非蛋白氨基酸的应用和功能研究进展

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L-茶氨酸及其在动物营养领域的研究进展

L-茶氨酸及其在动物营养领域的研究进展

动物营养学报2018ꎬ30(8):2911 ̄2917ChineseJournalofAnimalNutrition㊀doi:10.3969/j.issn.1006 ̄267x.2018.08.005L-茶氨酸及其在动物营养领域的研究进展彭思敏1㊀林㊀谦2㊀吴卫国1∗(1.食品科学与生物技术湖南省重点实验室ꎬ湖南农业大学食品科技学院ꎬ长沙410128ꎻ2.中国农业科学院麻类研究所ꎬ长沙410205)摘㊀要:L-茶氨酸是茶叶中的一种特征性非蛋白质氨基酸ꎬ因其具有改善食品风味㊁保护神经㊁抗肿瘤㊁抗疲劳和降血压等功效ꎬ目前多用于食品及医药保健领域ꎬ在动物营养领域的应用研究还很少ꎮ本文介绍了L-茶氨酸的药代动力学特性㊁来源与制备途径ꎬ并重点对其在动物营养领域研究进展进行综述ꎬ在此基础上探讨L-茶氨酸在饲料及养殖产业中可能的应用方向ꎬ以期为L-茶氨酸在动物营养领域中的精准运用提供参考ꎮ关键词:L-茶氨酸ꎻ药代动力学ꎻ动物营养ꎻ抗应激ꎻ免疫性能中图分类号:S816.7㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀文章编号:1006 ̄267X(2018)08 ̄2911 ̄07收稿日期:2018-01-19作者简介:彭思敏(1987 )ꎬ女ꎬ湖南长沙人ꎬ博士研究生ꎬ从事功能性成分营养㊁加工研究ꎮE ̄mail:610085241@qq.com∗通信作者:吴卫国ꎬ教授ꎬ博士生导师ꎬE ̄mail:1061051403@qq.com㊀㊀近年来ꎬ由于集约化饲养模式的广泛应用ꎬ以及只注重生产潜力而忽视抗逆性能的现代畜禽育种方向ꎬ致使动物在饲养过程中对各种应激的抵抗性明显降低ꎮ此外ꎬ为了预防疾病ꎬ提高畜禽的生长速度与饲料转化率ꎬ抗生素的滥用现象日趋严重ꎬ其导致的耐药性㊁药物残留等问题日渐突出ꎮ目前ꎬ全球多地已禁用或限用抗生素作为饲料添加剂使用ꎬ取而代之的是具有生物活性功能㊁绿色安全的各种天然植物提取物ꎮ其中ꎬ茶叶内的生物活性物质备受瞩目ꎬ如茶多酚㊁茶多糖和茶氨酸(theanine)等ꎮ㊀㊀茶氨酸是日本学者酒户弥二郎于1952年于茶叶中发现并分离出的一种非蛋白质氨基酸ꎬ化学名为N-乙基-γ-谷氨酰胺ꎬ分子式为CH3CH2NH ̄CO(CH2)2 ̄CH(NH2) ̄COOH[1]ꎮ茶氨酸有D型和L型之分ꎬ但因不同构型在机体内代谢动力学的不同而使D-茶氨酸的生物活性很低ꎬL-茶氨酸的生物活性则高很多[2]ꎮ而自L-茶氨酸被分离鉴定以来ꎬ国际上对其在医药㊁保健领域的应用研究层出不穷ꎬ其在保护神经㊁抗肿瘤㊁抗疲劳和降血压等方面的功效均已被证实[3]ꎬ但在动物营养领域的应用研究还很少ꎬ本文则从L-茶氨酸的药代动力学特性㊁来源及其在动物营养领域的研究应用进展作一综述ꎬ以期为L-茶氨酸在饲料工业中的精准运用提供理论支持ꎮ1㊀L-茶氨酸的药代动力学特性㊀㊀L-茶氨酸的结构(如图1所示)与谷氨酰胺类似[4]ꎬ对其在动物体内的吸收与代谢途径的研究表明:L-茶氨酸通过动物肠道刷状缘黏膜的钠离子偶联协同转运蛋白吸收ꎬ并通过血液循环进入机体各组织器官[5-6]ꎻ大鼠经口灌胃L-茶氨酸后1hꎬ血清和肝脏中L-茶氨酸的浓度急剧增加达到峰值ꎬ同时L-茶氨酸透过血脑屏障ꎬ于5h后在脑组织中达到浓度峰值ꎬ而在24h后L-茶氨酸在这些组织中完全消失[7]ꎻL-茶氨酸经动物机体吸收后一部分主要在肾脏经酶促水解反应生成谷氨酸和乙胺ꎬ另一部分未被水解的L-茶氨酸同乙胺等一起随尿液排出体外[8-9]ꎮ㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报30卷图1㊀L-茶氨酸结构示意图Fig.1㊀SchematicrepresentationofL ̄theanine[4]2㊀L-茶氨酸的来源与制备途径㊀㊀目前ꎬ根据L-茶氨酸的来源ꎬ可将L-茶氨酸制备方法分为以下几类:茶叶或组培组织直接提取法㊁化学合成法和微生物转化法ꎮ2.1㊀茶叶或组培组织直接提取法㊀㊀L-茶氨酸在茶树根部合成ꎬ在生长期会迅速运输到地上部分的幼嫩组织或茶叶中[10-11]ꎮ在新梢芽叶中ꎬ茶氨酸占总游离氨基酸的70%左右ꎬ占茶叶干重的1%~2%[12]ꎮ另外ꎬ在人工调控培养条件下ꎬ通过对茶树细胞的离体培养或茶树愈伤组织进行培养ꎬ可实现茶氨酸在组织中的富集[13-14]ꎮ而从茶叶或组培组织中直接提取L-茶氨酸ꎬ能够有效保障其原有的天然化学性质和功能属性ꎬ此方法也最有效㊁安全ꎮ目前常见的直接提取法有水浸提取法㊁沉淀法㊁离子交换树脂法和膜分离法等ꎮ但是ꎬ由于水浸提取法和膜分离法获得的L-茶氨酸纯度不高ꎬ沉淀法获得的L-茶氨酸产品中则易残留重金属离子和氯仿等有机溶剂ꎬ故而ꎬ利用L-茶氨酸作为两性物质的特性来提取其的离子交换树脂法则更具优势和应用前景ꎬ且适用性广[4ꎬ15-16]ꎮ如袁华等[17]在使用离子交换树脂法从茶叶中提取茶氨酸时用pH为7.38的磷酸缓冲盐作洗脱剂ꎬ得到产品纯度为99.41%的L-茶氨酸ꎮ2.2㊀化学合成法㊀㊀化学合成L-茶氨酸的方法主要有以下3种:1)L-谷氨酸-乙胺合成法ꎮSokoto等[18]报道ꎬ将L-谷氨酸在高温下脱水生成L-吡咯烷酮酸ꎬ之后于室温下与乙胺反应2周ꎬ产物用热水和乙醇重结晶可得L-茶氨酸纯品ꎬ其产率为35%左右ꎮ2)L-谷氨酸-γ-乙基酯合成法ꎮ王三永等[19]报道ꎬ将L-谷氨酸-γ-乙基酯溶于吡啶ꎬ再与氯化三苯甲烷反应ꎬ所得混合物接着再与乙胺溶液反应ꎬ随后在乙酸溶液中回流得L-茶氨酸ꎬ产率为39%ꎮ3)γ-苄基谷氨酸盐-苯甲烷氯化物合成法ꎮ有报道将γ-苄基谷氨酸盐(溶于吡啶)与氯化三苯甲烷反应ꎬ所得混合物再依次与乙胺㊁乙酸反应ꎬ一定条件下减压干燥后用热水和乙醇重结晶可得茶氨酸纯品ꎬ产率约为33.9%[20]ꎮ虽然化学合成法成本较低ꎬ简单且易规模化㊁工业化生产ꎬ但同时产生的副产物也较多ꎬ含有D-茶氨酸或其他一些毒性物质ꎬ故该法还有待进一步进行优化及安全性评估[3]ꎮ2.3㊀微生物转化法㊀㊀微生物转化法主要是通过微生物产生的谷氨酰胺合成酶(glutaminesynthetaseꎬGSꎬEC6.3.1.2)㊁谷氨酰胺酶(glutaminaseꎬEC3.5.1.2)㊁γ-谷氨酰基转肽酶(γ ̄glutamyltranspeptidaseꎬGGTꎬEC2.3.2.2)或谷氨酰甲胺合成酶(glutamyl ̄methylamidesynthetaseꎬGMASꎬEC6.3.4.12)在乙胺的参与下催化合成L-茶氨酸[21]ꎮ如图2所示ꎬ根据底物与反应的性质ꎬ可将上述4种酶催化的酶促反应分为2类:1)以谷氨酰胺为底物ꎬ基于谷氨酰转移反应的酶 谷氨酰胺酶和GGTꎻ2)以谷氨酸为底物ꎬ需ATP参与供能的酶 GS和GMAS[3ꎬ22-25]ꎮ由于微生物转化法制备的茶氨酸均为L-茶氨酸ꎬ且副产物少ꎬ生产周期短ꎬ产品安全性高ꎬ被认为是目前食药用茶氨酸最有前景的生产方法[26]ꎮ㊀㊀L ̄theanine:L-茶氨酸ꎻL ̄glutamine:L-谷氨酰胺ꎻGlu ̄taminase:谷氨酰胺酶ꎻL ̄glutamicacid:L-谷氨酸ꎻGS:谷氨酰胺合成酶glutaminesynthetaseꎻATP:三磷酸腺苷adeno ̄sinetriphosphateꎻEthylamine:乙胺ꎻL ̄glutamicacidγ ̄methylester:L-谷氨酸-γ-甲酯ꎻGGT:γ-谷氨酰基转肽酶γ ̄glu ̄tamyltranspeptidaseꎻGMAS:谷氨酰甲胺合成酶glutamylm ̄ethylamidesynthetaseꎮ图2㊀微生物转化法制备L-茶氨酸示意图Fig.2㊀SchematicoverviewofL ̄theaninepreparedbymicrobialtransformationmethod[3]21928期彭思敏等:L-茶氨酸及其在动物营养领域的研究进展3㊀L-茶氨酸在动物营养领域的研究进展㊀㊀因L-茶氨酸具有改善食品风味㊁保护神经㊁提高学习与记忆能力㊁抗肿瘤㊁抗疲劳㊁抗氧化㊁提高机体免疫力和降血压等功效[27]ꎬ故多用于食品及医药保健领域ꎮ当前ꎬ其在动物营养领域的应用研究甚少ꎬ但基于L-茶氨酸上述诸多的生物学活性ꎬ其在饲料行业及养殖产业中可预见将有巨大的应用潜力ꎬ以下仅从抗应激㊁改善饲料适口性等方面阐述L-茶氨酸在动物营养领域的研究进展及可能应用方向ꎮ3.1㊀改善饲料风味及适口性㊀㊀茶氨酸是茶叶鲜爽味的主要成分ꎬ且可缓和咖啡碱的苦味和茶多酚的苦涩味ꎬ与茶叶的口味品质呈正相关[10ꎬ27]ꎮ又由于茶氨酸易溶于水ꎬ且具有良好的安全性㊁稳定性以及无毒副作用等优点ꎬ使得其目前在食品添加剂领域广受青睐ꎬ已广泛应用于糕点㊁糖果㊁饮料㊁口香糖等几乎所有食品中ꎬ用于抑制苦味及改善食品风味[10]ꎮ有鉴于此ꎬ茶氨酸亦具有作为饲料添加剂来改善饲料风味及适口性ꎬ改变动物采食行为ꎬ进而提高畜禽生长性能的潜能ꎮ李宁[28]研究发现ꎬ饲粮添加1000mg/kgL-茶氨酸能够显著提高肥育猪的日采食量和日增重ꎬ同时增加育肥猪的日采食时间和采食速率ꎬ起到缩短到达肥育目标时间的作用ꎮ童海鸥等[29]则以大鼠为模型进一步研究发现L-茶氨酸能够促进大鼠对饲粮的采食及对氨基酸的吸收ꎬ进而调节大鼠的生长发育ꎮ3.2㊀抗应激㊀㊀应激根据应激原不同分为热应激㊁冷应激㊁断奶应激㊁抓捕应激㊁噪声应激等ꎬ而应激反应通常可造成机体的免疫系统失调或氧化-抗氧化平衡状态失衡[30]ꎮ近年来有关L-茶氨酸调控动物应激机能的研究随着对谷氨酰胺抗应激研究的深入而备受关注ꎮ谷氨酰胺在动物机体中不仅具有供能及营养功效[31-34]ꎬ近来研究显示其还能提高机体免疫能力和抗氧化能力ꎬ进而起到抗应激的效果ꎮ有研究报道ꎬ当体内谷氨酰胺水平较低时ꎬ淋巴细胞增殖受限ꎬ而当谷氨酰胺水平回升到正常水平时ꎬ淋巴细胞的增殖明显增加ꎬ进一步研究发现谷氨酰胺能为淋巴细胞等免疫细胞提供呼吸底物及合成核苷酸的前体[35-37]ꎻ同时ꎬ谷氨酰胺还能影响机体细胞因子水平ꎬ调节免疫ꎬ如Yassad等[38]以脂多糖诱发小鼠腹膜炎ꎬ给予谷氨酰胺后可增加白介素-1β(IL ̄1β)及白介素-6(IL ̄6)的合成ꎮ而对于谷氨酰胺的抗氧化作用一般认为其是通过参与还原型谷胱甘肽的合成来实现的[39]ꎮ㊀㊀由于L-茶氨酸的结构与谷氨酰胺类似ꎬ具有保护神经㊁镇静安神的作用[40]ꎬ因此可以推测L-茶氨酸可能也有如谷氨酰胺一样的抗应激功效ꎮ汪丽伟等[41]采用单因素试验设计研究L-茶氨酸在热应激条件下对蛋用仔公鸡生长性能及抗氧化能力的影响ꎬ结果表明ꎬ随着L-茶氨酸添加量的增加ꎬ蛋用仔公鸡的生长性能有提高趋势ꎬ同时蛋用仔公鸡小肠㊁肝脏㊁胸肌㊁腿肌中过氧化氢酶活性显著提高ꎬ且各组织器官中丙二醛含量有不同程度降低ꎻ刘通[42]通过对断奶仔猪一次性腹腔注射10mg/kgBW剂量的敌草快溶液成功诱导断奶仔猪机体产生氧化应激ꎬ其后发现于氧化应激断奶仔猪饲粮添加1000mg/kg的L-茶氨酸可改善断奶仔猪因氧化应激而造成的生长性能下降的态势ꎻ而揭红东等[43]则通过建立过氧化氢诱导的山羊瘤胃上皮传代细胞氧化应激模型发现L-茶氨酸对上述氧化应激模型引起的山羊瘤胃上皮传代细胞凋亡具有一定的保护作用ꎬ这也与Li等[44]在L02细胞上获得的试验结果相一致ꎮ3.3㊀作为畜禽免疫调节剂㊀㊀当前研究多认为L-茶氨酸这类烷基氨类物质能够激活机体非特异性免疫系统ꎬ促进免疫系统γδT细胞的增殖和γ-干扰素的分泌[45-47]ꎮ而γδT细胞是能够通过T细胞抗原识别受体来直接识别细菌㊁病毒㊁真菌和寄生虫等抗原成分进而参与机体免疫调节的一类T淋巴细胞亚群[48-49]ꎮ另外ꎬ机体免疫系统除了非特异性免疫系统外ꎬ还包括特异性免疫系统ꎬ两者相辅相成ꎬ既保证机体健康ꎬ又防止过度或不当的目标炎症反应ꎮ而亦有报道指出茶氨酸对动物机体的特异性免疫功能具有改善效应[50]ꎮ表1总结了近年来L-茶氨酸对动物机体免疫性能影响的相关研究报道ꎬ以期为L-茶氨酸作为畜禽免疫调节剂开发运用提供参考ꎮ3.4㊀改善胴体品质㊀㊀一方面ꎬ现代部分畜禽育种体系仍以追求高的动物生长速度与饲料转化效率为目标ꎬ这势必导致畜禽体脂过度沉积以及肉品质的下降[60]ꎮ而另一方面ꎬ近年来高品质畜禽产品的需求与消费3192㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报30卷量逐步攀升ꎬ这就要求养殖行业能持续为消费者生产和供应健康㊁安全㊁美味的高品质动物产品[61-62]ꎮ已有研究显示L-茶氨酸具有降脂减肥的功效ꎬ如Zheng等[63]用浓度分别为0.01%㊁0.02%㊁0.04%㊁0.08%和0.16%的茶氨酸饲粮饲喂雌鼠16周ꎬ发现浓度为0.04%的茶氨酸饲粮能减少体脂沉积ꎬ降低血清甘油三酯㊁未脂化脂肪酸及肝脏中脂肪含量ꎻ浓度为0.04%的茶氨酸饲粮组小鼠的体重明显下降ꎬ腹脂量仅为对照组小鼠的58%ꎬ血液中脂肪及胆固醇含量亦较对照组有大幅降低ꎮSaeed等[59]将L-茶氨酸运用于肉鸡上的试验也得到了类似的结果ꎬ同时还证明L-茶氨酸有改善肉鸡肉品质(肉色)的作用ꎮ有鉴于此ꎬL-茶氨酸具有作为饲料添加剂来影响动物脂肪代谢ꎬ减少畜禽体脂沉积ꎬ进而改善胴体品质等的潜能ꎮ表1㊀L-茶氨酸对动物机体免疫性能的影响Table1㊀EffectsofL ̄theanineonimmunepropertyofanimal编号No.研究者Researcher试验模型Experimentmodel剂量Dose试验效果Experimenteffect1汪丽伟[51]蛋用仔公鸡饲粮中分别添加100㊁200㊁300mg/kg改善免疫器官指数ꎬ降低白球比2文慧[52]黄羽肉仔鸡饲粮中分别添加100㊁200㊁400㊁800mg/kg提高肠道分泌型免疫球蛋白A(sIgA)水平ꎬ增加血清溶菌酶活性及白介素-2(IL ̄2)和γ-干扰素水平3朱飞等[53]产蛋后期岭南黄肉种鸡饲粮中分别添加100㊁200㊁400㊁800㊁1600mg/kg提高血清免疫球蛋白A(IgA)㊁免疫球蛋白G(IgG)㊁免疫球蛋白M(IgM)和γ-干扰素水平4云龙等[54]球虫攻毒爱拔益加(AA)肉鸡饲粮中添加800mg/kg提高血清溶菌酶活性ꎬ降低球虫攻毒肉鸡排泄物中卵囊数5火东晓[55]脂多糖(LPS)刺激的黄羽肉鸡饲粮中添加800mg/kg提高空肠黏膜sIgA水平ꎬ增加血清IL ̄6水平6Hwang等[56]LPS刺激的断奶仔猪饲粮中添加80mg/kg提高血清中白介素-10(IL ̄10)水平ꎬ降低血清中肿瘤坏死因子-α(TNF ̄α)和γ-干扰素水平7刘秋玲[57]产肠毒大肠杆菌E44813感染小鼠连续30d分别灌喂100㊁300㊁500mg/kgBW抑制TNF ̄α㊁IL ̄1β等炎症因子表达8孙浪等[58]草鱼饲料中分别添加0.4%㊁0.8%㊁1.2%提高血清补体3(C3)㊁补体4(C4)和IgM水平9Saeed等[59]AA肉鸡饲粮中分别添加100㊁200㊁300mg/kg改善脾脏㊁法氏囊指数ꎬ降低TNF ̄α㊁IL ̄2㊁γ-干扰素等炎症因子mRNA在免疫器官中的表达水平4㊀小㊀结㊀㊀综上所述ꎬL-茶氨酸具有改善饲料风味及适口性㊁抗应激㊁改善畜禽胴体品质及作为畜禽免疫调节剂开发的潜能ꎮ但目前L-茶氨酸在动物生产中的应用研究报道还相当有限ꎬ下一步应继续研究L-茶氨酸在动物生产中的应用效果及具体作用的分子机制ꎮ此外ꎬ大量获得有效且成本较低的L-茶氨酸产品是决定其能否在动物营养领域大规模应用的关键ꎮ参考文献:[1]㊀酒户弥二郎.L-茶氨酸的合成[J].日本农业化学会谈志ꎬ1950(23):262.[2]㊀DESAIMJꎬGILLMSꎬHSUWHꎬetal.Pharmacoki ̄neticsoftheanineenantiomersinrats[J].Chiralityꎬ2005ꎬ17(3):154-162.[3]㊀SHARMAEꎬJOSHIRꎬGULATIA.L ̄Theanine:anastoundingsuigenerisintegrantintea[J].FoodChem ̄istryꎬ2018ꎬ242:601-610.[4]㊀孙帅.谷氨酰胺酶和γ-谷氨酰转肽酶酶法合成L-41928期彭思敏等:L-茶氨酸及其在动物营养领域的研究进展茶氨酸的研究[D].硕士学位论文.南京:南京大学ꎬ2013.[5]㊀KITAOKASꎬHAYASHIHꎬYOKOGOSHIHꎬetal.Transmuralpotentialchangesassociatedwiththeinvitroabsorptionoftheanineintheguineapigintestine[J].BioscienceꎬBiotechnologyꎬandBiochemistryꎬ1996ꎬ60:1768-1771.[6]㊀YAMAMOTOSꎬKIMURATꎬTACHIKITꎬetal.TheinvolvementofL ̄typeaminoacidtransportersinthea ̄ninetransport[J].BioscienceꎬBiotechnologyꎬandBio ̄chemistryꎬ2012ꎬ76(12):2230-2235. [7]㊀TERASHIMATꎬTAKIDOJꎬYOKOGOSHIH.Time ̄dependentchangesofaminoacidsintheserumꎬliverꎬbrainandurineofratsadministeredwiththeanine[J].BioscienceꎬBiotechnologyꎬandBiochemistryꎬ1999ꎬ63(4):615-618.[8]㊀UNNOTꎬSUZUKIYꎬKAKUDATꎬetal.Metabolismoftheanineꎬγ ̄glutamylethylamideꎬinrats[J].JournalofAgriculturalandFoodChemistryꎬ1999ꎬ47(4):1593-1596.[9]㊀TSUGEHꎬSANOSꎬHAYAKAWATꎬetal.Thean ̄ineꎬγ ̄glutamylethylamideꎬismetabolizedbyrenalphosphate ̄independentglutaminase[J].BiochimicaetBiophysicaActa:GeneralSubjectsꎬ2003ꎬ1620(1/2/3):47-53.[10]㊀孟佩佩.食用茶氨酸提取精制与质量控制研究[D].硕士学位论文.广州:广东药学院ꎬ2010.[11]㊀徐茂.绿茶㊁普洱茶及乌龙茶中茶氨酸的研究[D].硕士学位论文.重庆:西南大学ꎬ2010.[12]㊀宛晓春.茶叶生物化学[M].3版.北京:中国农业出版社ꎬ2003.[13]㊀MATSUURATꎬKAKUDATꎬKINOSHITATꎬetal.Theanineformationbyteasuspensioncells[J].Biosci ̄enceꎬBiotechnologyꎬandBiochemistryꎬ1992ꎬ56(8):1179-1181.[14]㊀ORIHARAYꎬFURUYAT.Productionoftheanineandotherγ ̄glutamylderivativesbyCamelliasinensiscul ̄turedcells[J].PlantCellReportsꎬ1990ꎬ9(2):65-68. [15]㊀郭甫成.L-茶氨酸的化学合成及其性质的基础性研究[D].硕士学位论文.广州:暨南大学ꎬ2006. [16]㊀帅玉英.γ-谷氨酰转肽酶的纯化和性质及其用于L-茶氨酸的生物制备研究[D].博士学位论文.无锡:江南大学ꎬ2011.[17]㊀袁华ꎬ高小红ꎬ闫志国ꎬ等.离子交换法从茶叶中提取茶氨酸[J].精细石油化工进展ꎬ2006ꎬ7(3):42-44. [18]㊀SOKOTOYꎬHASHIZUMETꎬKISHIMOTOY.Stud ̄iesonthechemicalconstituentsoftea[J].NipponNo ̄geilkagakuKaishhiꎬ1949ꎬ23:269-271.[19]㊀王三永ꎬ李晓光ꎬ李春荣ꎬ等.L-茶氨酸的合成研究[J].精细化工ꎬ2001ꎬ18(4):223-224.[20]㊀KAWAGISHIHꎬSUGIYAMAK.Facileandlarge ̄scalesynthesisofL ̄theanine[J].BioscienceꎬBiotech ̄nologyꎬandBiochemistryꎬ1992ꎬ56(4):689. [21]㊀MUWMꎬZHANGTꎬJIANGB.Anoverviewofbio ̄logicalproductionofL ̄theanine[J].BiotechnologyAdvancesꎬ2015ꎬ33(3/4):335-342.[22]㊀CHENXYꎬSULQꎬWUDꎬetal.Applicationofre ̄combinantBacillussubtilisγ ̄glutamyltranspeptidasetotheproductionofL ̄theanine[J].ProcessBiochemis ̄tryꎬ2014ꎬ49(9):1429-1439.[23]㊀MATSUURASIꎬYOKOYAMATꎬISHIIRꎬetal.Anenzyme ̄encapsulatedmicroreactorforefficientthean ̄inesynthesis[J].ChemicalCommunicationsꎬ2012ꎬ48(56):7058-7060.[24]㊀LIUSꎬLIYꎬZHUJ.EnzymaticproductionofL ̄thean ̄inebyγ ̄glutamylmethylamidesynthetasecouplingwithanATPregenerationsystembasedonpolyphos ̄phatekinase[J].ProcessBiochemistryꎬ2016ꎬ51(10):1458-1463.[25]㊀YAMAMOTOSꎬWAKAYAMAMꎬTACHIKIT.CloningandexpressionofPseudomonastaetrolensY ̄30geneencodingglutaminesynthetase:anenzymea ̄vailablefortheanineproductionbycoupledfermenta ̄tionwithenergytransfer[J].BioscienceꎬBiotechnolo ̄gyꎬandBiochemistryꎬ2006ꎬ70(2):500-507. [26]㊀李元ꎬ刘珊ꎬ祝俊.酶催化合成L-茶氨酸的研究进展[J].食品科学ꎬ2017ꎬ38(23):298-304.[27]㊀文慧.L-茶氨酸对小鼠巨噬细胞分泌细胞因子及肉仔鸡生产㊁免疫与抗氧化性能的影响[D].硕士学位论文.兰州:甘肃农业大学ꎬ2012.[28]㊀李宁.L-茶氨酸对肥育猪生长性能㊁血液指标和采食行为的影响[D].硕士学位论文.杨凌:西北农林科技大学ꎬ2016.[29]㊀童海鸥ꎬ李成舰ꎬ颜琼娴ꎬ等.L-茶氨酸对断乳大鼠血清及肝脏氨基酸谱的影响[J].食品科学ꎬ2016ꎬ37(15):247-252.[30]㊀李洁.益生菌㊁葡聚糖对不同冷应激状态下贵妃雏鸡生理生化指标㊁免疫及HSP70表达的影响研究[D].硕士学位论文.泰安:山东农业大学ꎬ2012. [31]㊀SOUBAWWꎬSTREBELFRꎬBULLJMꎬetal.Inter ̄organglutaminemetabolisminthetumor ̄bearingrat[J].JournalofSurgicalResearchꎬ1988ꎬ44(6):720-726.[32]㊀WINDMUELLERHG.Glutamineutilizationbythe5192㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报30卷smallintestine[J].AdvancesinEnzymologyandRe ̄latedAreasofMolecularBiologyꎬ1982ꎬ53:201-237. [33]㊀WUGYꎬCHUNG ̄BOKMIꎬVINCENTNꎬetal.Distributionofphosphate ̄activatedglutaminaseisozymesinthechicken:absencefromliverbutpres ̄enceofhighactivityinpectoralismuscle[J].Compar ̄ativeBiochemistryandPhysiologyPartB:Biochemis ̄tryandMolecularBiologyꎬ1998ꎬ120(2):285-290. [34]㊀WUGYꎬMEIERSAꎬKNABEDA.Dietarygluta ̄minesupplementationpreventsjejunalatrophyinweanedpigs[J].TheJournalofNutritionꎬ1996ꎬ126(10):2578-2584.[35]㊀ROTHEꎬSPITTLERAꎬOEHLERR.Glutamine:effectsontheimmunesystemꎬproteinbalanceandin ̄testinalfunctions[J].WienerKlinischeWochens ̄chriftꎬ1996ꎬ108(21):669-676.[36]㊀GRIMBLERF.Nutritionalmodulationofimmunefunction[J].ProceedingsoftheNutritionSocietyꎬ2001ꎬ60(3):389-397.[37]㊀ALVERDYJC.Effectsofglutamine ̄supplementeddi ̄etsonimmunologyofthegut[J].JournalofParenteralandEnteralNutritionꎬ1990ꎬ14(Suppl.4):109S-113S.[38]㊀YASSADAꎬHUSSONAꎬBIONAꎬetal.Synthesisofinterleukinlβandinterleukin6bystimulatedratperi ̄tonealmacrophages:modulationbyglutamine[J].Cy ̄tokineꎬ2000ꎬ12(8):1288-1291.[39]㊀LACEYJMꎬWILMOREDW.Isglutamineacondi ̄tionallyessentialaminoacid?[J].NutritionReviewsꎬ1990ꎬ48(8):297-309.[40]㊀底晓静ꎬ颜景奇ꎬ赵燕ꎬ等.L-茶氨酸通过乙酰胆碱受体多巴胺奖赏通路抑制尼古丁依赖[J].中国科学(生命科学)ꎬ2012ꎬ42(10):775-786.[41]㊀汪丽伟ꎬ蔡海莹.茶多酚和L-茶氨酸对热应激下蛋用仔公鸡生长性能及抗氧化能力的影响[J].中国畜牧兽医ꎬ2013ꎬ40(12):76-80.[42]㊀刘通.日粮添加L-茶氨酸对断奶仔猪的抗应激效果研究[D].硕士学位论文.杨凌:西北农林科技大学ꎬ2016.[43]㊀揭红东ꎬ韩奇鹏ꎬ谭之良ꎬ等.L-茶氨酸对过氧化氢诱导山羊瘤胃上皮传代细胞凋亡的影响[J].动物营养学报ꎬ2017ꎬ29(5):1582-1589.[44]㊀LIGLꎬKANGJJꎬYAOXYꎬetal.ThecomponentofgreenteaꎬL ̄theanineprotectshumanhepaticL02cellsfromhydrogenperoxide ̄inducedapoptosis[J].EuropeanFoodResearchandTechnologyꎬ2011ꎬ233(3):427-435.[45]㊀KAMATHABꎬWANGLSꎬDASHꎬetal.Antigensintea ̄beverageprimehumanVγ2Vδ2Tcellsinvitroandinvivoformemoryandnonmemoryantibacterialcytokineresponses[J].ProceedingsoftheNationalA ̄cademyofSciencesoftheUnitedStatesofAmericaꎬ2003ꎬ100(10):6009-6014.[46]㊀BUKOWSKIJFꎬMORITACTꎬBRENNERMB.HumanγδTcellsrecognizealkylaminesderivedfrommicrobesꎬedibleplantsꎬandtea:implicationsforinnateimmunity[J].Immunologyꎬ1999ꎬ11(1):57-65. [47]㊀BUKOWSKIJFꎬPERCIVALSS.L ̄theanineinter ̄ventionenhanceshumanγδTlymphocytefunction[J].NutritionReviewsꎬ2008ꎬ66(2):96-102. [48]㊀文慧ꎬ魏时来ꎬ张石蕊ꎬ等.L-茶氨酸在动物体内的免疫调节及抗氧化作用研究进展[J].中国畜牧杂志ꎬ2012ꎬ48(21):84-87.[49]㊀CHENJꎬFANYPꎬCUIBMꎬetal.HMGN2:ananti ̄tumoreffectormoleculeofγδTcells[J].JournalofImmunotherapyꎬ2018ꎬdoi:10.1097/CJI.0000000000000211.[50]㊀刘遵莹.基于NLRs受体信号通路的L-茶氨酸对肠道黏膜非特异性免疫调节作用及其机制[D].硕士学位论文.长沙:湖南农业大学ꎬ2016.[51]㊀汪丽伟.绿茶提取物对蛋用仔公鸡生长性能㊁免疫力及抗氧化效应的研究[D].硕士学位论文.合肥:安徽农业大学ꎬ2013.[52]㊀文慧ꎬ魏时来ꎬ张石蕊ꎬ等.L-茶氨酸对黄羽肉鸡生产性能和免疫功能的影响[J].动物营养学报ꎬ2012ꎬ24(10):1946-1954.[53]㊀朱飞ꎬ刘艳妍ꎬ韩月ꎬ等.L-茶氨酸对产蛋后期岭南黄肉种鸡免疫及抗氧化性能的影响[J].饲料研究ꎬ2017(12):13-17ꎬ31.[54]㊀云龙ꎬ李瑞ꎬ火东晓ꎬ等.L-茶氨酸对球虫攻毒AA肉鸡血清溶菌酶活性和粪便中球虫卵囊数的影响[J].中国畜牧杂志ꎬ2016ꎬ52(13):65-68. [55]㊀火东晓.L-茶氨酸对肉鸡免疫调节效果的研究[D].硕士学位论文.长沙:湖南农业大学ꎬ2014. [56]㊀HWANGHYꎬPARKBKꎬLIMJHꎬetal.Effectsofβ ̄glucanfromPaenibacilluspolymyxaandL ̄theanineongrowthperformanceandimmunomodulationinweanlingpiglets[J].Asian ̄AustralasianJournalofAnimalSciencesꎬ2008ꎬ21(12):1753-1759. [57]㊀刘秋玲.L-茶氨酸对免疫应激小鼠肝脏保护作用及机制研究[D].硕士学位论文.长沙:湖南农业大学ꎬ2016.[58]㊀孙浪ꎬ鲁双庆ꎬ肖调义ꎬ等.饲料中添加茶氨酸对草鱼免疫和血清生化指标的影响[J].饲料研究ꎬ201261928期彭思敏等:L-茶氨酸及其在动物营养领域的研究进展(6):63-65.[59]㊀SAEEDMꎬYATAOXꎬHASSANFUꎬetal.InfluenceofgradedlevelsofL ̄theaninedietarysupplementationongrowthperformanceꎬcarcasstraitsꎬmeatqualityꎬor ̄ganshistomorphometryꎬbloodchemistryandimmuneresponseofbroilerchickens[J].InternationalJournalofMolecularSciencesꎬ2018ꎬ19(2):462ꎬdoi:10.3390/ijms19020462.[60]㊀PARKJHꎬKANGSNꎬSHINDꎬetal.Antioxidantenzymeactivityandmeatqualityofmeattypeducksfedwithdriedoregano(OriganumvulgareL.)pow ̄der[J].Asian ̄AustralasianJournalofAnimalSci ̄encesꎬ2015ꎬ28(1):79-85.[61]㊀ZHANGCꎬLUOJQꎬYUBꎬetal.Dietaryresveratrolsupplementationimprovesmeatqualityoffinishingpigsthroughchangingmusclefibercharacteristicsandantioxidativestatus[J].MeatScienceꎬ2015ꎬ102:15-21.[62]㊀LINQꎬZHAOJFꎬXIEKꎬetal.Magnololadditiveasareplacerofantibioticenhancesthegrowthperform ̄anceofLinwuducks[J].AnimalNutritionꎬ2017ꎬ3(2):132-138.[63]㊀ZHENGGDꎬBAMBAKꎬOKUBOTꎬetal.Effectoftheanineꎬγ ̄glutamylethylamideꎬonbodyweightandfataccumulationinmice[J].AnimalScienceJournalꎬ2005ꎬ76(2):153-157.∗CorrespondingauthorꎬprofessorꎬE ̄mail:1061051403@qq.com(责任编辑㊀菅景颖)L ̄TheanineandItsResearchAdvancesinAnimalNutritionFieldPENGSimin1㊀LINQian2㊀WUWeiguo1∗(1.FoodScienceandBiotechnologyofKeyLaboratoryofHunanProvinceꎬCollegeofFoodScienceandTechnologyofHunanAgriculturalUniversityꎬChangsha410128ꎬChinaꎻ2.InstituteofBastFiberCropsꎬChineseAcademyofAgriculturalSciencesꎬChangsha410205ꎬChina)Abstract:L ̄theanineisacharacteristicnon ̄proteinaminoacidinteaꎬanditiscurrentlyusedinthefieldoffoodandmedicalcarebecauseithastheeffectofimprovingfoodflavorꎬprotectingnervesꎬanti ̄tumorꎬanti ̄fatigueandloweringbloodpressure.TheresearchontheapplicationofL ̄theanineinthefieldofanimalnutri ̄tionislittle.ThereforeꎬthispapermainlyintroducedthepreparationꎬpharmacokineticsꎬandtheapplicationofL ̄theanineinanimalnutritionfieldꎬsoastopredicttheprospectsofL ̄theanineinfeedandanimalproductionindustryandprovideareferencefortheaccurateutilizationofL ̄theanineinanimalnutritionfield.[ChineseJournalofAnimalNutritionꎬ2018ꎬ30(8):2911 ̄2917]Keywords:L ̄theanineꎻpharmacokineticsꎻanimalnutritionꎻanti ̄stressꎻimmuneperformance7192。

γ-氨基丁酸的有关研究与进展

γ-氨基丁酸的有关研究与进展

γ-氨基丁酸的有关研究与进展1.引言γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid),简称GABA,别名氨酪氨酰或哌啶酸,是一种广泛分布于哺乳动物、植物和微生物中的四碳非蛋白质氨基酸,主要由谷氨酸(glutamic acid,Glu)经谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase,简称GAD 或GDC)催化而来[1,2]。

GABA 是哺乳动物中枢神经中的一种重要神经抑制性介质,介导了40% 以上的神经抑制性信号[3]。

GABA在人体内发挥着极其重要的生理功能,主要功能是降血压[3],另外也可以促进脑的活化,镇静、抗惊厥、抗癫痫,促进睡眠,延缓脑衰老,补充人体抑制性神经递质,同时还能抑制脂肪肝及肥胖症,活化肝功能等[3-5]。

GABA因其较好的生理功能和应用前景,已受到世界学术和企业界越来越多的关注和研究。

而与国外相比,我国有关GABA的研究开发报道较少,有待大力研究开发。

GABA作为一种新型的功能性因子正越来越引起国内人们的关注,对GABA的保健功能和作用机理的进一步深入探讨,必将对其应用起到极大的推动作用。

2.GABA的物化特性GABA为白色结晶或结晶性粉末,熔点202℃,极易溶于水,微溶于热乙醇。

GABA在绝大多数状态下是以带正电的氨基和带负电的羧基的两性离子形式存在的。

GABA的存在状态决定了分子构象:气态时,由于两个带电基团的静电作用,分子构象高度折叠,固态时,由于两个基团构象产生的分子间相互作用,分子构象伸展;液态时,这两种分子构象同时存在。

GABA多变的构象便于和不同的受体蛋白结合,从而发挥其不同的生理功能[6]。

3.GABA的生物活性GABA是哺乳动物脑组织中重要的起抑制作用的神经抑制剂。

根据对激动剂和拮抗剂敏感性的不同,GABA受体可以分为A型(GABAA)、B型(GABAB)、C 型(GABAC)这三种类型[4,6]。

哺乳动物大脑中含量最多的也是最重要的GABA受体是GABAA。

L茶氨酸防治脑疾病研究进展

L茶氨酸防治脑疾病研究进展

茶叶科学 2019,39(2):193~202Journal of Tea Science 投稿平台:收稿日期:2018-06-21 修订日期:2018-08-16基金项目:国家重点研发计划(2017YFD0400803)、湖南省科技重大专项(2017NK1020)、长沙市科技重大专项(kq1703003) 作者简介:曾立,男,在读博士研究生,主要从事茶叶功能成分的作用机制方面的研究。

*通信作者:xiaowenjun88@L-茶氨酸防治脑疾病研究进展曾立1,2,肖文军1*1. 湖南农业大学国家植物功能成分利用工程技术研究中心,湖南 长沙 410128;2. 邵阳学院药学院,湖南 邵阳 422000摘要:随着人口老龄化以及社会竞争日益增长带来的压力,与脑相关的神经退行性疾病及精神疾病越来越严重地影响我们的生活质量。

L-茶氨酸是茶叶中一种独特的非蛋白氨基酸,大量研究表明L-茶氨酸在预防和治疗脑疾病方面有明显功效。

本文综述了L-茶氨酸在机体内的吸收与代谢以及在预防和治疗脑疾病方面的研究成果,希望能为L-茶氨酸的应用和功能产品开发提供参考。

关键词:脑疾病;L-茶氨酸;防治;作用机制中图分类号:S571.1;Q946.8 文献标识码:A 文章编号:1000-369X(2019)02-193-10Advances in Brain Diseases Preventionand Treatment of L- theanineZENG Li 1,2, XIAO Wenjun 1*1. National Research Center of Engineering Technology for Utilization of Botanical Functional Ingredients, Hunan Agricultural University,Changsha 410128, China; 2. School of Pharmacy, Shaoyang University, Shaoyang 422000, ChinaAbstract: With the aging of the population and the growing pressure of social competition, brain-related neurodegenerative diseases and mental disorders increasingly affect our quality of life. L-theanine is a unique non-protein amino acid in tea. Numerous studies have shown that L-theanine has significant effects on the prevention and treatment of brain diseases. In this paper, the absorption and metabolism of L-theanine in the body and the research results in the prevention and treatment of brain diseases were summarized, which would provide a reference for the application of L-theanine and development of functional products.Keywords: brain diseases, L-theanine, prevention and treatment, mechanism of action随着人口老龄化以及日益增长的社会竞争带来的压力,与脑功能相关的诸如帕金森氏综合征(PD )、阿尔茨海默氏病(AD )、亨廷顿舞蹈病(HD )、脑中风等神经退行性疾病,以及抑郁症、精神分裂症、失眠、焦虑症等精神疾病越来越严重地影响我们的生活质量[1]。

β-丙氨酸在运动科学领域的应用及其研究进展

β-丙氨酸在运动科学领域的应用及其研究进展

β-丙氨酸在运动科学领域的应用及其研究进展摘要:β-丙氨酸是一种不参与蛋白质合成的氨基酸,为肌肽、鹅肌肽等肌源活性肽合成的前体物,作为增强肌肉耐力的运动营养补充剂已经广泛应用于临床营养。

此外,β-丙氨酸还可抗衰老,抵抗自由基损伤,是运动科学领域的研究热点之一。

关键词:β-丙氨酸;肌肽;运动表现;健康1β丙氨酸与肌肽关系1.1β-丙氨酸与肌肽的介绍β-丙氨酸(Beta-Alanine)是一种由肝脏内源性产生的非蛋白生成氨基酸。

人类通过食用家禽和肉类等食物获得β-丙氨酸。

然而,β-丙氨酸已被确认为肌肽合成的限速前体,补充β-丙氨酸会增加肌肽浓度,而肌肽(β-Alanyl-L-Histidine)是一种具有多种潜在生理功能的天然二肽,由其组成的氨基酸L-组氨酸和β-丙氨酸在肌肽合成酶的辅助下形成,主要储存在骨骼肌中[1]。

1.2肌肽的作用机制肌肽与肌肽酶是一种催化肌肽分解的酶,存在于人类的血清和各种组织中。

口服肌肽补充是一种提高人体肌肉肌肽水平的低效方法,摄入的肌肽在到达骨骼肌之前最终会被代谢。

肌肽作为细胞内质子缓冲的作用是由Severin等人首先发现的,关于肌肽的结构,咪唑环上的氮原子在生理pH下很容易接受质子,因此有人认为在运动过程中,肌肽缓冲先于碳酸氢盐缓冲系统的参与。

补充β-丙氨酸可以增加肌肉肌肽浓度,并减弱运动引起的pH降低。

在运动过程中以较高的速率产生的活性氧物种(ROS)在某些情况下可能会导致肌肉疲劳和运动引起的肌肉损伤。

肌肽已被证明通过清除自由基和单线态氧而起到抗氧化剂的作用,从而降低氧化应激。

肌肽可以通过螯合过渡金属,如铜和铁,进一步降低氧化应激。

这样可以防止这些过渡金属在芬顿反应中与过氧化物反应,从而导致自由基的产生。

肌肽在人体骨骼肌中含量丰富,可能通过缓冲多余的质子、清除自由基和螯合过渡金属来影响这些导致疲劳和氧化应激的因素,因此可以改善高强度运动时的表现和提高参加力量和力量运动的运动员的训练质量[2]。

γ-氨基丁酸

γ-氨基丁酸

γ-氨基丁酸的生理学功能及研究现状摘要:本文主要对γ- 氨基丁酸的生理功能及生物合成方法进行了综述,并对其研究前景进行了展望。

γ-氨基丁酸(简称GABA),是一种非蛋白质组成的天然氨基酸,在动物、植物和微生物广泛存在。

它为哺乳动物中枢神经系统一种主要的抑制性神经递质。

关键词:γ-氨基丁酸;谷氨酸脱羧酶;生理学功能γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA),又称氨酪酸,是一种非蛋白质组成的天然氨基酸,是谷氨酸为谷氨酸脱羧酶转化的产物。

分布非常广泛,在动物、植物和微生物中均有G A B A存在。

GABA为哺乳动物中枢神经系统一种主要的抑制性神经递质,介导了4 0%以上的抑制性神经传导。

1 、GABA的生理功能1.1 镇定,抗焦虑1950年,Flory等人在哺乳动物的脑萃取液中首次发现GABA。

近年来的研究表明,GABA 是中枢神经系统的一种抑制性传递物质,它是脑组织中最重要的神经递质之一,可结合抗焦虑的受体使之激活,阻止与焦虑有关的信息抵达脑中枢,从根本上镇定神经,起到抗焦虑的效果。

1.2 降血压高血压是现代社会的高发病,它是一种慢性的心脑血管疾病,是造成冠心病、恼辛中等心脑血管疾病的主要因素之一。

据统计,全世界每年因高血压引起的心脑血管疾病的死亡人数超过1200万。

GABA的舒缓血管和降血压的药理功能已经在大量的动物实验和临床医学中得以证实。

哺乳动物的脑血管中有G A B A-能神经支配,并存在相应的受体,GABA与起扩张血管作用的突触后GABAA受体和对交感神经末梢有抑制作用的GABAB受体相结合,同时抑制抗利尿激素后叶加压素的分泌,有效促进血管扩张,使血压降低.能有效促进血管扩张,从而达到降血压的目的。

G A B A通过脑内GABA-能系统的调节,起到抑制心血管和调节血压的作用。

1.3 改善神经机能已有实验证明,在大鼠、猫和犬等一些动物的脑血管中有GABA能神经支配系统,而且该系统还参与脑循环的调节,提高葡萄糖磷酸酯酶的活性,使脑部血液流畅,促进脑组织的新陈代谢和恢复脑细胞功能,改善神经机能。

γ-氨基丁酸在动物生产中的应用研究进展

γ-氨基丁酸在动物生产中的应用研究进展

肤 A和降钙素相关肤等 速激肤能共同参与哮喘 炎症 反 应 , 引起 支 气 管 痉 挛 、 管 微 血 管 渗 漏 和 气 粘 膜 腺 体 的高 分 泌等 反 应 , 与 激 素抗 细 胞 因子 并
性 炎 症 起协 同作 用 ,迅 速缓 解 喘 息症 状 。G B AA 可阻 断 哮 喘 的神 经源 性 炎症 , 从 多个 环 节 抑 制 又 气 管 平 滑肌 的 收缩 , 低 气 道 高反 应 性 , 速 缓 降 迅 解 喘息 症 状 , 副 作 用 少 , 控 制 哮 喘 急 性 发 作 且 是 的有效 药 物 。
25 治疗 癫痫 .
采食量 , 降低料肉比。吴常信等将适量 G B A A添
加 到 肉雏 鸡 前 期 (o 10 m /g 和后 期 (5 10 5 、0 gk ) 7 、5
m / ) 日 中均能降低饲料消耗提高 日 gg k 粮 增重 , 并 在显著改善 肉雏 鸡对 日粮 中氮和 总能利用率 的 同时 降低氨 基 酸脱 氨基 水平 。 因此 , A A能 明显 G B 提高动物 的 日增重和饲料转化率 , 综合提高经济
中均有 GA A存在。 B 随着研 究的深入 , A A已发展成为一种新型功能性 因子 , GB 正逐 渐被 广泛用于 医药、 食品保
健、 化工及 农业等行业。本文综述 了 G B A A在 畜牧业 中的应 用研究进展及最新的工 艺合成方法。
关 键 词 : 一氨 基 丁 酸 ; 理 功 能 ; 生 热应 激
族的成员 , 是镇静催眠药和一些抗癫痫药的作用
1 4
研究表明 G B A A与 G B A受体结合所产生 AA
21 0 0年第 4期
南 料 饲
的具 有 抑 制肺 c 类 纤 维释 放 的 P物质 与 神 经 激

γ-氨基丁酸的生理功能及富集的研究进展

γ-氨基丁酸的生理功能及富集的研究进展

γ-氨基丁酸的生理功能及富集的研究进展
王姣姣;白卫东;梁彬霞
【期刊名称】《农产品加工·学刊》
【年(卷),期】2012(000)001
【摘要】γ-氨基丁酸是一种新型功能性因子,存在于谷物、水果、蔬菜和发酵食品中,是日常摄取的一种非蛋白质氨基酸,但由于天然可摄取量很少,单一从食物中摄取很难发挥其功能性.所以其富集方法在食品保健业倍受关注.综述了γ-氨基丁酸的生理功能、富集技术等,旨在为GABA的工业化生产提供依据.
【总页数】4页(P40-42,45)
【作者】王姣姣;白卫东;梁彬霞
【作者单位】仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东广州510225;仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东广州510225;仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东广州510225
【正文语种】中文
【中图分类】TS201.2+4
【相关文献】
1.谷物中γ-氨基丁酸(GABA)富集工艺的研究进展 [J], 蒋芮;李雅婷;欧阳鹏凌;宋立华
2.γ-氨基丁酸的生理功能和研究进展 [J], 冀林立;孟和毕力格
3.发芽糙米γ-氨基丁酸富集工艺的研究进展 [J], 张良晨;李东红;于淼;刘晓晶
4.γ-氨基丁酸的生理功能及其在食品中的应用研究进展 [J], 蒋彤; 徐慧; 贾丽娜
5.植物代谢法富集粮食中γ-氨基丁酸的研究进展 [J], 姜秀杰;许庆鹏;张爱武;曹冬梅;张东杰
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γ-氨基丁酸生物学功能研究进展

γ-氨基丁酸生物学功能研究进展

γ-氨基丁酸生物学功能研究进展
李瑶;王雷;孙鑫;孙尧;吴琼
【期刊名称】《农业与技术》
【年(卷),期】2024(44)10
【摘要】本文所研究的γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA),是四碳非蛋白质氨基酸,在动植物体和微生物中均能发挥重要的生理功能。

GABA在植物中可调节植物细胞离子的运输,减轻植物细胞酸中毒现象;在哺乳动物体内是一种抑制性神经递质,抑制性神经传导会以其为介质;在人类的精神疾病治疗中也具有极大的优势,其作为抑制性神经递质,能够保护过度兴奋的神经元,具备提高脑活力、镇静、解毒等功能,还能够抗焦虑、抗抑郁和抗癫痫,并且副作用极低。

分离纯化GABA方法相关的研究较多,目前主要有化学合成法、微生物发酵法和植物提取法3种。

本文对GABA的功能及应用进行了论述,归纳了其主要制备方法,并对其未来的研究方向和发展趋势进行了展望,为富含GABA的发芽糙米相关营养食品的开发及其生物学功能的研发应用提供了理论参考。

【总页数】3页(P12-14)
【作者】李瑶;王雷;孙鑫;孙尧;吴琼
【作者单位】黑龙江省科学院高技术研究院
【正文语种】中文
【中图分类】S-3
【相关文献】
1.γ-氨基丁酸的生物学功能及其在畜禽生产上的应用
2.γ-氨基丁酸的生物学功能及其在家禽生产中的应用
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5.γ-氨基丁酸的生物学功能
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生命化学中的非天然氨基酸研究

生命化学中的非天然氨基酸研究

生命化学中的非天然氨基酸研究氨基酸是生命存在的基础,因为它们是构成蛋白质的基本单位。

自然界中的氨基酸数量较少,大约只有20种,但是人类发现了一类新型的氨基酸,称为非天然氨基酸。

这些非天然氨基酸结构不同于自然界中的氨基酸,但是它们依然可以参与到构建蛋白质的过程中。

随着化学技术的进步以及人类对生命本质的深入研究,非天然氨基酸的研究也不断深入,它们被广泛应用于药物、生物材料以及纳米技术等领域。

1. 非天然氨基酸的种类及功能非天然氨基酸的种类繁多,其中最常见、应用最广泛的是半胱氨酸和脯氨酸。

半胱氨酸拥有活泼的巯基,可用于构建二硫键,因此被广泛应用于药物设计和生物材料领域。

脯氨酸是一种对称结构的氨基酸,它可用于设计用于活细胞图像分析的荧光标记物。

非天然氨基酸还有许多其他种类,如苯氨酸、异亮氨酸、半胱氨酸类似物、硒半胱氨酸及其它含硫氨基酸、氧氨和硝基氨基酸等。

这些非天然氨基酸在药物设计、生物材料及工业生物技术领域具有重要作用,它们可以提供新的靶点或功能性基元。

2. 设计和合成非天然氨基酸为了获得新的非天然氨基酸及其衍生物,有必要掌握合成化学方法。

一些非天然氨基酸可以通过化学合成获得,合成方法包括羧基活化反应、亲核加成反应、氨基酸酯基的还原以及脱保护反应等。

此外,发现非天然氨基酸的另一条途径是通过选择性基因革命。

这种方法可以在生命体中引进非天然氨基酸,利用分子遗传学工具,如反向遗传隔离法、基因编辑技术及其他重组DNA技术来实现。

3. 非天然氨基酸在药物和生物材料领域中的应用非天然氨基酸在药物和生物材料领域中有着广泛的应用。

在药物领域,非天然氨基酸和其衍生物可以用于改进药物的稳定性和选择性,调节药物的生物分布和药效,以及防止药物代谢和排泄。

此外,非天然氨基酸和其衍生物还可应用于制备聚合物和酶。

在生物材料领域,非天然氨基酸可以用于构建大分子组装体和功能化表面,并用于生物传感器的设计和开发。

它们还可以在人工脊椎盘、骨骼支架、合成软骨和皮肤组织工程等方面发挥重要作用。

非天然氨基酸在蛋白质工程中的应用研究

非天然氨基酸在蛋白质工程中的应用研究

非天然氨基酸在蛋白质工程中的应用研究随着生物技术的发展,蛋白质工程技术逐渐成为生命科学领域的一个重要研究方向。

在蛋白质工程中,天然氨基酸不足以满足研究的需求,科学家们开始探索非天然氨基酸在蛋白质工程中的应用研究。

非天然氨基酸是指人工合成的氨基酸,它们与自然界中的氨基酸相似,但有着不同的性质和功能。

非天然氨基酸在生命科学领域的应用十分广泛,其中,其在蛋白质工程中的应用研究成为了国际生命科学领域的热点话题。

一、非天然氨基酸的优点天然氨基酸在蛋白质结构和功能研究上具有重要作用,但其数量是有限的,不能满足所有的研究需求。

而非天然氨基酸在蛋白质工程中的应用研究,可以解决这个问题。

其中,非天然氨基酸可以赋予蛋白质新的功能和性质,例如改善酶的催化效率、增强蛋白质的稳定性、增加蛋白质的水溶性等等。

此外,通过非天然氨基酸在蛋白质中的定向插入和替换,可实现精细调控蛋白质的结构和功能。

二、非天然氨基酸的制备与合成非天然氨基酸的制备与合成是其在蛋白质工程中应用研究的关键技术之一。

由于其与自然氨基酸类似,目前有很多有效的合成方法可供选择。

其中,固相合成法是制备非天然氨基酸最常用的方法之一。

简单来说,将氨基酸与固相树脂组装后,外部加入不同的反应试剂,便可合成所需的非天然氨基酸。

然而,随着非天然氨基酸的结构变得更加复杂,其制备和合成技术面临了挑战,需要不断改进和完善。

三、利用非天然氨基酸构建新型蛋白质非天然氨基酸在蛋白质工程中的应用研究,主要体现在构建新型蛋白质上。

在构建新型蛋白质这一领域,非天然氨基酸的应用已经取得了显著的成果。

例如,在酶的研究中,非天然氨基酸已经成功地提高了酶的催化效率,增加了其对废弃物的降解能力,从而具有更好的应用价值。

此外,非天然氨基酸还在药物研发中发挥了重要作用。

例如,在疾病治疗中,利用非天然氨基酸构建靶向特定疾病的蛋白质药物,可以显著提高治疗效果。

四、非天然氨基酸在蛋白质工程中应用的挑战和展望虽然非天然氨基酸在蛋白质工程中的应用研究取得了很多的进展,但其在实际应用中仍然面临很多挑战。

食品中非蛋白质氨基酸的代谢与生理功能研究

食品中非蛋白质氨基酸的代谢与生理功能研究

食品中非蛋白质氨基酸的代谢与生理功能研究氨基酸是构成蛋白质分子的基本单位。

除了蛋白质中的氨基酸,许多植物和动物食品中也包含大量的非蛋白质氨基酸。

这些非蛋白质氨基酸在食品中虽然含量较低,但是在人体内却具有重要的生理功能。

本文将从代谢和生理功能两个方面,探讨食品中非蛋白质氨基酸的研究进展。

一、非蛋白质氨基酸的代谢1.1 验证非蛋白质氨基酸含量食品中的非蛋白质氨基酸在过去不被人们所重视,是后来研究发现其在生理上具有重要意义,才开始引起人们的关注。

针对不同的食品类型,科学家们进行了含量分析,弄清楚各种食品中非蛋白质氨基酸的含量和分布情况。

举例来说,豆制品中含有大量的亚沙酸、天门冬氨酸等氨基酸,而粮食中含有大量的谷氨酸、清氨酸和蛋氨酸等氨基酸。

蔬菜中的丙氨酸、酪氨酸、甘氨酸等氨基酸的含量较高,而水果中的一些酸性氨基酸,如天冬氨酸、谷氨酸,在人体中也具有生理活性等。

1.2 非蛋白质氨基酸的吸收代谢虽然非蛋白质氨基酸是人体所需的营养物质,但是它们的吸收过程和蛋白质有所不同。

在胃和小肠中,蛋白质不能被直接摄取,而需要被消化成氨基酸和肽。

但是非蛋白质氨基酸却可以直接被摄取,没有被消化的过程。

进入人体之后,非蛋白质氨基酸跟随血液到达肝脏,其中有些会经过代谢分解,有些则被利用构建新的蛋白质分子。

不同类型、不同性质的非蛋白质氨基酸在人体代谢中也都有其独特的代谢途径。

1.3 非蛋白质氨基酸在代谢疾病中作用多数非蛋白质氨基酸是通过通途或者独特的代谢途径参与体内代谢过程的。

而且有一些非蛋白质氨基酸最初是用于治疗氨基酸代谢障碍类疾病的。

后来,科学家们在研究过程中发现,一些非蛋白质氨基酸在与意想不到的代谢过程有关时,对人体具有重要的生理作用。

例如,山梨酸不仅在性质上不是蛋白质组成氨基酸,而且在代谢过程中产生单位量ATP(三磷酸腺苷)所需的能量比其他代谢物节约两倍。

而且成人中摄入约5克时,可以在心肌缺血、代谢和缺氧状态下显著提高myocardial ATP 以及酸中毒后的恢复效应。

非蛋白质氨基酸

非蛋白质氨基酸

非蛋白质氨基酸非蛋白质氨基酸是一类重要的有机分子,它们既不是小分子,也不是蛋白质,但却能够为生物体提供重要的生理功能。

它们的使用范围越来越广泛,在制药,食品和其他行业中都有广泛的应用。

非蛋白质氨基酸是一类结构复杂的有机分子,由一个氨基酸核心和一个或多个有机配体组成。

通常它们是生物体激素或其他积累物的重要组成部分。

它们可以分解一些复杂的有机分子,帮助生物体消除外界的干扰,以及参与激素的发挥功能等。

这些功能在各种生命过程中都发挥着重要的作用,如免疫应答、细胞分裂、细胞通讯等。

近些年,非蛋白质氨基酸的技术也取得了很大的进步,它们在很多科学应用中得到了广泛的应用。

例如,可以通过把一种非蛋白质氨基酸活性体与一种特定的药物结合来抑制某种疾病,从而治疗疾病。

也可以使用非蛋白质氨基酸来检测疾病,提高疾病诊断的准确性,准确检测病理和生化变化。

此外,非蛋白质氨基酸也可以用于食品添加剂、抗生素的生产以及细胞分子的研究等。

近年来,与非蛋白质氨基酸有关的技术发展也取得了很大的进展。

例如,信号识别肽技术可以筛选出具有特定生物活性的非蛋白质氨基酸。

细胞性合成技术可以将微生物或动物细胞中的非蛋白质氨基酸活性体量产化。

此外,也有一些其他技术来研究非蛋白质氨基酸的结构,包括荧光共振能量转移技术、X射线衍射技术和核磁共振技术等。

这些技术的发展为我们更好地理解非蛋白质氨基酸的结构提供了可能。

非蛋白质氨基酸的发展和应用正在不断深化,它们可以应用于更多的领域,从而更好地满足社会的需要。

然而,由于非蛋白质氨基酸的稳定性比较差,试验研究中存在很多问题,这阻碍了它们应用的发展和推广。

因此,未来我们需要进一步深入研究非蛋白质氨基酸的合成机制,改进稳定性,提高其活性,以便在更多领域更好地应用非蛋白质氨基酸。

非蛋白质氨基酸是一类重要的有机分子,它们是生物体激素或其他重要结构的重要组成部分。

它们可以参与激素的发挥功能,可以在制药,食品和其他行业中发挥多种作用。

蛋白质的非天然氨基酸置换与功能关系

蛋白质的非天然氨基酸置换与功能关系

蛋白质的非天然氨基酸置换与功能关系蛋白质是生命体中重要的基础组成部分,它们在细胞功能和结构的调节中发挥着关键作用。

蛋白质的功能与其氨基酸组成密切相关,而纯天然氨基酸序列的限制限制了蛋白质的多样性。

为了拓展蛋白质在生物学和生物技术领域中的应用,科学家引入了非天然氨基酸的概念,通过置换蛋白质中的氨基酸,创造出新的蛋白质,从而拓展了它们的功能。

1. 非天然氨基酸的引入方法非天然氨基酸通常是指不在自然界中广泛存在的氨基酸,例如含有功能性团或特殊结构的氨基酸。

科学家们通过多种方法将非天然氨基酸引入到蛋白质中。

一种常用的方法是遗传密码扩展,通过工程改造使细胞能够识别并翻译所需的非天然氨基酸。

此外,还可以利用化学方法,在蛋白质表面引入非天然氨基酸。

2. 非天然氨基酸的功能置换蛋白质中的氨基酸可以为蛋白质赋予新的功能。

非天然氨基酸的引入可以增强蛋白质的稳定性、活性或选择性。

例如,在药物研发领域,科学家们利用非天然氨基酸的置换改善了药物的稳定性和药效。

此外,非天然氨基酸的引入还可以调节蛋白质的结构和功能,例如改变蛋白质的折叠速度和稳定性,从而影响其在细胞中的功能。

3. 非天然氨基酸在生物技术中的应用非天然氨基酸的引入为生物技术领域的发展提供了新的机遇。

通过对蛋白质进行改造,可以开发出具有新功能的蛋白质。

其中一个重要的应用领域是蛋白质标记和成像。

科学家们利用非天然氨基酸的引入,可以在蛋白质中引入荧光团或其他探针,用于实时监测蛋白质在细胞中的动态变化。

此外,非天然氨基酸的使用还可以改善蛋白质药物的效果和副作用。

总结:非天然氨基酸的置换是一种改变蛋白质氨基酸组成的方法,可以为蛋白质赋予新的功能并拓展其应用领域。

通过引入非天然氨基酸,科学家们可以改善蛋白质的稳定性、活性和选择性,从而在药物研发和生物技术领域中发挥重要作用。

非天然氨基酸的应用前景广阔,将为生物科学的发展带来新的突破。

尿素循环非蛋白氨基酸 -回复

尿素循环非蛋白氨基酸 -回复

尿素循环非蛋白氨基酸-回复尿素循环是一种重要的生化途径,用于处理蛋白质代谢过程中产生的氨基氮。

非蛋白氨基酸是指不能被翻译进蛋白质的氨基酸。

本文将从非蛋白氨基酸的定义开始,一步一步回答关于尿素循环和非蛋白氨基酸的问题。

第一部分:非蛋白氨基酸的定义和功能(300-500字)非蛋白氨基酸是指不能被翻译进蛋白质的氨基酸。

与常见的20种蛋白氨基酸(包括必需氨基酸和非必需氨基酸)不同,非蛋白氨基酸并不直接参与蛋白质的合成。

然而,它们在生物体内发挥着重要的功能。

非蛋白氨基酸可以用于能量代谢、免疫调节、信号传导等生理过程。

例如,天门冬氨酸(aspartic acid)是一种常见的非蛋白氨基酸,它在三羧酸循环中起到重要的代谢作用。

另外,谷氨酸(glutamic acid)和甘氨酸(glycine)等非蛋白氨基酸在神经递质合成过程中起到重要的作用。

第二部分:尿素循环的概述(500-800字)尿素循环是一种生化途径,将氨基酸代谢过程中产生的氨基氮转化为尿素,以便排出体外。

它的主要发生在肝脏细胞中,但也涉及到其他器官和组织。

尿素循环有六个关键酶和五个中间产物,包括重要的非蛋白氨基酸谷氨酰胺(glutamine)和天冬氨酸。

尿素循环的过程如下:1. 氨基酸代谢:蛋白质的降解产生氨基酸,这些氨基酸可以通过蛋白质合成或在能量代谢中被使用。

其中一些氨基酸(如谷氨酰胺)进入尿素循环。

2. 谷氨酰胺合成:谷氨酰胺是尿素循环的主要底物,它由谷氨酸和氨基酸谷氨酸在胞质中合成。

3. 尿素循环:谷氨鰣作为尿素循環的基礎,通過一系列酶反應被轉化為尿素,然後釋放到血液中。

4. 尿素合成:尿素在肝细胞中通过尿素循环的最后一步合成,涉及到辅酶辅酶A(CoA),二氧化碳和尿铵。

5. 尿素排泄:尿素由肝脏转运到肾脏,然后通过尿液排出体外。

第三部分:非蛋白氨基酸与尿素循环的关系(500-700字)非蛋白氨基酸在尿素循环中发挥着重要的角色。

它们作为底物,进入尿素循环,并通过一系列酶反应被转化为尿素。

非蛋白质氨基酸的结构与功能

非蛋白质氨基酸的结构与功能

非蛋白质氨基酸的结构与功能我们来了解一下非蛋白质氨基酸的基本结构。

与蛋白质氨基酸不同的是,非蛋白质氨基酸不参与蛋白质合成过程,它们在生物体内发挥着其他重要的生理作用。

非蛋白质氨基酸的结构与蛋白质氨基酸类似,都包括一个氨基基团(NH2)、一个羧基基团(COOH)和一个侧链。

但非蛋白质氨基酸的侧链结构多种多样,这也决定了它们的不同功能。

我们来看一下一些常见的非蛋白质氨基酸。

一种重要的非蛋白质氨基酸是谷氨酸,它在人体内发挥着多种功能。

谷氨酸是中枢神经系统的主要兴奋性神经递质,它可以帮助神经细胞传递信号。

此外,谷氨酸还参与了人体的氮代谢过程,具有调节酸碱平衡和解毒作用。

另一个常见的非蛋白质氨基酸是甘氨酸。

甘氨酸在人体内发挥着重要的生理作用,它是一种抗氧化剂,可以帮助清除自由基,减少细胞损伤。

此外,甘氨酸还可以促进肝细胞再生,对肝脏具有保护作用。

甘氨酸还参与了人体的能量代谢过程,帮助维持正常的能量供应。

还有一种重要的非蛋白质氨基酸是肌氨酸。

肌氨酸在人体内主要存在于肌肉组织中,它可以帮助增强肌肉的收缩力和爆发力。

肌氨酸还可以提高肌肉的耐力,延缓肌肉疲劳的发生。

因此,肌氨酸被广泛应用于运动员的训练和康复中。

除了以上几种常见的非蛋白质氨基酸之外,还有一些其他的非蛋白质氨基酸也具有重要的生理功能。

例如,精氨酸是精子生成的重要成分,对生殖系统的正常发育和功能起着重要作用。

脯氨酸是一种重要的代谢产物,参与了蛋白质合成和能量代谢过程。

组氨酸是一种重要的神经递质,在中枢神经系统中发挥着重要的调节作用。

非蛋白质氨基酸在生物体内具有多种重要的功能。

它们的结构多样,决定了它们的不同功能。

通过研究非蛋白质氨基酸的结构和功能,可以更好地理解生物体内的生理过程,为疾病的治疗和健康的维护提供科学依据。

非蛋白氨基酸

非蛋白氨基酸

非蛋白氨基酸
非蛋白氨基酸是一类不参与蛋白质合成的氨基酸,它们在生物体内发挥着重要的生理功能。

尽管它们不是蛋白质的组成部分,但它们仍然对人体的健康和生存起着至关重要的作用。

一种重要的非蛋白氨基酸是肌酸,它在肌肉组织中起着重要的能量转移和储存的作用。

肌酸在人体内以肌酸磷酸盐的形式存在,能够在肌肉收缩时释放出能量,提供肌肉运动所需的动力。

此外,肌酸还被广泛用于运动员和健身者的补充剂,可以增加肌肉力量和耐力,帮助他们更好地进行训练和比赛。

另一种重要的非蛋白氨基酸是谷胱甘肽,它是一种强效的抗氧化剂,能够帮助清除体内的自由基,减少氧化损伤对细胞和组织的危害。

谷胱甘肽还具有解毒和排毒的作用,能够帮助人体排除有害物质,保持身体健康。

此外,谷胱甘肽还能增强免疫系统的功能,提高机体抵抗疾病的能力。

在人体内还存在着一种名为甘氨酸的非蛋白氨基酸,它是一种重要的氨基酸代谢产物,能够帮助维持酸碱平衡,调节体内氨基酸的代谢和利用。

甘氨酸还能够促进脂肪酸的氧化,提供能量和热量,对维持机体的正常代谢和功能至关重要。

除了肌酸、谷胱甘肽和甘氨酸之外,人体内还存在着许多其他重要的非蛋白氨基酸,如精氨酸、色氨酸、赖氨酸等,它们在人体内发
挥着各种重要的生理功能,对保持人体健康起着重要的作用。

总的来说,非蛋白氨基酸虽然不参与蛋白质的合成,但在人体内发挥着重要的生理功能,对维持人体的正常代谢和功能至关重要。

通过科学合理的膳食搭配和补充,可以确保人体获得足够的非蛋白氨基酸,保持身体健康和活力。

希望通过对非蛋白氨基酸的了解,人们能够更好地关注自己的饮食和营养,保持健康的生活方式。

氨基酸家族(新编·之一):非蛋白质氨基酸及蛋白质氨基酸衍生物

氨基酸家族(新编·之一):非蛋白质氨基酸及蛋白质氨基酸衍生物

氨基酸家族(新编·之一):非蛋白质氨基酸及蛋白质氨基酸衍生物【非蛋白质氨基酸定义】非蛋白质氨基酸(Non-protein amino acid),也称为非编码氨基酸,是指自然界中除组成蛋白质的20多种常见氨基酸以外的含有氨基和羧基的其他氨基酸种群。

非蛋白质氨基酸多以游离或小肽的形式存在于生物体的各种组织或细胞中。

非蛋白质氨基酸多为蛋白氨基酸的取代衍生物或类似物,如磷酸化、甲基化、糖苷化、羟化、交联等。

除此之外,还包括D-氨基酸及β、y、δ氨基酸等。

展开剩余82%据统计,从生物体内分离获得的非蛋白质氨基酸已达700多种,在动物中发现的有50多种,植物中发现的约240种,其余多存在于微生物中,其中已测定分子结构的有400多种。

以前在学术上,对非蛋白质氨基酸并不重视,因为构成人体蛋白质并同生命息息相关的是蛋白质氨基酸。

但随着人们对氨基酸领域的不断探寻,人们逐渐发现,非蛋白质氨基酸虽然不参与蛋白质合成,但是它们具有一些蛋白质氨基酸没有的特殊的医学和生理作用,并广泛地运用于医学、生理保健等领域。

【主要的非蛋白质氨基酸】大名鼎鼎的牛磺酸最早由牛黄中分离出来,在神经系统中发现有较多的含量。

最早发现它为婴幼儿和动物早期大脑以及视力发育所必需,继而发现它能降低血脂、胆固醇、血糖及血压,还能改善心肌缺血、防治心律失常等等许多作用。

在美国、欧洲、日本等发达国家及很多发展中国家,牛磺酸均为国家法定食品添加剂之一,必须添加到婴儿奶粉及其他婴幼儿食品中。

由于它能够促进婴幼儿的生长发育、老年的保健,在上世纪八十年代,就取得了FAD认证,列入食品添加剂。

由于它还能防治高血压、中风、糖尿病,成为现代人抵抗四大疾病杀手的健康卫士,在过去15年里,牛磺酸在保健食品/能量饮料、医药类产品、动物(家禽)饲料添加剂等行业里的应用逐渐普及。

现在,牛磺酸已成为21世纪增长速度较快的一种重要医药保健品原料(2017年牛磺酸的国际价格猛涨五倍)。

5-氨基乙酰丙酸的生理功能及在动物生产中的应用

5-氨基乙酰丙酸的生理功能及在动物生产中的应用

5-氨基乙酰丙酸的生理功能及在动物生产中的应用
陆壮
【期刊名称】《饲料工业》
【年(卷),期】2017(38)1
【摘要】5-氨基乙酰丙酸是一种广泛存在于生物体中的非蛋白氨基酸,在调节血红素合成过程中起重要作用。

文章综述了5-氨基乙酰丙酸的生理功能,以及对动物生产性能、铁元素吸收利用以及动物免疫状态的调节作用,为畜牧业进一步开放利用5-氨基乙酰丙酸提供参考依据。

【总页数】3页(P22-24)
【关键词】5-氨基乙酰丙酸;生理功能;动物生产
【作者】陆壮
【作者单位】南京农业大学
【正文语种】中文
【中图分类】S831.5
【相关文献】
1.5-氨基乙酰丙酸的生理作用及其在农业生产中的应用 [J], 宋士清;郭世荣
2.利用5-氨基乙酰丙酸脱水酶缺失的重组大肠杆菌合成5-氨基乙酰丙酸 [J], 郭小飞;陈久洲;张莉露;贾士儒;郑平
3.生物质生产乙酰丙酸及其衍生物5-氨基乙酰丙酸的进展 [J], 陈育如;骆跃军;李雪梅
4.乙酰丙酸和前体物对Rhodobacter sphaeroides 5-氨基乙酰丙酸合成的影响[J], 王俊卿;张肇铭
5.5-氨基乙酰丙酸在动物铁代谢调控中的应用进展 [J], 张龙涛;李忠荣;缪伏荣;刘景;谢新东;冯玉兰
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L_刀豆氨酸的研究进展

L_刀豆氨酸的研究进展

科 ( Papilionnoidea) 等 植 物 及 其 种 子 中[18], 被 认 为 是 这 为 67%。其合成途径如下:
些豆科种子的可溶性氮的储藏库。最早在 1939 年刀豆
氨酸被成功的从去掉油脂的豆科植物种子中提取出来
[19]。1971 年通过离子交换色谱法, 提纯出了具有消旋性
的 L- 刀豆氨酸[20], 但纯度较差, 产率低。直到 1977 年,
氨酸, 反应收率为 51%。该方法虽然合成中间体的产率
[4]Rosenthal G A. The biochemical basis for the
较高, 氨基保护剂毒性小, 但 L- 高丝氨酸作为原料价 potent antimetabolic effects of L-canavanine [J]. Phy-
以得到 L- 刀豆氨酸。具体过程如下:
2.2.3 由 L- 高丝氨酸制备 L- 刀豆氨酸法:
该方法[23]以 L- 高丝氨酸为原料, 碳酸二叔丁酯为
2006 年 3 月
L- 刀豆氨酸的研究进展
·7·
氨基保护试剂, 合成过程与方法 2 相似, 合成 L- 刀豆 Molec Biol, 1995, 25(8): 933 ̄938.
properties of L-canavanine[J]. Insect Biochem Molec.
Biol, 1996,26(4): 389 ̄394.
[6]Bence A K,Crooks P A. The mechanism of
L-canavanine cytotoxicity arginyl tRNA synthesase as
究证实, L- 刀豆氨酸及其衍生物无论是作为单一药物 还是与 5- 氟尿嘧啶( 5-florouraol) 联合使用或作为放射 化疗物质, 都具有明显的抗肿瘤性[9], 且被认为是一种 有效的抗胰腺癌物质[10]。胰腺癌( pancreatic cancer) 是 一种严重的消化系统恶性肿瘤,在美国,胰腺癌居恶性 肿瘤死亡原因的第 4 位, 消化道肿瘤死亡原因的第 2 位[11], 死亡率非常高。因此, L- 刀豆氨酸作为一种抗癌 特别是胰腺癌物质具有广阔的研究价值。下面对 L- 刀 豆氨酸的抗癌机理和制备方法作详细的说明。
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非蛋白氨基酸的应用和功能研究进展系;人员培训从以学历教育为主,转变为以终身学习教育,并以能力,团队学习为主.人力资源管理应从科学的人力资源管理角度出发,从本单位的人力资源管理规划开始,一般包括招聘,岗位描述,培训,技能,绩效评估,个人信息,薪酬福利,假期一离职等内容.在管理过程中,要充分发挥办公自动化信息系统的作用,减少人工操作,以节省人力物力.绩效管理实际上是包括人力资源管理在内的,所有的内外部环境因素影响的结果.所以应将人力资源管理纳入到绩效管理中,NgDi各种人力资源分析,薪酬体系,责任,岗位说明等一些变量,人力资源管理与绩效就会更加有说服力,对实践更有指导作用.非蛋白氨基酸的应用和功能研究进展口文/范镇基自然界中从细菌到人类的所有蛋白质主要都是由20种氨基酸组成的,这20种氨基酸称为蛋白氨基酸,也称为基本氨基酸或标准氨基酸.非蛋白氨基酸是指除组成蛋白质的20种常见氨基酸以外的含有氨基和羧基的化合物.非蛋白氨基酸多为蛋白氨基酸的类似物或取代衍生物,如甲基化,磷酸化,羟化,糖苷化,交联等等.除此之外,还包括p,,6氨基酸及D一氨基酸.非蛋白氨基酸多以游离或小肽的形式存在于生物的各种细胞或组织中.据统计,从动物,植物,海洋生物,微生物体内分离得到的非蛋白氨基酸已达700余种,其中已测定分子结构的有400多种,在植物中发现的约240种,动物中发现的有50多种,其余多存在于微生物中.非蛋白氨基酸种类繁多,结构也各不相同,相应的合成方法也很多.一般生物合成的途径通过下列三种方式进行: (1)基本氨基酸合成后的修饰;(2)基本氨基酸代谢产生的中间产物;(3)L一氨基酸的消旋.事实上,非蛋白氨基酸在生物体内合成的途径十分复杂,有些合成机理尚不十分清楚,还需进一步研究.非蛋白氨基酸可以说是对天然氦基酸的有益补充,与蛋白氨基酸相比,它自身代谢与结构功能方面有着蛋白氨基酸所不能起到的作用.人们在它的发现与合成上,对其功能与应用的研究也逐渐深入.如能深入地了解非蛋白氨基酸的作用机理,将有助于研究和开发出结构特殊的非蛋白氨基酸药物.118J广东科技20094总第209I一,已打开应用大门的非蛋白氨基酸1.牛磺酸——它首发于牛黄,在神经系统中亦颇丰.先是发现它为婴幼儿和动物早期大脑以及视力发育所必需,继而发现它能降低血脂,胆固醇,血糖及血压,还能改善心肌缺血,防治心律失常.由于它能够促进婴幼儿的生长发育,老年的保健,在上世纪八十年代,就取得了FAD认证, 列入食品添加剂.由于它能防治高血压,中风,糖尿病,成为现代人抵抗疾病的四大杀手之一和健康卫士,近几年间在婴幼儿奶粉,老年保健品中被广泛应用,因此其需求用量大增,已突破万吨,尚供不应求.牛磺酸是视神经和大脑发育的必需氨基酸,它已被用于婴幼儿,老人,病人的强化剂.大脑中轴突,树突的生长发育以及神经递质的合成需要特定的脑营养物质(如牛磺酸等).而牛磺酸属于激发态物质,能有效促进轴突和树突的快速生长发育和神经递质的加速合成,抑制脑疲劳,保持脑组织高效率地运转,极大地激发智力的发展.牛磺酸对人类脑神经细胞的增殖,分化及存活过程具有明显的促进功能, 而且它有抗氧化作用,能遏制脑细胞退化,提高脑细胞的活力,刺激人脑沟回加深和脑皱褶纹的增多.而人脑中的沟回越深,皱褶纹越多,人就越聪明.正如脑科专家所揭示,人类一般的脑力劳动者如学生,教师,科技工作者等,最好每天能补充食用300—500mg牛磺酸.一般的食品中不含牛磺酸,人类牛磺酸的来源一是人的乳汁,二是高科技人工合成的产品,如”生命一号”.”生命一号”产品采用以日本ED-AC (要素膳)和美国EN—SURE(加营素)为基础原料,加入牛磺酸,脑磷脂等成份,使其功效有了新的突破,能营造脑力劳动者学习工作的最佳状态,激发大脑潜能,促进智力的超常发展,对记忆有显着提高.它的应用,必将给我国国人智力和科技发展带来新的飞跃.2.y一氨基丁酸(GABA):它是一种广泛存在于自然界的非蛋白氨基酸,是中枢神经系统主要的抑制性神经递质.人脑缺乏它时,常导致癫痫;老年人脑内一氨基丁酸明显下降,常出现耳不聪,目不明现象.在临床上它已成为降血压,促进大脑新陈代谢的护脑药,也常用于小儿麻痹症,脑溢血,煤气中毒及缓解头部外伤后遗症的防治药.其生理功能主要如下:①健脑的作用.由于GABA为谷氨酸的三羧酸循环提供了另外一种途径(GABASHUNT),所以能有效地改善血脑循环,促进脑的代谢功能;②降压作用, 其作用于延髓的血管运动中枢可使血压降低,神经镇定;③抑制神经进度兴奋,亦是保护机体神经系统脑组织的良法;④改善脂质代谢,防止动脉硬化,在临床上已经作为降血压,促进大脑新陈代谢的护脑药,它常用于小儿麻痹症,脑溢血,煤气中毒及缓解头部外伤后遗症等防治药和改善脑动脉硬化引起的各种症状的药物;⑤醒酒功能;⑥增强风味.类似于谷氨酸的甜味,能够增强食品的风味.3.茶多酚:茶多酚是茶树特有的氦基酸,是绿茶的风味和功能因子物质.它占茶叶游离氨基酸约50%干重之l一2%,纯品为白色针状结晶.其生理功能有:①降低血压, 茶叶中的类黄酮能降低心血管病和中风的危险;②有放松功能和安神作用.实验表明饮5杯茶后吸收的茶氨酸,4O 分钟后在大脑表面可检出明显的a脑波,促使人进入放松状态;⑧提高学习记忆能力——因它能使脑线粒体内神经传导物——多巴胺增多,可提高细胞兴奋性和学习能力.④抗衰老,抗感染,防癌,防痴呆.它通过一氨基丁酸,5一羟色胺等神经递质,抑制环一AMP的合成和干扰谷氨酰胺代谢来抑制癌细胞:茶类黄酮还有助缓解骨质疏松和某些过敏,也能降低癌症的风险.其应用主要有:①改善食品风味, 能改善强化锌食品,可可及草药饮料的苦涩味;②生产放松,安神食品:饮用0.1一O.2mg茶氨酸便见其功效;③茶氦酸是衡量茶叶质量等级的重要标志,对次级茶叶添加茶氨酸可提高茶叶的质量,级别,档次和价格.在外贸中可以创造出更佳的经济效益,为提高中国茶叶的地位与形象作出贡献;④茶是21世纪最主要的饮料,茶氨酸在医疗保健方面也有广阔前景.最近,哈佛大学的研究报告指出,茶氨酸能提高免疫力至5倍,故可把茶列为功能饮料.只要把茶氨酸的合成搞上去,应用到茶ntm去定可大大提高中国茶的地位和竞争力,为中国茶业发展作出更大贡献.4.南瓜子氨基酸:南瓜子氨基酸是从葫芦科植物中找到的一种水溶I”m-~P蛋白氨基酸,其化学名为3一氨基一3一羧基吡烷酸.结构式在吡咯烷的第3号碳原子上同时连接了一个氨基和一个羧基的化合物.以往它常作为抗寄生虫药如作为驱虫剂.科研工作者不久前又发现,它还有一个很宝贵的新功能:可抑制组氨酸脱羧酶活性,从而降低血清和组织中胺的浓度.众所周知,组氨酸是变态(过敏)反应的介质,它可成为解决皮肤过敏和美容的好帮手.现代医学虽然很昌明,但对过敏和皮肤的变态反应的有效治疗办法并不多,抗过敏药物不下十种,但副作用多和使用禁忌多,均须小心限量使用.如对支气管哮喘,肌肉用力剧痛,痉挛性鼻炎,气管炎,枯草热,因变态反应引起的荨麻疹,湿疹,皮肤红斑,痉挛,昆克氏水肿,结膜炎及医源性药物过敏等,常用抗过敏药物是经常令医生们头痛的问题. 1998年5月,400余中外医学家首聚羊城(广州)进行对日益增多的变态(过敏)反应的学术交流和研讨.这表明日益增多的过敏反应问题,已成为世界医学中令人关注的热点. 日本专家曾对1336名幼儿进行过调查,发现有13%的孩子有食物过敏的表现(对气体,药物等尚缺调查数据).变态(过敏)反应问题可大可小,而且目前常用的抗过敏药物——激素类或其它化学合成物,往往副作用大,适应性不广,医生们皆认为这是棘手的问题.抗过敏药皆耍慎为使用.南瓜子氨基酸能适用于天然过敏源或滥用药物引起的各种过敏症,是目前治疗由变态反应所引起的过敏症的最安全和最简便的方法.如今发现南瓜子氨基酸对过敏反应有良好的治疗作用,又安全,实是对临床医学的一大贡献. 南瓜子氨基酸可从南瓜种子提取,来源广泛,唯原料中含量不高,要获取大量产品有困难.而人工化学合成,适合大规模生产,但所得产品是消旋体,有一半是无用的,成本亦不高;至于用猪肝酯酶立体定向合成法,工艺过于繁多, 且成本也较高,不是理想的方法.故仍多采用简便和廉价的提取法.南瓜品种多,生长环境差异大,何种南瓜子氨基酸最好,尚未知详,提取技术的收得率也有待提高,要进一步降低成本,才能更好地为人民健康服务.5.谷氨酰胺:谷氨酰胺是人体内谷氨酸和氨在谷氨酰胺合成酶催化作用下的生成物,它是人体内含量最多的氨基酸.但机体需要时,谷氨酰胺可提供用于合成新的氨基酸和合成核苷酸的嘧啶,嘌呤.它是氨的解毒产物和氨的运输,储存形式.人血浆L一谷氨酰胺水平常作为体育界评价是否过度训练的一个指标备受关注;健美爱好者及竞技运动员在进行高强度的力量训练时,体内L一谷氨酰胺的水平可下降50%,此时应当及时补充L一谷氨酰胺,因为它能有效防止肌肉蛋白的分解,通过细胞的水合作用,增加细胞的体积, 广东科技...总第0g期l119可促进肌肉的生长.口服L一谷氨酰胺能使生长激素的水平提高4倍,并使胰岛素和睾酮分泌增加,促进肌肉的生长,身高的增加,体质的增强.谷氨酰胺可大量用于治疗运动员的运动综合症和高强度劳动或运动后的疲劳恢复,重建免疫系统,有利于治疗和支持肝脏功能,减少癌症治疗中放疗和化疗的副作用.二,非蛋白氨基酸在医药方面的应用1.非蛋白氨基酸的肝昏迷治疗作用肝昏迷是指由于严重肝病所导致的中枢神经系统功能紊乱,出现意识改变和昏迷为主的一种神经症状,又称肝性脑病.氨基酸在降低血氨,影响中枢传递介质及纠正氨基酸不平衡上都有很好的作用.因此在肝昏迷治疗上,氨基酸有肯定的功效.对肝昏迷病人的研究表明,患者脑组织,脑脊液,血液中的谷氨酰胺浓度增加,且与昏迷程度呈正比.在正常情况下,氨的解毒是在肝脏中进行的,由二分子氨,一分子C0经尿素循环(鸟氨酸循环)合成一分子尿素排除体外.精氮酸,瓜氨酸,乌氨酸都是尿素循环的参加者, 其中瓜氨酸,乌氨酸是非蛋白氨基酸,只存在于肝脏中,其功能是解氨毒.当肝功能降低时,参加上述尿素循环的几种酶的活性降低,尿素循环难以进行,血氨浓度急剧增加,应用精氨酸等,可使尿素循环活化,血氨浓度降低,肝昏迷症状得到缓解.2.非蛋白氨基酸的抗氧化作用对氨基酸的生物抗氧化能力的研究主要是针对生物体内潜在的氧化活性物种(如O一)的清除能力而开展的.用化学发光法测定氨基酸对活性氧自由基的清楚能力研究证明,氨基酸普遍具有生物抗氧化能力.张英等在竹叶及其提取物中,检出一种特殊的非蛋白氦基酸——8一羟基赖氨酸,其化学发光和核磁共振结果表明,赖氦酸羟化后清除活性氧自由基的能力显着提高.羟化以后的赖氨酸在8一氨基的邻位上增加了一个羟基,其可能的增效机理是由于羟基的供氢作用和分子内氢键的稳定效应.邻位的氦基和羟基的存在有利于形成分子内氢键, 由于供氢作用使s一羟基赖氨酸的氧化态产物具有一定的稳定性,从而增强了它的清除活性氧自由基的能力.由于这一特殊的非蛋白氨基酸以相当的含量存在于竹叶中,表明它对生物保持自身稳定具有重要的生物学意义.3.抗肿瘤(癌)的作用从20世纪50年代至今,有700多种非蛋白氨基酸和氮基酸衍生物已经被合成或分离出来.进而进行了抗肿瘤120广东科技20094总第209期的研究,这些化合物大致可分为以下几种类型:氨基酸作为载体的抗肿瘤剂(如负载芥子气或重氨基化合物)作为肿瘤细胞特殊需要的氨基酸的结构类似物(抗代澍物)作为一种酶抑制剂的抗肿瘤剂.目前,人类对抗肿瘤作用的生化机制尚不十分清楚.初步研究结果表明,这种抑制作用与肿瘤的核酸,蛋白质的合成受到破坏密切相关.如甲胺酰基从甲氢酰磷酸转移到L一天门冬氨酸生成甲胺酰一L一天门冬氨酸是在体内嘧啶核苷酸生物合成的一个步骤.这~反应是由L一天门冬氨酸甲胺酰基转移酶(ACT酶)催化的.而N一磷酸乙酸一L天门冬氨酸(PAPL)由于其结构与这个酶的过渡状态在结构上相似,作为竞争性的抑制剂,使ACT酶受到抑制,导致体内嘧啶核苷酸物合成受到抑制,从而抑制肿瘤的生长.此外,非蛋白氨基酸还可能通过与体系中金属离子结合而破坏细胞分裂和DNA合成来阻止肿瘤细胞合成.含羞草碱广泛存在于豆科植物中,是一种有毒的非蛋白氨基酸. 其结构中吡啶环4位上的氧和3位羟基上的氧通常可结合Fe,Cu,zn等.人体乳腺癌细胞实验表明,含羞草碱能阻止正常细胞的循环过程,从而起到一定的抗癌作用.大量证据表明,铁离子是细胞分裂和DNA合成所必需的.含羞草碱可以通过以下两种途径阻碍细胞循环过程:①直接结合某一必需蛋白质或酶;②与铁离子或其它二价阳离子整合,从而降低酶的活性.4.在消化系统病(胃肠病)中的应用L一谷氨酰胺对肠道黏膜有积极的营养和保护作用,在治疗腹部溃疡和Crohrisdis—ease时,它可作为单一的氨基酸营养物质发挥作用.L一谷氨酰胺是肠道黏膜的主要能源物质和蛋白质的氮源供体,它为肠粘膜重量,DNA和蛋白质含量的增加提供了物质基础.由于L~谷氨酰胺提供了DNA复制所需的能量,核苷酸和碱基,亦成为肠道细胞发挥功能的基础.谷氨酰胺对经常有上消化道症状的病人和必须服用非激素类抗炎药物者,如关节炎,痛经和严重头痛的病人,常是一种合理的选择.L一谷氨酰胺可引起门静脉血中胰高血糖素的浓度增加,而胰高血糖素可增高L一谷氨酰胺酶活性,从而增加肠粘膜对谷氨酰胺的作用.谷氨酰胺可伎肠上皮细胞内的多胺含量增加,促进上皮细胞的分化.可防止胃溃疡,缓解腹泻及防止药物性胃炎.由于L~谷氨酸的少过敏和减轻炎症症状的特性,它已被应用于肠道综合症——间歇性腹泻或便秘及腹疼痛.(作者单位:华南师范大学老教授协会)。

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