非蛋白质氨基酸（精选5篇）
非蛋白质氨基酸 篇1
海洋藻类是海洋天然活性物质的主要来源之一, 具有陆生生物不具备的生长条件及生理、生化特性, 是重要的海洋初级生产者[1]。海藻内含有大量有益于人类健康的生物活性成分, 如多糖、不饱和脂肪酸、蛋白质、氨基酸、多肽、多萜、甾类和酶等。这些成分多具有抗凝血、降血压、降血脂、抗肿瘤等独特功能, 可用于预防和治疗高脂血症、动脉硬化、肿瘤等多种疾病[2]。目前, 海洋藻类已在医药、食品、工业等各个领域得到广泛的应用, 并有广阔的开发前景[3]。氨基酸是海藻众多生物活性物质中的一类, 其相关研究可为海藻作为天然食品原料、食品添加剂、及养殖饵料等提供营养价值参考。氨基酸在海藻中部分是以游离状态存在, 而大部分是结合成海藻蛋白质。海藻的乙醇或水提取液中除含有肽类和一般性游离氨基酸外, 尚含有一些具特殊结构骨架的新型氨基酸和氨基磺酸类物质[4], 它们中多数是在海藻中被首次发现, 至今已知的约有40种, 其中有的具有显著的药物活性, 是近代人类所关注的海洋生化资源。这些新的特殊氨基酸根据其结构可分为酸性、碱性、中性氨基酸和含硫氨基酸, 它们都属于非蛋白质氨基酸。本文主要对海藻中的非蛋白质氨基酸做一概述。
1 非蛋白质氨基酸的概念
非蛋白质氨基酸是相对于组成蛋白质的20种常见氨基酸而言, 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、γ、δ氨基酸等[5]。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[6]。非蛋白质氨基酸在生物体内可参与储能、形成跨膜离子通道和充当神经递质, 并在抗肿瘤、抗菌、抗结核、降血压、升血压、护肝等方面发挥极其重要的作用[7]。非蛋白质氨基酸还可以作为合成其他含氮物质的前身, 如抗生素、激素、色素、生物碱等。海藻非蛋白质氨基酸主要是指从海藻中分离获得的非蛋白质氨基酸, 是海藻中的一类重要生物活性物质。
2 海藻非蛋白质氨基酸的分类
海藻非蛋白质氨基酸根据其结构可分为酸性、碱性、中性氨基酸和含硫氨基酸。
2.1 酸性氨基酸
酸性氨基酸通常含有的羧基数多于氨基数, R基团有极性, 在中性溶液中, 羧基完全解离呈酸性, 使分子带负电荷, 亲水性强。海藻中的酸性非蛋白质氨基酸主要有从软骨藻中提取的3-氨基戊二酸和软骨藻酸、从海人草中提取的海人草酸、从甘紫菜中提取的甘紫菜酸等[8]。
2.2 碱性氨基酸
碱性氨基酸通常含有的氨基数多于羧基数, R基团有极性, 在中性溶液中这些基团可质子化, 呈碱性, 使分子带正电荷, 亲水性强。海藻中的碱性非蛋白质氨基酸主要有海带中的海带氨酸、扇形叉枝藻中的叉枝藻氨酸、杉藻氨酸和γ-胍基丁酸、蜈蚣藻中的蜈蚣藻氨酸等[9]。
2.3 中性氨基酸
中性氨基酸一般含有的氨基数和羧基数相等, 按其R基团是否带电荷和有无极性, 又可分为两类:
(1) 非极性中性氨基酸:R基团不带电荷, 无极性, 具有疏水性的中性氨基酸。
(2) 极性中性氨基酸:R基团有极性, 但不能解离或解离极弱, 并具亲水性的中性氨基酸。
海藻中的中性非蛋白质氨基酸主要有石莼中的β-丙氨酸和γ-氨基丁酸、幅叶藻中的幅叶藻氨酸、角叉菜中的海葵素和角叉菜氨酸、鸡毛菜中的蓓豆氨酸等[10]。
2.4 含硫氨基酸
含硫氨基酸是指分子结构中含巯基的氨基酸, 包括氨基磺酸类物质。海藻中的含硫非蛋白质氨基酸主要有异索藻中的索藻氨酸、红藻中的牛磺酸、甲基牛磺酸、红藻酸、鲂生蜈蚣藻中的N-甲基甲硫氨酸亚砜等[11]。表1总结了近年来在海藻中发现的非蛋白质氨基酸。
3 海藻非蛋白质氨基酸的生物合成
非蛋白质氨基酸因其结构多样、种类繁多, 其合成途径也复杂多样[12]。但海藻非蛋白质氨基酸的生物合成途径主要有三种。
3.1 基本氨基酸合成后的修饰
许多非蛋白质氨基酸是基本氨基酸在生物体内合成后, 经过酶促反应简单修饰后而得到的衍生物。如γ-氨基丁酸是L-谷氨酸在L-谷氨酸脱羧酶作用下形成的, 牛磺酸是γ-氨基丁酸、半胱氨酸通过氧化脱羧后形成等[13]。
3.2 基本氨基酸代谢中间产物
非蛋白质氨基酸生物合成的一个重要来源就是生物体在基本氨基酸合成代谢和分解代谢过程中产生的代谢中间产物或前体物质。如鸟氨酸和瓜氨酸是合成精氨酸的前体, β-丙氨酸是维生素泛酸的前体[14]。还有些非蛋白质氨基酸只是基本氨基酸合成代谢中短暂存在的中间产物。除了合成代谢, 基本氨基酸在分解代谢中也可通过脱羧作用产生许多重要的胺类或其他高级同系物。
3.3 L-氨基酸的消旋
自然界中, 天然存在的氨基酸大多为L-氨基酸, 但也有许多生物体中L-氨基酸和D-氨基酸均存在。近十几年来已有很多关于D-氨基酸的报道, 如首次从多管藻中分离出的3-羟基-D-半胱磺酸、从细喙杉藻中分离出的D-甘油牛磺酸等, 它们以游离或结合成小肽的方式存在于生物体内。D-氨基酸多数是由L-氨基酸经消旋酶催化消旋后形成, 并随后掺入肽键[6]。
4 海藻非蛋白质氨基酸的生物功能
非蛋白质氨基酸与常见的二十种天然氨基酸具有不同的结构特征, 如非α位氨基取代, 氮甲基化, α位、β位烷基取代, 含卤素、羟基或氰基等取代基, 含杂原子, 亚胺型等[7]。非蛋白质氨基酸结构上的差异性导致了其大多具有独特的生理活性。非蛋白质氨基酸在生物体内可参与储能、形成跨膜离子通道、充当神经递质, 还可以作为合成其他含氮物质的前身, 如抗生素、激素、色素、生物碱等。如γ-氨基丁酸属氨基酸类神经递质, 对中枢神经系统具有抑制作用, 它是谷氨酸经α-脱羧后的产物, 可增加突触后神经细胞膜的钠离子通透性, 并使神经膜超极化[15]。部分非蛋白质氨基酸还具有毒性作用, 如海葵毒素、软骨藻酸都是重要的神经毒素, 具有极强的毒性[16,17]。海藻特殊的生长条件及生理、生化特性, 使海藻非蛋白质氨基酸还具有清热、解毒、驱虫、降血压、防癫痫[18]等特殊的生物功能。
5 海藻非蛋白质氨基酸的应用
5.1 在医药上的应用
由于现代分析分离技术的不断进步, 越来越多的生物药物有效成分被分离鉴定出来, 其中有药物意义的氨基酸成分已超过一百多种。尤其是近年来, 非蛋白质氨基酸作为抗癌药、抗菌素、酶制剂、激素等在医药、保健方面的应用更是日益受到人们的关注。研究发现, 不少中药材的有效成分均为游离非蛋白质氨基酸, 在560种中草药中有至少16种非蛋白质氨基酸已入药典, 目前非蛋白质氨基酸作为药物的种类已经超过蛋白质氨基酸, 而且在开发新药方面具有良好的前景[19]。如海人草酸在驱虫、杀虫及治疗癫痫研究中都有着重要的应用[20], 目前具有潜在药用价值的海藻非蛋白质氨基酸见表2。
5.2 在食品上的应用
非蛋白质氨基酸在饮食业中也得到较好的应用。牛磺酸是婴、幼儿营养至关重要的营养强化剂, 它对婴、幼儿大脑发育、神经传导、钙的吸收以及视觉机能的完善都具有良好的作用[19]。目前在发达国家如美国、日本等将适量的牛磺酸加入专供婴、幼儿食用的奶粉、牛奶中, 使其营养价值接近母乳。牛磺酸已作为条件性必需营养素在这些国家被列为合法的食品添加剂。牛磺酸在美国亦作为宇航员、飞行员、运动员、矿工等行业人员专供食品的优质添加剂, 对增强体质、解除疲劳、预防疾病、提高工作效率等有独特的保建作用, 牛磺酸在美国食品和饮料业中的消费量已大大超过其在医药方面的用量[19]。另有研究报道[21], 补充适量的β-丙氨酸可消除运动员疲劳, 提升肌肉活动能力, 这主要是因为β-丙氨酸有助于提升肌肉组织内肌肽的含量, 但如果β-丙氨酸摄入量超过10mg·kg-1体重, 将诱发机体感觉异常。
5.3 在农业中的应用
非蛋白质氨基酸在农业上也有重要的应用, 如1-氨基环丙烷-1-羧酸 (ACC) 是乙烯发生物质, 在农业中有调节生长, 预防谷物的倒伏[22]等功能。另外γ-氨基丁酸在养猪业、家禽养殖业、水产养殖业等方面都有较好的应用[23]。海人草酸、软骨藻酸等在有些国家被用作农用驱虫剂[24]。
6 海藻非蛋白质氨基酸的检测分析
近年来, 随着对氨基酸研究的不断深入及仪器分析技术的改革升级, 氨基酸的检测分析水平也在不断提高。目前氨基酸检测分析的方法主要有:化学分析法、分光光度法、色谱法、电化学法等。除此之外, 多种分析方法的相互结合, 促使氨基酸分析的速度、灵敏度、精确度及重现性的提高, 氨基酸检测分析已成为分析领域越来越重要的研究课题。海藻非蛋白质氨基酸的检测分析通常是利用上述方法与混合氨基酸标准品的对比来实现的。由于氨基酸种类较多, 结构相近, 大部分没有紫外或荧光响应, 为提高分析检测灵敏度和分离选择性, 将氨基酸衍生化, 接上发光或发色基团, 再进行定性定量分析[25]。目前应用较多的方法有邻苯二甲醛-巯基乙醇 (OPA) 法、异硫氰酸苯酯 (PITC) 法、6-氨基喹啉基-N-羟基-琥珀酰亚胺基甲酸酯 (AQC) 法等[26,27]。PITC法衍生过程简便、衍生物稳定性和灵敏度高, 与其他衍生法相比是一种更快速、简便、准确的方法, 可广泛应用于海藻非蛋白质氨基酸的检测分析[28,29]。
7 海藻非蛋白质氨基酸的分离提纯
海藻非蛋白质氨基酸的分离提取一般是先经过水或乙醇对藻类样品进行粗提, 再经过各种纯化方法对其进行分离纯化。目前, 用于氨基酸分离纯化的方法主要有吸附法、沉淀法、萃取法、离子交换法等, 其中应用最为广泛的为离子交换法。离子交换法主要是根据目的氨基酸与其他氨基酸pK、pI值的不同, 利用离子交换树脂对各种氨基酸吸附能力的差异而进行分离纯化[30,31]。离子交换法在氨基酸工业上的应用并不仅限于氨基酸自身的分离, 还包括氨基酸盐类的分离、氨基酸溶液的脱色、氨基酸的回收利用、异构体的分离分析及其作用机理的探索等问题[32]。氨基酸萃取法采用传统的溶剂萃取法, 利用溶剂从水溶液中提取和纯化物质[33]。随着科技发展, 萃取法发展出许多新型方法, 分为离子反应萃取、反向微胶团萃取、液膜萃取等[34]。沉淀法分离氨基酸包括特殊试剂沉淀法和等电点沉淀法两种[35]。特殊试剂沉淀法利用某些氨基酸与特殊试剂结合生成结晶衍生物沉淀, 分离特定氨基酸。等电点沉淀法则是根据氨基酸为两性电解质, 在等电点处氨基酸分子的净电荷为零, 更有利于氨基酸分子彼此吸引形成结晶而沉淀下来。吸附法在适宜的条件下将氨基酸吸附, 再用适当的洗脱剂将吸附的氨基酸解吸。此方法不需或很少用到有机溶剂, 吸附过程溶液pH值波动较小, 但无机吸附剂性能不稳定, 易造成环境污染。大孔网状聚合物吸附剂的研究利用使得吸附法重新受到重视[36]。
8 小结
海藻是海洋天然活性物质的主要来源之一, 也是重要的海洋初级生产者。海藻非蛋白质氨基酸是海藻中的一类重要生物活性物质, 目前已分离获得的海藻非蛋白质氨基酸只有约40种, 随着研究的不断深入, 将会有越来越多的海藻非蛋白质氨基酸被分离纯化出来。海藻特殊的生长条件及生理、生化特性, 使得海藻非蛋白质氨基酸多具有特殊的生物功能, 如清热、解毒、驱虫、降血压、防癫痫等。目前, 想更好地开发利用这些海藻非蛋白质氨基酸仍需克服很多困难, 如大多海藻非蛋白质氨基酸的结构复杂、难以化学合成、在海藻中的含量很低、不易直接从自然海藻资源中大量获取;另外有些海藻非蛋白质氨基酸的生物活性会随着海藻种类、海域的不同而有所变化等。
非蛋白质氨基酸 篇2
氨基酸(aminoacids)蛋白质(proteins)和酶类(enzymes)蛋白质是高分子量的化合物，由α一氨基酸组成。这些氨基酸约有30种，具r一ch(nh2)一c0oh的通式。有的氮在环中。酶是生活有机体内具有特殊催化能力的蛋白质，它们大多能溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂。蛋白质的性质不稳定，遇酸、碱、热或某些试剂作用都可沉淀，例如将含蛋白质的水溶液加热至沸或在含蛋白质的溶液中加入乙醇等溶剂，或加入中性盐类(如氯化钠)或醋酸铅等试剂，都可使蛋白质沉淀，中草药中蛋白质可据此种性质提取或去除。
中草药中氨基酸与蛋白质成分的存在与否可用以下方法检查,药材冷水提取液1m1，加0.2%茚三酮试液2～3滴，摇匀，在沸水浴中加热5分钟,如显蓝、蓝紫或紫红色为正反应。
蛋白质与酶等在制备中草药制剂时一般都被视为杂质而除去，因糖浆中有大量蛋白质时就易霉坏，注射剂中有蛋白质时易产生混浊以及注射后产生疼痛或更强烈的副作用。但最近也发现有一些蛋白质、氨基酸与酶都有生物活性作用，如从栝楼根(天花粉)中提得的天花粉蛋白质可用于人工引产与治疗绒毛膜上皮癌，(即恶性葡萄胎)，蕨萝蛋白酶用于抗水肿与抗炎，南瓜子中提得的南瓜子氨酸(cucurbitine)可用于抑制血吸虫、绦虫、蛲虫的生长，使君子中的使君子氨酸(quisqualicacid)可驱蛔虫等。
狐貉蛋白质及氨基酸营养研究进展 篇3
1 蛋白质需要量的研究
狐狸、貉从日粮中摄取的蛋白质用于体组织更新、生长、妊娠、泌乳及产毛, 可见蛋白质营养贯穿其生长发育的所有阶段。
貉对蛋白质的需要量, 国内的研究报道并不一致, 且试验数据都是早期得出的, 比较单一。韩继福等[1]对育成期雄性幼貉日粮适宜蛋白水平进行了研究, 结果表明育成前期饲喂蛋白水平为36.39%的日粮, 即可获得理想的体重、体长及经济效益;冬毛生长期, 日粮蛋白水平在31.54%～43.53%范围内, 幼貉的体重和体长无显著影响。许殿申等[2]分别饲喂幼龄貉含蛋白水平为25.61%、29.50%、34.17%和38.48%的日粮, 研究幼龄貉的适宜蛋白水平, 结果表明蛋白水平为34.17%的日粮对貉的生长发育最好。曾绍文等 [3]对貉的蛋白质需要量进行了探索性研究, 采用不同蛋白水平日粮对貉繁殖期、繁殖恢复期、幼貉生长期、半冬眠期进行了试验, 结果表明前3期在日采食量、干物质采食量、总能、钙、磷比较接近的情况下, 繁殖期仔貉的初生窝重、初生仔貉的平均个体重以高、中蛋白水平为好;繁殖恢复期对蛋白质要求不严格, 主要需补充适宜的能量饲料;幼貉生长期对蛋白质的需求比较严格, 需供给高质量的蛋白质;半冬眠期, 貉受气温的影响, 采食量不高, 但要保证一定的饲料营养和能量, 就可以满足需要。
Harris L E等的试验结果表明, 占日粮干物质28%的蛋白水平, 可使生长期狐狸有较好的采食量和较快的生长速度。Skrede K等[4]对育成期狐狸的蛋白需要量进行了研究, 结果表明占日粮干物质28%的蛋白水平就能满足育成前期狐狸的生长和毛皮发育, 育成后期则需19%～25%的蛋白水平。NRC[5]给出了蓝狐蛋白质需要量的推荐值, 其中维持期蛋白水平的代谢能占日粮总代谢能的20%, 妊娠期为30%, 泌乳期为30%, 早期生长 (7～16周龄) 蛋白水平为30%, 晚期生长和毛皮发育期 (16周龄至成熟) 的蛋白水平为25%。靳世厚等[6]通过蓝狐生长期的氮代谢试验得出日粮中适宜的蛋白水平在生长前期粗蛋白质水平为日粮干物质的32%, 冬毛期为28%, 妊娠期为30%, 哺乳期为30%。Dahlman T等认为饲料蛋白的水平与蓝狐的皮毛性状也有着很大的关联, 较低的蛋白水平将影响蓝狐的皮毛生长。此外, 蛋白质的品质影响狐狸、貉的生长发育。如果蛋白质的品质较差, 将导致饲料的适口性差, 进而影响动物的采食量和生长发育。
2 氨基酸需要量的研究
蛋白质的基本结构单位是氨基酸, 动物对蛋白质的需要, 实际上就是对氨基酸的需要。氨基酸对貉来说, 又分为必需氨基酸和非必需氨基酸。狐狸、貉的必需氨基酸一般有以下几种, 即蛋氨酸、赖氨酸、色氨酸、苏氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸等。因为胱氨酸与毛的生长有关, 可以认为胱氨酸也是狐狸、貉的必需氨基酸。一般在以动物性蛋白质为主要蛋白来源的饲料中, 蛋氨酸是第一限制性氨基酸, 适当添加蛋氨酸和精氨酸有利于毛皮的生长发育。对于生长期动物, 赖氨酸的需要量相对较高, 也是主要限制性氨基酸。含硫氨基酸包括蛋氨酸、胱氨酸、半胱氨酸, 胱氨酸、半胱氨酸是毛蛋白质主要组成成分, 对毛蛋白质分子的化学稳定和空间构型起着重要的作用。蛋氨酸可转化为胱氨酸, 当其不足时会影响毛的质量。赖氨酸是合成脑神经细胞、生殖细胞等细胞核的蛋白质, 也是血红蛋白糖代谢和脂肪代谢所必需的, 能促进生长发育。
目前, 关于狐狸、貉蛋白质及氨基酸的研究相对较少, 饲养标准都是参考其他动物制订的。Burns R A等[7]研究了雄性未成年小猎犬的苏氨酸、色氨酸和组氨酸的需要量, 在蛋白水平为14%的条件下, 苏氨酸、色氨酸、组氨酸的最适量分别为0.52%、0.17%、0.21%, 而且苏氨酸、色氨酸的需求量同生长期老鼠相似, 组氨酸的量却比老鼠低。Blaza S E研究表明处于生长阶段狗的日粮中添加蛋氨酸会提高其对能量的消化率, 日粮中蛋氨酸含量最高为0.74%时, 能量的消化率最好。Burns R A等研究报道了未成年猎犬含硫氨基酸的需要量, 当L-蛋氨酸的含量为0.20%, 胱氨酸的含量达到0.15%时, 猎犬获得最大的生长性能、饲料利用率和氮存留;D型蛋氨酸、DL型蛋氨酸、N-乙酰基-L-蛋氨酸和蛋氨酸羟基类似物与L型蛋氨酸一样都具有一定的生物学效价。
3 低蛋白日粮与理想氨基酸模型
近几十年来, 氨基酸营养一直是各国学者研究的热点。这一方面在于世界范围的蛋白质资源的日趋紧张;另一方面是由于日粮氨基酸不平衡引发的粪尿氮大量排放而造成的环境污染。因此, 在充分满足动物营养需要的情况下, 采用以理想氨基酸模式为基础, 按照真实可消化氨基酸需要量合理配制低蛋白日粮, 对降低日粮蛋白水平及减少环境污染意义重大。随着我国养殖业的快速发展, 毛皮动物的养殖数量也在与日剧增。狐狸、貉是典型的蛋白需求量较高的毛皮动物, 粪便对环境造成的污染, 无疑是毛皮动物养殖行业的一大难题。
Dahlman T等研究了日粮中不同蛋白及氨基酸水平对生长期蓝狐生长性能的影响, 试验设计3个蛋白质水平, 分别为蛋白质占日粮总代谢能的15%、22.5%和30%, 其中2种低蛋白日粮中分别添加蛋氨酸和赖氨酸, 试验结合已有的研究成果, 得出了9～14周龄蓝狐日粮中赖氨酸与含硫氨基酸的最适比例为100∶77;通过屠宰试验, 测定体组织中的游离氨基酸含量, 得出9～14周龄蓝狐日粮中的理想氨基酸模型为赖氨酸、含硫氨基酸 (蛋氨酸+半胱氨酸) 、苏氨酸、组氨酸、色氨酸的最适比例是100∶77∶64∶55∶22;蛋氨酸为第一限制性氨基酸, 其次是赖氨酸, 接下来的限制性氨基酸分别为苏氨酸、组氨酸和色氨酸。
张海华 [8]对狐狸理想氨基酸模式及氨基酸需要量进行了研究, 以28.7%的常规蛋白质水平日粮为对照组, 处理组蛋白质水平分别为27.4%、24.5%、23.2%和22.4%, 并向其中加入相应的赖氨酸和蛋氨酸, 结果表明, 随蛋白质含量的升高, 向其中加入合成氨基酸能明显地提高狐狸的生产性能。试验中通过对体组织、毛皮氨基酸及血清中游离氨基酸的分析, 建立了以总氨基酸为基础的理想蛋白质氨基酸平衡模式, 得出冬毛期蓝狐的主要必需氨基酸的模式, 即赖氨酸、蛋氨酸+胱氨酸、丝氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、精氨酸、苏氨酸的比例为100∶159∶120∶86∶46∶147∶68∶33∶123∶89时最适宜。
张海华还对育成期貉的低蛋白质日粮作了研究, 试验共分5组, 蛋白质水平分别为29.5% (对照组) 、26.8% (Ⅰ组) 、23.7% (Ⅱ组) 、20.2% (Ⅲ组) 、17.5% (Ⅳ组) , 向Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组加入赖氨酸与蛋氨酸使其与对照组蛋白质水平相当, 试验结果表明, 蛋白质水平为20.2% (Ⅲ组) 貉的日增重、日采食量、日氮沉积量、氮生物学效价、干物质消化率、日粪排氮量、饲料转化率与对照组差异不显著 (P>0.05) ;对照组日尿排出量极显著高于各处理组 (P<0.01) ;随着日粮蛋白水平的降低, 氮的生物学效价、干物质消化率呈极显著升高趋势 (P<0.01) , 氮沉积率呈显著升高趋势 (P<0.05) , 脂肪消化率呈先升高后降低趋势 (P<0.01) 。综合各项试验指标, 貉生长前期日粮补充适量的赖氨酸和蛋氨酸, 日粮蛋白水平降到20.2%时, 对貉的消化代谢及生产性能无显著影响。添加限制性氨基酸的低蛋白日粮降低了排泄物中氮的含量, 减轻了对环境的污染, 节省了蛋白资源和饲料成本。
4 存在的问题及研究方向
国内外科研工作者在狐狸、貉蛋白质氨基酸营养方面的研究较少, 一些蛋白质需要量数据均是在早期得出的, 但是就现实情况来看, 现代饲养方式较以前发生了很大的变化, 有必要对蛋白质及氨基酸的需求量以新的试验手法 (如结合免疫学、分子生物学等) 重新确定, 以便科学合理地指导生产。目前, 对于氨基酸研究主要局限在蛋氨酸和赖氨酸这两种最主要的限制性氨基酸方面, 其他的必需氨基酸及必需氨基酸与非必需氨基酸的平衡, 完整蛋白质及小肽的需要量研究较少。此外, 对蛋白质的消化、吸收、分解与转运机理的研究更少。被誉为三大黄金毛皮动物之一的貉, 在我国的饲养量较大, 饲料费用与环境污染是困扰养貉及动物养殖业的最大问题, 运用更新更科学的试验方法开展貉蛋白质及氨基酸营养的研究具有非常重要的现实意义。
摘要：蛋白质营养对狐狸和貉的生长发育有重要作用。笔者从狐狸和貉的蛋白质消化代谢、蛋白质需要量、低蛋白日粮与理想氨基酸模型等几个方面, 对狐狸、貉的蛋白质及氨基酸营养进行综述, 旨在探索目前研究存在的问题, 提出今后貉蛋白质及氨基酸营养的研究方向。
关键词：狐狸,貉,蛋白质,氨基酸,营养
参考文献
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非蛋白质氨基酸 篇4
日本臭菘(Symplocarpus nipponicus Makino),天南星科(Araceae),臭菘属(Symplocarpus),是长白山区野生珍稀濒危药用植物[1],仅少量分布于我国吉林省抚松和通化。《中华本草》记载日本臭菘的根煎剂具有镇静、解痉和祛痰的作用,解表止咳,化痰平常,主治发烧头痛,气管炎、咳喘等;臭菘叶主治风湿痹痛,有祛风除湿的功效;臭菘种子亦有镇咳,祛痰,平喘的药效,主治气管炎咳喘[2,3],全株可做植物性杀虫剂。臭菘又是一种很奇异的植物,据报道,臭菘能调节自身温度,将自身体温保持在15~20℃[4]。本文使用全自动氨基酸分析仪和粗蛋白检测仪对日本臭菘的氨基酸和粗蛋白含量进行了分析,研究了日本臭菘各组织中氨基酸和粗蛋白的含量,为合理开发利用日本臭菘的氨基酸和粗蛋白提供了理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
日本臭菘,采自吉林省临江国家自然保护区,经吉林农业大学中药材学院中药教研室鉴定为日本臭菘;阴干后分花、叶、根取样粉碎备用。
1.2 主要仪器
日立L-8800型氨基酸自动分析仪;意大利VELP公司UDK147蛋白测定仪。
1.3 实验方法
1.3.1 氨基酸的测定
使用日立L-8800型氨基酸自动分析仪测定氨基酸含量,按GB/T 14965测试方法进行分析测试[5]。
准确称取0.02 g的样品,置于水解管内,加入6.0 mol·L-1盐酸15 mL,再加入巯基乙酸1.00 mL进行水解;在110℃恒温干燥箱内保温24 h,取出冷却;吸取滤液1 mL置于烧杯内,在水浴上蒸干,上机测定。
1.3.2 粗蛋白的测定
使用意大利VELP公司UDK147 蛋白测定仪测定粗蛋白含量,按GB/T 6432测试方法进行分析测试[6]。
称取试样0.3 g放入凯氏烧瓶中,加入混合催化剂5 g,与试样混合均匀,再加入硫酸12 mL,将凯氏烧瓶置于消解炉上加热,直至呈透明的蓝绿色,然后再继续加热,至少2 h。将试样消煮液冷却,加入蒸馏水20 mL,转入100 mL容量瓶中,冷却后用水稀释至刻度,摇匀,上机测定。
2 结果
氨基酸含量测定结果表明(见表1),日本臭菘的花、叶、根中均可检测出17种氨基酸,花、叶、根中的氨基酸总量分别为16.2%、19.4%、12.4%,其中花、叶、根中苏氨酸(Thr)、缬氨酸(Val)、蛋氨酸(Met)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、苯丙氨酸(Phe)和赖氨酸(Lys)等必需氨基酸的总量分别为3.9%、5.2%、3.0%。日本臭菘的叶中氨基酸含量和必需氨基酸的含量最高,其次是花,根中的氨基酸含量和必需氨基酸含量均为最低。
注:*为必需氨基酸
粗蛋白含量测定结果显示(见表1),日本臭菘的花、叶、根中粗蛋白的含量分别为25.3%、27.1%、17.7%,叶中粗蛋白的含量最高,花中粗蛋白的含量稍低,根中的粗蛋白含量最低。
氨基酸含量测定和粗蛋白含量测定结果表明,日本臭菘的叶中氨基酸含量、必需氨基酸含量和粗蛋白含量均为最高,与花和根相比,日本臭菘的叶是最适合进行深度开发利用的材料。
3 讨论
日本臭菘是一种具有多种药效的珍稀草本药材,其多个组织部位如根、叶、种子等均可入药,具有祛风、除湿、镇咳等功效[2,3]。但目前有关日本臭菘的研究寥寥,其有效药用成分尚未被研究清楚。
氨基酸是构成生物体蛋白质的基本单位,与生物的生命活动有密切关系。目前已知多种氨基酸如赖氨酸、精氨酸和亮氨酸等在人体内发挥着重要作用,可提高人体免疫力和抗疲劳能力[7,8,9,10]。本研究对日本臭菘的氨基酸和粗蛋白含量进行了检测,发现日本臭菘花、叶和根中含有17种氨基酸,且包含了7种人体必需氨基酸,氨基酸组成丰富。本研究结果显示日本臭菘花、叶和根中的氨基酸和粗蛋白的含量都比较高,尤其是叶中氨基酸含量达到19.44%,必需氨基酸的含量高达5.21%,可见日本臭菘是一种富含高蛋白和多种必需氨基酸的中草药,可能具有促进生物体生长和维持生物体正常代谢的功能保健功效。
本研究对日本臭菘各组织中氨基酸的种类和含量以及粗蛋白的含量进行了鉴定,为其药理药效的深入研究提供了理论依据,同时也为日本臭菘在药品和保健品领域的深度开发利用提供了方向。
参考文献
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[9]王小生.必需氨基酸对人体健康的影响[J].中国食物与营养,2005,11(7):48-49.
非蛋白质氨基酸 篇5
关键词：游离氨基酸配方粉,牛奶喂养,婴儿湿疹
婴儿湿疹也被称之为“奶癣”, 此皮肤疾病主要是由各种内外因素引起的过敏所致的[1]。婴儿对象大多在6个月内, 其头面部、躯干及全身部位均产生不同程度的皮肤损害、瘙痒、进食困难、睡眠障碍等, 疾病反复发作, 严重影响婴儿的健康发育成长。目前, 国外相关研究证实, 婴儿湿疹与牛奶蛋白过敏相关[2]。湿疹患儿的最佳人工喂养治疗方案必须尽量回避牛奶制品, 选择低敏配方或无敏配方粉, 为婴儿提供充分的营养支持, 确保满足其生长发育需求。当今医学界公认, 100%游离氨基酸配方粉为最佳的饮食替代品, 可广泛应用于牛奶蛋白过敏或多种食物蛋白过敏的饮食治疗当中[3]。为了探讨游离氨基酸配方粉在牛奶喂养婴儿湿疹的临床干预效果, 本院将收治的牛奶喂养湿疹婴儿按随机数字表法分为两组, 分别采取游离氨基酸配方粉喂养及普通配方奶粉喂养, 现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2013年8月-2014年8月本院收治的84例牛奶喂养湿疹婴儿临床资料, 随机数字表法分为观察组与对照组各42例。观察组男24例, 女18例;年龄1~6个月, 平均 (3.46±0.23) 岁;疾病类型:脂溢型10例, 干燥型23例, 渗出型9例。对照组男23例, 女19例;年龄2~6个月, 平均 (3.11±0.05) 岁;疾病类型:脂溢型11例, 干燥型21例, 渗出型10例。所有研究对象均符合婴儿湿疹诊断[4], 出生体重≥2.5 kg, 排除家族性特异性皮炎及免疫性疾病等患儿。两组患儿年龄、性别及疾病类型比较, 差异无统计学意义 (P>0.05) , 具有可比性。
1.2 方法
医护人员与婴儿家属签订知情同意书后, 给予对照组实施普通配方奶粉喂养, 不指定品牌, 或予牛奶、鸡蛋等喂养。观察组采取游离氨基酸配方粉喂养, 嘱家长在本地专卖店购买纽康特品牌。对于脂溢型及渗出型的婴儿, 可单纯采取中药黄连液局部外敷, 回避所有奶类、豆类制品, 暂不添加辅食等。对于干燥型婴儿, 可使用适当的保湿剂。
1.3观察指标
(1) 统计两组婴儿临床疗效及复发率。 (2) 所有婴儿在开始治疗当日, 行血常规检测嗜酸性粒细胞计数。 (3) 回访时间为2、4、12周, 记录婴儿皮损、暴露部位抓痕情况评分, 分值为0~10分[5], 分值越高代表临床状况越严重。 (4) 记录患儿皮肤症状、呼吸道症状、消化道症状、全身症状等缓解时间。
1.4 疗效判定
(1) 显效:皮损面积消退30%~100%, 腹泻次数减少至≤2次/d, 瘙痒症状消失, 大便性状恢复正常; (2) 有效:皮损面积消退30%~80%, 腹泻次数已减少至≤4次/d, 瘙痒症状、大便性状基本改善; (3) 无效:皮损面积消退<30%, 上述临床症状均无改善。治疗总有效率=显效率+有效率。复发判断标准为:治疗后皮损面积扩大, 瘙痒严重程度加剧等[6]。
1.5 统计学处理
使用SPSS 18.0软件进行统计学分析, 计量资料以 (±s) 表示, 用t检验, 计数资料用χ2检验, P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组患儿临床疗效比较
观察组总有效率为92.86%, 明显高于对照组的83.33%, 比较差异有统计学意义 (P<0.05) , 见表1。
2.2 两组患儿各临床症状缓解时间比较
观察组患儿皮肤症状、呼吸道症状、消化道症状、全身症状等缓解时间均明显短于对照组, 比较差异有统计学意义 (P<0.05) , 见表2。
周
2.3 两组患儿不同时间皮损、暴露部位抓痕累积积分值比较
首次诊治时, 两组患儿皮损、暴露部位抓痕累积积分值比较, 差异无统计学意义 (P>0.05) 。第2、4、12周, 观察组皮损、暴露部位抓痕累积积分值明显低于对照组, 比较差异有统计学意义 (P<0.05) , 见表3。
分
2.4 两组患儿复发率比较
观察组复发1例 (2.38%) , 对照组复发6例 (14.29%) , 观察组复发率明显低于对照组, 比较差异有统计学意义 (P<0.05) 。
3 讨论
湿疹是一种常见的变态反应性疾病, 婴儿发生率最高。婴儿湿疹发病大多在出生后40 d, 由于皮疹反复发作、瘙痒, 可能有造成不同程度的进食及睡眠障碍, 继发感染等严重影响婴儿健康成长。湿疹发生因素多种多样, 主要与遗传因素、免疫因素及环境因素相关[7]。相关实验研究表明, 过早接触食物性过敏原在湿疹病理过程中起关键作用, 与此疾病的复发紧密相关[8]。由于婴儿胃肠道屏障发育尚未成熟, 通透性较强, 且大分子蛋白质易穿过肠黏膜等, 年龄越小, 将会加剧湿疹严重程度。人工喂养儿牛奶为婴儿湿疹最主要食物致敏原。相关研究表明, 0~12月婴儿食物过敏患病率为6.1%, 有皮肤症状表现的牛奶过敏儿比例高达70%[9]。
目前, 食物过敏治疗尚未特效药物, 其治疗依赖于对牛奶、蛋、海鲜、鱼虾等过敏食物的回避。豆奶配方、部分水解蛋白配方、深度水解配方及氨基酸配方作为治疗婴儿牛奶蛋白过敏的配方奶[10]。由于部分牛奶蛋白过敏患儿可能对豆蛋白也会过敏, 与牛奶蛋白对比, 豆蛋白的生物利用度较低, 长期使用将会导致体质量增长不足。欧洲儿科过敏学会, 并不提倡将深度水解配方奶应用于牛奶蛋白过敏患儿的临床防治中[11]。水解蛋白奶粉即是通过适度加热或酶解牛奶蛋白, 使之成为小肽段, 改变牛奶蛋白的抗原决定基, 降低蛋白的抗原性。但10%的牛奶蛋白过敏患儿并不耐受, 容易引发一些胃肠道反应。在经济条件允许的情况下, 可为湿疹婴儿提供游离氨基酸配方粉。游离氨基酸配方粉作为一种特殊医学食品[12], 以AAF替代牛奶蛋白, 此配方粉完全不含变应原、肽段, 完全由游离氨基酸按一定配比组成, 完全不含过敏原、乳糖、蔗糖等。游离氨基酸配方粉可确保较高的生物利用率, 富含较高的链脂肪酸及含硫氨基酸含量, 可促进于婴儿对营养物质的转运及消化吸收, 且对胃肠道黏膜无明显刺激, 有利于缓解湿疹症状, 减轻炎症刺激, 从而提高婴儿生活质量。相关研究报道, 游离氨基酸配方粉可有效缓解牛奶蛋白过敏婴儿湿疹状况, 促进婴儿的生长发育[13]。通过食物回避试验, 选择游离氨基酸配方粉可及时诊断牛奶过敏 (CMA) 。
杨挺等[14]报道, 游离氨基酸配方奶粉对牛奶喂养婴儿的治疗有效率高达95.6%, 为患儿正常的生长发育提供充分的营养。以上研究表明, 第2、4、12周, 观察组患儿皮损、暴露部位抓痕累积积分值明显低于对照组, 比较差异有统计学意义 (P<0.05) 。可见, 游离氨基酸配方粉对治疗牛奶喂养婴儿湿疹具有显著效果, 主要是此配方粉中脂肪少, 蛋白质及白细胞含量较多, 具有抗感染成分可增强新生儿免疫力, 避免产生感染现象。对于婴儿而言, 牛奶、鸡蛋属于外源性蛋白, 容易引起过敏, 但游离氨基酸配方粉具有生长因子促进小肠绒毛成熟, 对不全蛋白代谢产物进入血液产生阻止影响, 防止过敏反应。另外, 游离氨基酸配方粉具有轻微的通便作用, 促进胎粪排出, 降低高胆红素血症发生率。本研究结果显示, 观察组总有效率为92.86%, 明显高于对照组的83.33%;观察组复发率为2.38%, 明显低于对照组的14.29%, 比较差异均有统计学意义 (P<0.05) 。观察组采取游离氨基酸配方粉喂养, 提供足够的营养成分, 且减少牛奶蛋白等致敏物得食入, 从而确保较高临床疗效。个别婴儿疗效低下, 复发可能与其对牛奶以外的其他物质 (如户尘螨等) 过敏相关。观察组中嗜酸性粒细胞<5%比例为95.24%, 明显高于对照组的42.86%;且Th1/Th2比值明显高于对照组, 比较差异有统计学意义 (P<0.05) 。治疗前后, 两组患儿Treg细胞百分比比较无差异。可见, 游离氨基酸配方粉在改善湿疹患儿临床症状的同时, 有利于提高患儿体内Th1/Th2的比值。Th1和Th2细胞作为T细胞2个功能亚群, Th1细胞的主要分泌量为IFN-γ, 对细胞免疫应答产生介导作用。IL-4作为Th2细胞主要分泌物质, 对B细胞产生诱导作用, 从而转化为浆细胞, 促使抗体的产生, 对体液免疫反应产生介导作用。Th2细胞可作用于肥大细胞和嗜酸性粒细胞, 对过敏反应产生介导作用。婴儿免疫系统尚未成熟, 体内均存在Th2细胞功能亢进现象, 在受到食物抗原等外界因素刺激影响时, 机体辅助T细胞Th0更倾向分化为Th2, 增加婴儿湿疹发病风险。相关研究表明, 1岁以下湿疹婴儿日后发生哮喘和过敏性鼻炎的几率更高, 这被称之为“过敏进程”[15]。可见, 婴幼儿过敏性体质形成是长期进展的, 与婴儿Th2细胞功能占优势相关。若采取早期饮食方案干预湿疹婴儿及过敏家族史婴儿, 使其接受游离氨基酸配方粉的喂养, 通过调整湿疹患儿体内Th1/Th2的比值。避免过敏原激活过敏反应, 改善体内的过敏易感性, 以实现有效预防湿疹、哮喘、过敏性鼻炎等疾病的目的。以上研究表明, 观察组患儿皮肤症状、呼吸道症状、消化道症状、全身症状等缓解时间均明显短于对照组, 比较差异有统计学意义 (P<0.05) 。