生考前打氨基酸不新鲜

5月18日下午,记者从孝感市孝南区卫生局了解到,该局调查人员调查发现,孝感一中高三(3)班注射氨基酸的学生有38人。

而记者在调查中了解到,打氨基酸也并不是高三(3)班独有的现象,在其他一些高三班级中,也有不少学生在打氨基酸,只是还没有发展到“吊瓶班”的地步,他们要么在校医务室打,要么在校外的诊所或者医院打。

孝感一中创建于1900年,是一所百年老校,全称为孝感市第一高级中学,该校2009年被授予“湖北省示范中学”称号。目前孝感一中全校67个班,其中,高三年级有23个班1300多人。去年高考,该校一本上线生为277人。为了今年高考取得更好的成绩,学校方面想了各种办法。

由于高三(3)班打氨基酸的学生众多,校方表示,应该班学生及一些家长的再三要求,同时也为了节约学生的功课复习时间,学校让校医务室将吊瓶挂到了教室。

让学生和学校始料未及的是,这个举动也让他们陷入了争议的漩涡。一位姓张的高三学生告诉记者,在孝感一中打氨基酸并不奇怪,他很惊讶外界为什么会有这么大的反响。不过他表示,尽管高考越来越近了,但是由于他作息规律,并且每天早晨还坚持跑一会儿步,身心状况比较好,目前紧张的高考复习并没有给他的身体带来多大的压力,他不需要额外补充营养。

不过他对记者透露,班上有的学生自己并不愿意打氨基酸,而是被父母要求的,有的更是被父母带着去打氨基酸。也有一些同学本来自己并没有什么主意,但是看到班上的不少同学都打,自己就也跟着打氨基酸去了。

在孝感一中的小院后面,就是星火街和星火村,为了陪读或者为孩子的高考提供服务,很多学生家长就租住在这里。接受记者采访时,一些家长认为给孩子补充氨基酸很正常,也是应该的,他们有的人还为学校鸣不平,说学生们在教室打氨基酸都是学生自己和家长要求的,并不是学校的主意。

“至少学校和老师的心都是好的,但是现在他们却背了大黑锅。”一位家长对记者表示。

氨基酸补贴悬疑

由于高考复习阶段非常辛苦,很多学生常常感到压力大,饮食也不是很好,一些医生也就给学生开了氨基酸注射液。“后来注射氨基酸在学生和家长群体中一传十,十传百,最后就变得流行起来了。”社区医生张萍说。但是氨基酸在高三学生群体中流行的时候,学生和家长并没有从医生那里获得充分的有关氨基酸注射液不当使用危害的信息。

一些家长和学生群体中还流传着关于氨基酸的神话:补充氨基酸有利于学习和记忆。也正是由于这样的原因,很多高三学生考试前几个月的复习阶段自己或者在家长的要求下就开始去校医务室或者校外医疗机构注射氨基酸。

张萍告诉记者,她们诊所并不主动给孝感一中的学生开氨基酸注射液,一般都是学生或者学生家长主动要求打的。而打氨基酸的并不只有孝感一中高三的学生,并且这里高三学生打氨基酸已经有很多年头了,具体是从什么时候开始的,她也说不清楚。“前不久,一个高三女生抱着氨基酸来输液,但是我发现,这个学生有点低烧,体温有37.5℃左右,出于谨慎,我就没有给这个学生注射氨基酸。”

而今年由于孝感一中有氨基酸补贴,打氨基酸的学生很少出来打了。张萍说,孝感一中的学生在校内打氨基酸自己只用掏10元钱。

“吊瓶班”出现后,孝感一中显得十分淡定。该校办公室的夏主任在接受媒体采访时称,国家有规定,每年给高考学生10元钱的氨基酸补贴。而在此前,该校百度贴吧管理员曾公告称,注射氨基酸是教育部的指示,教育部有补贴。

但是很快,教育部、湖北省教育厅、孝感市教育局等各级教育部门就表示,没有所谓的高三学生氨基酸补助,也没有要求学生注射氨基酸。

孝感市教育局相关人士在记者采访时表示,目前在整个孝感市范围内,并没有所谓的氨基酸补贴或者是高考补贴,记者另外咨询了孝感市孝感中学以及其他几所该市的重点高中,同样也得到了类似的答案。

对此,孝感一中的主管教育部门――孝南区教育局办公室相关人士5月16日上午在接受记者采访时并没有正面作答,他只是表示现在公布的已经有了些信息,记者可以自己做出分析。

而据当地一名教育工作者介绍,为鼓励高三学生刻苦学习,当地区政府每年给每个高三学生20元的生活补贴,由于孝感一中本届高三有1300人,其总体的补贴就有2.6万元。但孝感一中很多学生对自己究竟是否有20元的生活补贴并不知情。

有知情人士透露,孝感一中是将20元的补贴用作了氨基酸补贴,存在套取政府补贴的嫌疑。记者希望就这个问题向孝感一中求证,但是一直没有人予以回应。

也有很多人怀疑,由于给孝感一中注射氨基酸都是该校医务室所为,孝感一中和其医务室之间存在利益链条。据知情者透露,孝感一中医务室也并不是学校的机构,而是一个社会性质的医疗机构,但是其负责人与学校有着密切的联系,其丈夫就是该校的老师。“社会诊所要进入学校开医务室,没有一定关系根本就挤不进去。”李萍说。

5月18日下午,本刊记者到孝感一中医务室求证该机构和学校之间的关系问题,但是相关工作人员拒绝就该问题作出回应。

学校已停止集体注射氨基酸

孝感一中4月中旬的一份药品采购清单显示,孝感一中医务室从武汉某医药公司采购的氨基酸注射液成本为每瓶12.3元,加上注射器以及其他成本,学生注射一瓶氨基酸的成本约为15元左右,而有知情人士透露校医务室实际收费是每瓶30元,学生支付10元,其余20元由学校支付。据此估算,学生注射一瓶氨基酸医务室的利润约为15元。

但是该医务室的一位自称姓杨的医生在接受记者采访时大呼冤枉,她说他们只是配合学校做事,学校高三学生注射氨基酸,他们也只是按照学校的要求只收了学生的10元钱,虽然学校说给医务室另外补贴,但是目前他们也还没有收到这笔钱。

“现在出了这个事情,我们也不知道还能不能顺利拿到补贴。”杨医生说。孝感一中也坚决否认自己在氨基酸事件中牟利,认为自己是在给高考学生服务时不经意之间“挨了一枪”。

而记者在调查中也了解到,加上补贴尽管学生在学校注射一瓶氨基酸的价格要达到30元,但是依旧要低于校外诊所或者其他医院的价格。

“打一瓶和学校一样的氨基酸最少也要40元,在其他地方也不会低于这个价格。”张萍对此也予以了证实。

目前,当地教育、药监、卫生等部门已经相继到学校调查,但是截至记者发稿时并没有见到有关调查报告出来。孝感市孝南区教育局办公室的一位工作人员5月17日下午表示,现在还没有调查结论,他也没有对孝感一中的20元补贴予以正面回应,而是让记者去问孝感一中的负责人,说具体情况他们也不是很清楚。但是记者从孝感一中也没有得到确切的答案。

孝感市孝南区卫生局一位负责本次“吊瓶班”事件调查的陆姓负责人5月18日下午表示,在“吊瓶班”遭到巨大的非议以后,学校已经停止了注射氨基酸的行为,当地的卫生主管部门孝南区卫生局要求孝感一中医务室停业整顿了几天,也要求他们将大量采购的氨基酸注射液退回原厂。

而在校园外星火街的几家诊所,也见不到注射氨基酸的学生。然而,针对孝感一中高三学生群体性注射氨基酸的指责并没有停止。

正常人输入氨基酸可能产生中毒反应

孝感一中学生群体性输入氨基酸之所以受到广泛的指责,就在于氨基酸潜在的风险性。北京积水潭医院营养科主任赵霞表示,复方氨基酸注射液是处方药物,虽然是用于补充营养的药物,但是也不是随随便便就可以注射的。

医学材料显示,氨基酸注射液主要适应于急性和慢性肾功能不全患者的肠道外支持;大手术,外伤或脓毒血症引起的严重肾功能衰竭以及急性和慢性肾功能衰竭。同时,针对营养严重不良的患者及时补充营养也有着重要作用。

尽管这样,赵霞表示对重病患者,在使用氨基酸以前,医生也要先详细检查,确定其适应症且符合注射条件之后才能开出药方。

另外,目前临床上应用的复方氨基酸注射液种类也是多种多样,例如营养用氨基酸注射液、代血浆氨基酸注射液、肝病用氨基酸注射液、肾病用氨基酸注射液、止血用氨基酸注射液、小儿用氨基酸等,不同疾病有不同的注射类型,也不能笼统使用。

研究发现,对正常人而言,人体并不缺少氨基酸,注射氨基酸并没有好处。如果过多的氨基酸注入体内,反而会使得体内营养物质难以排出,从而造成肾脏、肝脏等器官负担加重,人体代谢功能出现紊乱。另外大量输入复方氨基酸注射液可能会发生代谢性酸中毒。

赵霞表示,如果是静脉注射氨基酸,则会有更高的危险性。

据了解,这种注射方式的巨大风险就在于药物注入人体的途径,一般而言,静脉注射危险性大于肌肉注射,肌肉注射大于口服用药。静脉注射直接作用于血液,由于氨基酸注射液的渗透压较高,长期注射可能导致静脉炎和血栓性疾病,对健康有很大伤害。个别人在输液中还可能出现排异反应等,抢救不及时会导致生命危险。

因此,如果学生身体并没有什么异常状况,就最好不要随便注射氨基酸。而学校的医务室常不具备很好的医疗条件,注射时可能发生输液时细菌污染的事故。因此不管从哪个方面来讲,发生在孝感一中教室里的集体挂吊瓶打氨基酸都是十分荒唐的事情。

人体应通过饮食来补充氨基酸

实际上,目前在市场上泛滥的并不只有氨基酸注射液,只要走进一些商场、超市或者保健品专卖店,就可以发现各种牌子的名目繁多的氨基酸口服液以及氨基酸片保健品。

既然正常人用不着打氨基酸注射液,氨基酸口服液或者服用氨基酸片对身体究竟有没有好处呢?

华南理工大学轻工与食品学院教授郑建仙在接受记者采访时表示,氨基酸在广义上是指既含有一个碱性氨基又含有一个酸性羧基的有机化合物,它们是构成动物营养所需蛋白质的基本单位。而氨基酸分必需氨基酸和非必需氨基酸,其中又各分为很多种类。

截至目前的研究发现,自然界中存在的氨基酸有上百种,人体能消化吸收以及利用的氨基酸有22种,其中有9种氨基酸是成人体内不能合成或合成速度不能满足机体的需要,须从膳食补充的,如色氨酸、赖氨酸等。

郑建仙表示,在正常情况下,人体都是通过饮食来补充氨基酸,无论是成年人、小孩或者是老人,只要身体健康,他们正常摄取食物中的蛋白质就可以补充氨基酸,根本就不需要额外补充氨基酸。由于氨基酸来自蛋白质,而我们平时的食物如鸡蛋、 牛奶 、猪肉中,都含有大量的蛋白质,食用这些食品,就能够获得足够的氨基酸。

“从食物中摄入的蛋白质进入机体后,会被分解成很多种氨基酸,从而满足人体的需要。”但是郑建仙表示,如果身体生病影响到了正常饮食,或者年纪大了,适当补充氨基酸有时会起到积极的作用。

“这些人从食物中摄取蛋白质或者直接补充蛋白质,其转化成氨基酸需要耗费能量,而直接补充氨基酸可以省略这个过程,因此往往会起到更好的效果。”但是郑建仙说,补充氨基酸最好还是要通过口服氨基酸片或者氨基酸口服液予以补充,其次才考虑去医院注射氨基酸进行补充。

而赵霞表示,由于注射氨基酸具有一定的风险性,一个人是否需要注射氨基酸需要医生通过仔细检查予以评估,并对氨基酸注射的种类和量予以明晰确定,而不是随随便便就注射氨基酸。

对正常人而言,补充氨基酸去打氨基酸注射液,还不如每天吃两个鸡蛋科学。由于鸡蛋中的蛋白质尤为丰富,通过食用鸡蛋,人体可以得到丰富的氨基酸。

基层医疗教育之殇

“‘吊瓶班’这种荒唐的事情出现,责任在基层医疗单位,这也充分暴露了一些基层医疗单位医生医疗教育的软肋。”赵霞表示,学生、家长或者学校对氨基酸一般不会有比较充分而全面的认识,也不会有人对他们有这方面的要求,但是作为一个医生,对氨基酸的疗效、用药范围及其副作用有全面的认识则是必须的,但是孝感市众多高三学生经常打氨基酸则暴露了当地一些医生在医疗教育方面还存在很大的欠缺。

氨基酸的作用范文9

【关键词】含氨基酸水溶肥;酸水解;氨基酸;柱后衍生

0.前言

我国是一个缺水的农业大国,化肥的使用在农业生产中占重要地位,而传统肥料存在利用率低、养分损失率高而且耗水量大的缺点,水溶肥料由于其迅速溶于水中、养分更易被吸收而且吸收利用率高并可应用于滴灌、喷施、喷灌的节水特点,在我国农业中有广阔的发展前景[1]。氨基酸水溶肥作为水溶肥中的一员,其原理:氨基酸存在肥料中,易于被作物吸收的特点;亦有提高施肥对象抗病性,改善施肥作物品质的功能;补充植物必须的氨基酸,刺激和调节植物快速生长,促使植物生长健壮,促进对营养物质的吸收;增强植物的代谢功能,提高光合作用,促进植物根系发达,加快植物生长繁殖[2]。目前,对于氨基酸的检测大多采用液相色谱、气相色谱-质谱联用、毛细管电泳、凯氏定氮法和光谱法等方法。这些方法或试剂费用昂贵,或分离效率低,或不能同时测多种氨基酸。运用氨基酸分析仪能解决以上问题,并且操作简单方便,重复性好。

1.方法原理

含氨基酸水溶肥用磺基水杨酸沉淀蛋白质后,用EDTA络合金属元素释放氨基酸,氨基酸经离子交换色谱分离、测定。脯氨酸在440 nm波长处有最大吸收峰,除脯氨酸外,其他各氨基酸均在570nm波长有最大吸收峰。因此,在440nm检测计算脯氨酸含量,而在570nm检测计算其它各氨基酸含量。

2.试剂与仪器

2.1试剂

6.0mol/l盐酸溶液、茚三酮溶液、50g/L磺基水杨酸溶液、10g/L EDTA溶液、流动相:柠檬酸钠缓冲液A=0.2N,pH=3.45;柠檬酸钠缓冲液B=0.2N,pH=10.85;C=超纯水;D=20g/L氢氧化钠溶液。

2.2氨基酸混合标准储备液

含天门冬氨酸、苏氨酸等17种常规蛋白水解液分析用层析纯氨基酸,各组分浓度C(氨基酸)=100nmol/ml。

2.3仪器与设备

sykam全自动氨基酸分析仪、0.45μm水洗滤膜、真空干燥箱、真空泵等。

3.实验方法

3.1样品前处理

称取试样2g-10g(精确到0.01g),置于250mI容量瓶中。充分溶解后,加水至刻度,混匀,放置过夜后吸取上清液(或过滤后吸取滤液)2ml,于10mL离心管,准确加人2mL磺基水杨酸溶液混匀,放置lh。准确加人1mLEDTA-Na溶液和1mL盐酸溶液,混匀,用0.45μm的微孔滤膜过滤。吸取上清液(或滤液)1ml蒸干。准确加人1~5mL的样品稀释液溶解,使氨基酸浓度处于仪器最佳检测范围内,供仪器测定用[3]。

3.2仪器条件

色谱条件: LCAK06/Na (水解氨基酸分析柱)

柱温::58℃~74℃梯度控温

洗脱泵:0.45mL/min;衍生泵:0.25mL/min

检测器:440nm/570nm双波长检测器;反应器温度:130℃;进样体积:50μL

4.结果与分析

4.1氨基酸的色谱分析

图1

试验测定17种氨基酸标样色谱图见图1,除PRO(脯氨酸)在440nm检出,其余氨基酸都在570nm检测出。连续进6针浓度为100nmol/L的氨基酸混合标样,其平均分离度R=3.65,最小分离度R=1.41(Ile~Leu),18种浓度均为100nmol/L的氨基酸标液的峰面积的相对标准偏差见下表1。

峰面积相对标准偏差在0.150%~0.748%,说明此方法进样重复性良好。

4.2回收率实验

把已经稀释3倍的氨基酸的混合标样、氨基酸水溶肥进行测定,再把标液加入到样品中检测氨基酸含量,所得数据见下表2。

实验的回收率在97.8%~101.3%之间,说明该方法具有较高的准确性。

5.结论

本文中使用氨基酸自动分析仪测定水溶肥中氨基酸的方法具有良好的重复性,较高的回收率,而且样品分离度好,说明检测氨基酸水溶肥料是可行的。

【参考文献】

[1]李代红,傅送保,操斌.水溶性肥料的应用与发展[J].现代化工,2012,32(7):12-15.

氨基酸的作用范文10

摘要 本文主要论述了蛋白质的组成、生理生化与营养功能。并介绍了氨基酸分类和氨基酸模式。结合运动时人体代谢特点介绍了蛋白质在运动中的作用。以及运动与蛋白质代谢的研究。蛋白质在细胞和生物体的生命活动过程中,起着十分重要的作用。

关键词 运动 蛋白质

一、蛋白质定义和组成

蛋白质是以氨基酸为组成单位、由肽键相连的具有稳定空间结构的生物大分子,是由碳(C)、氢(H)、氧(O)和氮(N)四种基本元素组成的。某些复杂的蛋白质还含有硫,有的还含有铜、铁、锌等金属元素。氮是蛋白质元素组成中的一种特征性成分,以生物样品的含氮量推算蛋白质大致含量的测算公式为:

每克样品中含氮量(g)×6.25×100=100克样品中蛋白质含量[1]。

组成蛋白质的基本单位是氨基酸。自然界中有20多种氨基酸,这20多种氨基酸以不同数目和不同顺序连接构成种类繁多,千差万别的蛋白质,发挥它们各自的生理功能。目前人们发现约有7种与人的运动能里关系较为密切的氨基酸[2]。丙氨酸,糖代谢中丙酮酸与氨基酸相互移换作用;颉氨酸、颉氨酸、亮氨酸、异亮氨酸统称为支链氨基酸,在肌肉供能代谢调节中有重;天门冬氨酸,抗疲劳;谷氨酰胺,抗疲劳,提高免疫力;谷氨酸,抗疲劳和加速氨基酸分解代谢。

二、氨基酸分类和氨基酸模式

(一)氨基酸分类

人体蛋白质由20多种氨基酸构成的,其中一部分由人体自身可以合成,称非必需氨基酸。有9种氨基酸,人体不能合成或合成速度不够,必须从食物中获得,称为必需氨基酸,包括异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、苏氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、色氨酸。

半胱氨酸和酪氨酸在体内分别由蛋氨酸和苯丙氨酸转变而成,半胱氨酸和酪氨酸又称为半必需氨基酸。在计算食物必需氨基酸组成时,往往将蛋氨酸和半胱氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸合并计算。

(二)氨基酸模式

所谓氨基酸模式,就是指某种蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。其计算方法是将该种蛋白质中的色氨酸质量分数定为1,分别计算出其它必需氨基酸的相应比值,这些比值就是该种蛋白质的氨基酸模式。

当食物蛋白质氨基酸模式与人体蛋白质越接近时,必需氨基酸被机体利用的程度也越高,食物蛋白质的营养价值也相对越高。反之,食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸相对质量分数较低,导致其它的必需氨基酸在体内不能被充分利用而浪费,造成其蛋白质营养价值降低,这些质量分数相对较低的必需氨基酸称限制氨基酸。其中质量分数最低的称第一限制氨基酸,余者以此类推[3]。

三、人对蛋白质的需要量

食物中蛋白质的主要作用是用来建造人体自身组织,人体对蛋白质的需要量是随年龄、性别、不同运动项目、运动量和身体状况的不同而异。正运动使身体内的蛋白质储量下降,在热量摄入充足的情况下,轻微的运动能增加体内蛋白质的消耗。从事强度较大、时间较长的运动项目,尤其是耐力性项目的人,他们的蛋白质需求量要比常人高出许多。运动员进行力量训练时,所需蛋白质会高于平时的需要量。但是,他们总体的食物摄取量基本可以保证蛋白质的需要[4]。

人体对蛋白质的需要量主要取决于人体蛋白质的消耗量,而消耗量又受到一种或多种因素的影响。蛋白质的营养价值主要以人体摄入后生物利用率的高低为基本依据。

四、运动与蛋白质代谢的研究

这些年来,关于运动员蛋白质的需要量一直备受争议。有人以亮氨酸为代表,发现运动中氨基酸氧化增加,以此说明有规律的反复运动会增加蛋白质的需要量。有人则认为亮氨酸的氧化不能代表总体氨基酸的氧化,而且亮氨酸氧化不生成尿素,训练也不造成支链氨基酸的氧化。以氮平衡来评价运动员的蛋白质需要量的研究也有不同的结论。Lanan和随后的一些研究认为,运动员需要更多的蛋白质;另一派则认为运动训练只会提高蛋白质动员的效率,而不增加需要量。对于力量运动员的蛋白质需要量也有同样的争议[5]。

尽管没有完善的关于运动员蛋白质需要量的答案,仍然有人主张为了肌肉的增长,推荐运动员,特别是优秀运动员使用相对多的蛋白质。除关于运动员蛋白质需要量的研究以外,更多的研究注重蛋白质和氨基酸补充与肌肉合成的关系。总结起来大概有以下几个方面:

(一)摄入氨基酸的组成影响阻力运动后的肌肉蛋白质平衡反应,只有在摄入必需氨基酸时才有肌肉合成的净增长,而且还存在剂量效应。

(二)摄入不同蛋白质时,因为其消化特性不同,所引起的血液氨基酸浓度增高和增高的持续时间长短不同,因而引起的合成反应也不一样。

(三)阻力运动后摄入氨基酸可造成肌肉合成的正反应,对于耐力运动来说不一定有同样的结果。

(四)蛋白质摄入与运动的时间关系。同时摄入的其他营养素,如碳水化合物、脂肪等和膳食总能量均会通过各种渠道影响肌肉的蛋白质代谢。对于耐力运动来说,这些因素也同样重要。

在今后的学习中,关于运动与蛋白质关系的研究还有更多的问题需要深入研究,还有不同方式蛋白质摄入对优秀运动员运动能力,体成分和肌肉蛋白质代谢的作用等。

参考文献:

[1] 阎瑞君,徐烈英.生物化学学习指南[M].上海科学技术出版社.

[2] 张钧,张蕴琨.运动营养学[M].高等教育出版社.

[3] 卢一.烹饪营养卫生学[M].四川人民出版社.

氨基酸的作用范文11

氨基酸洗面奶是弱酸性的,不仅具有清洁的作用,同时还可以滋润肌肤,而且氨基酸洗面奶是可以天天使用的。那么氨基酸洗面奶有没有祛痘的功效呢?氨基酸洗面奶可以美白吗?

氨基酸洗面奶能不能祛痘 氨基酸洗面奶并不能够祛痘,洗面奶的功效只有清洁,并不能保证洗面奶有祛痘的功效。氨基酸洗面奶相比传统的皂基洗面奶只是更加温和,对肌肤的保护更多,对肌肤的损伤更小,并没有祛痘的说法。但是在使用氨基酸这类温和的产品对于痘痘的治愈是有帮助的,但是不能说氨基酸洗面奶能祛痘。

氨基酸洗面奶能不能美白 有一定帮助。从清洁的角度来看,长期使用氨基酸性质的洗面奶,可以对皮肤起到美白的作用。脆弱敏感的皮肤本来就长期暴露在空气中,受到细菌和灰尘的侵害。如果对皮肤的清洁工作没有做好,这些灰尘就会让皮肤变得更加暗沉无光。氨基酸洗面奶的性质比较温和,经常用氨基酸洗面奶,就能够保证皮肤处在清洁的状态中, 也会让皮肤变得更加光滑白皙,同时还具有保湿、滋润皮肤的功效。但是仅仅靠氨基酸洗面奶也不可能让天生就暗沉、灰暗的皮肤变得白皙。因为氨基酸洗面奶只能够起到保护皮肤皮脂膜的作用,并不具备从根本上改变皮肤颜色的功效。所以把氨基酸 洗面奶当作一种美白产品也是不正确的,它最大的功效还是对皮肤起到彻底的清洁作用。

氨基酸洗面奶适合什么肤质使用 所有肤质。氨基酸洗面奶内含弱酸性的氨基酸表活剂,PH值与人体皮肤十分接近,因此是所有洗面奶中,最温和亲肤的一款,即便是男女老少,干皮敏感皮都可以用,氨基酸洗面奶内的保湿剂和营养剂,能够养护皮肤的皮脂膜,同时还能代替皮肤中被洗掉的天然保湿因子,因此是十分安全可靠的。

氨基酸洗面奶和皂基洗面奶的区别 1、成分不同:氨基酸洗面奶中主要是弱酸性成分和氨基酸类表面活性剂,而皂基洗面奶中主要是碱性比较强的表面活性剂和发泡剂等成分。

2、清洁能力不同:皂基洗面奶的清洁能力一般比氨基酸洗面奶要强些,因此洗完之后通常会更加干净清爽。

3、适合人群不同:皂基洗面奶比较适合油性皮肤,而氨基酸洗面奶适合多种肤质,尤其是敏感肌。

(来源:文章屋网 )

氨基酸的作用范文12

(1.福建省精密仪器农业测试重点实验室,福州 350003;2.农业部农产品质量安全风险评估实验室(福州),福州 350003;3.福建省农业科学院中心实验室,福州 350003;4.福建正源饲料有限公司,福建 莆田 351111;5.集美大学水产学院, 福建 厦门 361021)

摘要:以瓦氏黄颡鱼(Pelteoebagrus vachelli)肌肉氨基酸组成为参考模式,研究了羽毛肽粉作为其饲料蛋白源的氨基酸营养价值,并与常规水产饲料蛋白源鱼粉进行了比较。结果表明,羽毛肽粉富含Ile、Leu、Phe+Tyr、Thr、Val,其特有的氨基酸组成特点决定了其在瓦氏黄颡鱼饲料中有一定的应用前景。作为蛋白源,在一定程度上弥补了鱼粉Phe+Tyr等氨基酸的不足,其主要限制性氨基酸为Lys、His、Met、Cys、Cys、Trp、Thr。在配方设计时应选用富含Lys的蚕豆粉浆蛋白粉,富含Thr、Trp的血粉,富含His的豆粕、玉米粉等蛋白源与其进行配合使用。

关键词 :瓦氏黄颡鱼(Pelteoebagrus vachelli);羽毛肽粉;氨基酸;蛋白源

中图分类号:S963 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2015)16-3998-04

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.16.043

收稿日期:2015-01-27

基金项目:福建省省属公益类项目(2014R1025-6);福建省农业科学院青年创新基金项目(2013DQB-10)

作者简介:姚清华(1985-),男,福建莆田人,助理研究员,硕士,主要从事水生动物营养与质量安全研究,(电话)13609522199(电子信箱)yaoyaoshuimu@163.com;通信作者,林 虬,男,副研究员,主要从事水生动物营养与质量安全研究,(电子信箱)linqiu3163@163.com。

瓦氏黄颡鱼(Pelteoebagrus vachelli),又名江黄颡鱼,黄颡鱼属中个体最大的种,肉质细嫩、味道鲜美、少肌间刺、营养丰富,深受消费者喜爱,具有较高的经济价值[1,2]。瓦氏黄颡鱼在日本、韩国及东南亚等国家具有巨大的市场,是我国出口创汇的优良品种之一。随着国内外需求量的增加,野生黄颡鱼产量远不能满足消费者的需求,故近年来黄颡鱼人工养殖规模不断扩大,是我国“十二五”期间优势农产品区域布局规划的重点品种之一。

蛋白质是动物生长、繁殖和维持生命所必需的营养成分,参与体组织构成、生理机能及代谢过程[3]。日粮中过低的蛋白质含量无法维持其正常生长发育,导致生长速度减缓,发病率和死亡率增加;但过高的蛋白质含量又会降低其利用率,增加氮排泄,引起水体富营养化而污染环境。因此,饲料中合理的蛋白源配比对促进水产动物生长、减少氮排泄具有重要的意义。饲料蛋白源氨基酸组成模式是决定其营养价值高低的关键性指标之一[3],与饲养动物的蛋白源所需越一致,其质量要求愈高。肌肉组织是动物最大的氨基酸代谢场所,以动物组织(肌肉或胴体)的氨基酸组成作为参比蛋白是评价饲料氨基酸平衡的最佳选择之一[3,4]。

黄颡鱼属偏肉食性的杂食性鱼类,对非鱼粉蛋白源需求量较肉食性鱼类大。羽毛肽粉是课题组前期获得的具有自主知识产权的蛋白源产品[5],消化率提升明显,氨基酸组成特点鲜明,含18种氨基酸,必需氨基酸和呈味氨基酸分别占总量的27.78%、38.70%,有一定的诱食作用[6,7]。本研究以瓦氏黄颡鱼肌肉氨基酸组成模式作为参考模式,评价羽毛肽粉作为其饲料蛋白源的优势与不足,并与不同级别鱼粉进行比较,为羽毛肽粉在瓦氏黄颡鱼饲料中的应用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验鱼 瓦氏黄颡鱼,购自漳州龙海黄颡鱼养殖场。羽毛肽粉购自福州科汇生物有限公司;碱解羽毛肽粉、酶解羽毛肽粉,自制[5]。国产白鱼粉、国产红鱼粉、进口白鱼粉、进口红鱼粉,由福建省水产饲料质量监督检验站提供。

1.1.2 试剂 LiOH、HCl,优级纯;混合氨基酸标准品(Sigma-aldrich公司);缓冲液、茚三酮溶液(GB/T 5009.124.2003)。

1.1.3 仪器 全自动氨基酸分析仪(日立L8800)、电子分析天平(METTLER TOLEDO AL204)、恒温干燥箱、水解管(用去离子水冲洗干净,烘干备用)。

1.2 方法

1.2.1 样品氨基酸组成测定 随机取数尾瓦氏黄颡鱼,解剖获取各部位肌肉,绞肉机绞碎并混匀,分别称取适量肌肉样品及普通市售羽毛粉、碱解羽毛肽粉、酶解羽毛肽粉及鱼粉,置于水解管中。参考GB/T 5009.124.2003标准测定氨基酸组成,加入6 mol/L HCl溶液10 mL,抽真空,充入高纯氮气,再抽真空充氮气,重复3次,封口,110 ℃左右水解22 h,冷却。打开水解管,过滤,用去离子水多次冲洗水解管,将水解液全部转移到50 mL容量瓶内,用去离子水定容。取滤液1 mL于5 mL容量瓶内,用真空干燥器在40~50 ℃干燥,残留物用1~2 mL蒸馏水溶解,再干燥,反复两次,蒸干,溶解于1 mL pH 2.2的缓冲液中。用氨基酸自动分析仪以外标法测定试样液的氨基酸含量,每个样品均做3组平行。

1.2.2 色氨酸含量测定 分别取适量瓦氏黄颡鱼肌肉、市售羽毛粉、碱解羽毛肽粉、酶解羽毛肽粉及鱼粉,置于聚四氟乙烯衬管中,加入1.50 mL 4 mol/L LiOH溶液,于液氮中冷冻,将衬管插入水解玻璃管,抽真空,充入氮气,封管。110 ℃左右水解20 h,冷却,转移至25 mL容量瓶中,加入6 mol/L HCl溶液中和,并用柠檬酸钠缓冲液定容,每个样品均做3组平行。

1.2.3 蛋白源氨基酸营养评价 利用国际通用的氨基酸比值系数法,对所选材料作为瓦氏黄颡鱼蛋白源的氨基酸平衡性进行评价,具体指标包括氨基酸总量、必需氨基酸组成模式、氨基酸比值系数(RC)、氨基酸比值系数分(SRC)。

式中,Ax为样品中氨基酸含量(mg/g),As为参比蛋白中氨基酸含量(mg/g),RC=氨基酸比值/氨基酸比值之均数。

如果蛋白源氨基酸组成与瓦氏黄颡鱼肌肉氨基酸组成完全一致,则各氨基酸的RC均应等于1。RC>1,表示此类氨基酸在该食物的氨基酸组成模式中过剩,反之则表示此类氨基酸相对不足。RC最小的氨基酸为第一限制氨基酸,以此类推。

SRC=(1-CV)×100

式中,CV为RC的变异系数,CV=标准差/平均数。

SRC的意义是当蛋白源氨基酸组成与瓦氏黄颡鱼肌肉氨基酸组成一致时,则CV=0,SRC=100。SRC越小,蛋白源氨基酸营养平衡性越差;SRC越接近100,则其氨基酸营养价值相对越高。

2 结果与分析

2.1 瓦氏黄颡鱼肌肉及不同饲料蛋白源必需氨基酸相对含量

瓦氏黄颡鱼肌肉及不同饲料蛋白源必需氨基酸相对含量见表1。由表1可见,鱼粉、市售羽毛粉及相关加工产品必需氨基酸相对含量均低于黄颡鱼肌肉,其排序为黄颡鱼肌肉>进口红鱼粉>国产红鱼粉>国产白鱼粉>进口白鱼粉>市售羽毛粉>碱解羽毛肽粉>酶解羽毛肽粉。市售羽毛粉及相关加工产品有Leu、Phe+Tyr、Val相对含量高于鱼粉产品,其他均低于鱼粉,其中Lys差距最为明显。羽毛粉经碱解、酶解处理后,必需氨基酸相对含量变化情况见图1。由图1可见,羽毛产品含硫氨基酸总量在碱解后降低较为明显,幅度达57.4%,在酶解处理后又有所回升。碱解体系断裂羽毛角蛋白中二硫键的同时,也会与羟基氨基酸如Ser、Thr及半胱氨酸巯基等起反应,从而影响羽毛粉产品的氨基酸组成模式,改变其氨基酸营养价值。

2.2 饲料蛋白源营养价值

以瓦氏黄颡鱼肌肉氨基酸组成作为参考模式,利用氨基酸比值系数法比较羽毛粉相关产品及鱼粉作为其饲料蛋白源的氨基酸平衡,评价结果见表2。由表2可见,普通市售羽毛粉作为瓦氏黄颡鱼饲料蛋白源主要短缺的必需氨基酸(RC<0.9)有:Lys、His、Trp、Met+Cys;经碱解处理后,Met+Cys短缺进一步扩大。鱼粉作为瓦氏黄颡鱼饲料蛋白源的主要短缺性氨基酸为Lys、Leu(进口白鱼粉)、Thr(国产白鱼粉、进口红鱼粉)。在部分氨基酸不足的同时,作为瓦氏黄颡鱼饲料蛋白源,上述蛋白源也存有部分氨基酸组成过量的现象,如羽毛粉相关产品中的Ile、Leu、Val、Phe+Tyr等及鱼粉中的Trp。此外,作为瓦氏黄颡鱼饲料蛋白源时,羽毛粉相关产品Arg的平衡性优于鱼粉。可见,鱼粉及羽毛粉相关产品作为瓦氏黄颡鱼饲料蛋白源时,除Lys外,其余短缺的必需氨基酸两者可以实现良好的互补。羽毛粉相关产品可以补充鱼粉中Ile、Leu、Phe+Tyr、Thr上这几种氨基酸的短缺,而鱼粉中过剩的Trp含量可以在一定程度上弥补羽毛粉相关产品的Trp短缺,起到一定的平衡效果。

2.3 羽毛粉相关产品作为瓦氏黄颡鱼饲料蛋白源的限制性氨基酸

羽毛粉相关产品作为瓦氏黄颡鱼饲料蛋白源限制性氨基酸排序及氨基酸比值系数分(SRC)见表3。由表3可见,SRC值普遍偏低(<50),从氨基酸平衡角度分析表明,当羽毛粉作为瓦氏黄颡鱼饲料单一蛋白源时,氨基酸平衡性不足,主要限制性氨基酸为Lys、His、Met、Cys、Trp、Thr。

3 讨论

饲料氨基酸平衡长期以来一直是动物营养研究的热点[8-11]。鱼粉氨基酸组成均衡,营养丰富,是水产饲料理想的蛋白源。但随着养殖集约化的蓬勃发展,蛋白质原料需求量不断加大,同时由于海洋污染、过度捕捞,鱼粉短缺已经成为全球性的问题。而在低蛋白质饲料中,单一的饲料蛋白源氨基酸基本上很难与水产动物需求达到完全平衡,而短缺的氨基酸会影响到蛋白质整体的利用情况,多余的氨基酸经脱氨基作用,含氮部分以氨、尿素、三甲胺等形式排出,不含氮的部分分解成水和CO2,能量则形成脂肪积蓄。因此,通过合理的蛋白源配比,提高水产养殖过程中饲料蛋白质利用率、减少氮排泄、降低水体富营养化成为解决这一现象的有效途径。李瑾等[12]研究表明当饲料中动物性蛋白质含量为70%时,黄鳝生长速度最快,日增重最高。颉志刚等[13]发现饲料中含16%豆粕、43%鱼粉时,鲤鱼生长各项指标最佳。

我国畜禽养殖业发达,羽毛来源广、供应量大、价格低,但其特有的蛋白质结构及组成成为限制其大规模应用的主要瓶颈[14]。目前,可以通过碱解、酶解、微生物处理等对其进行体外预消化提高其被消化吸收能力。经过碱解、酶解处理后,羽毛肽粉的体外消化率分别提高了9.57%及24.66%,水溶性蛋白质、酸溶蛋白质、寡肽含量分别较鱼粉提高了34.29%、28.29%、16.30%[15]。此外,羽毛肽粉富含呈味氨基酸、鲜味氨基酸、甘味氨基酸[6],对鱼类有一定的诱食作用。研究表明,在水产动物饲料中添加适量的羽毛肽粉,可以部分替代鱼粉,降低饲料成本,涉及的水产动物包括大西洋鲑、鲤鱼、鮸状黄姑鱼、虹鳟、银大马哈鱼、大鳞大马哈鱼等,替代水平由羽毛肽粉的品质、加工方法、试验鱼的种类、大小和养殖条件决定[16]。可见,饲用羽毛肽粉的氨基酸组成特点决定了其作为饲料蛋白源时应根据所饲养的水产动物氨基酸需求特点与其他蛋白源配合使用,选取与相应氨基酸含量较高的互补的蛋白源进行搭配,如富含Lys的蚕豆粉浆蛋白粉、血粉等、富含Thr、Trp的血粉等、富含His的豆粕、玉米粉等,或直接添加相应的限制性氨基酸,并开展动物试验进行证实。因为有研究表明仅通过理想氨基酸模式具有很多明显的优势,但不能解决氨基酸间的互作效应,如Lys与Arg的拮抗问题[4]。

4 小结

羽毛肽粉富含Ile、Leu、Phe+Tyr、Thr、Val,其特有的氨基酸组成特点决定了其在水产饲料中有一定的应用前景,作为瓦氏黄颡鱼饲料蛋白源,可以在一定程度上弥补鱼粉Phe+Tyr等氨基酸的不足。其主要限制性氨基酸为Lys、His、Met、Cys、Cys、Trp、Thr,在配方设计时应选用富含Lys的蚕豆粉浆蛋白粉、血粉,富含Thr、Trp的血粉,富含His的豆粕、玉米粉等蛋白源与其进行配合使用。

参考文献:

[1] TAN X Y,XIE P,LUO Z,et al.Dietary manganese requirement of juvenile yellow catfish Pelteobagrus fulvidraco,and effects on whole body mineral composition and hepatic intermediary metabolism[J].Aquaculture,2012,(326-329):68-73.

[2] 袁立强,李伟纯,马旭洲,等.瓦氏黄颡鱼肌肉营养成分的分析与评价[J].大连水产学院学报,2008,23(5):391-396.

[3] 宋青春,齐遵利.水产动物营养与配合饲料学[M].北京:中国农业大学出版社,2010.29.

[4] 刁其玉.动物氨基酸营养与饲料[M].北京:化学工业出版社,2007.87.

[5] 宋永康,余 华,姚清华,等.羽毛或羽毛粉降解产物脱色工艺及脱色产品应用[P].中国,200910310716.2012-12-05.

[6] 姚清华,苏德森,宋永康,等.饲用羽毛肽粉营养成分分析[J].饲料工业,2012,33(2):31-34.

[7] 姚清华,郭清雄,林香信,等.羽毛肽粉作为菲律宾鳗鲡饲料蛋白源初探[J].水产科学,2014,33(1):52-56.

[8] WANG Y,GUO J L,BUREAU D P,et al.Replacement of fish meal by rendered animal protein ingredients in feeds for cuneate drum(Nibea miichthioides)[J]. Aquaculture,2006,252:476-483.

[9] POPPI D A,QUINTON V M,HUA K,et al.Development of a test diet for assessing the bioavailability of arginine in feather meal fed to rainbow trout(Oncorhynchus mykiss)[J].Aquaculture,2011,314:100-109.

[10] 马 红,叶元土,蔡春芳,等.异育银鲫幼鱼饲料中血球蛋白粉与鱼粉的适宜比例[J].动物营养学报,2011,23(2):234-240.

[11] 金素雅,叶元土,蔡春芳,等.4种菜籽饼粕对草鱼生长性能的影响[J].动物营养学报,2011,23(2):349-356.

[12] 李 瑾,何瑞国,张世萍,等.不同饲料蛋白源对幼鳝生长和饲料利用的影响初探[J].饲料工业,2001,22(8):11-14.

[13] 颉志刚,牛翠娟,曾 端,等.植物蛋白源替代鱼粉及诱食剂对鲤鱼生长影响的研究[J].中国饲料,2003(9):19-21.

[14] 姚清华,林香信,宋永康,等.羽毛废弃物降解过程中表观结构域蛋白构象的变化[J].福建农业学报,2012,27(9):1011-1015.

相关文章