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氨基酸，是含有堿性氨基和酸性羧基的有機化合物。羧酸碳原子上的氫原子被氨基取代后形成的化合物。

蛋白質在食物營養(yǎng)中的作用是顯而易見的，但它在人體內并不能直接被利用，而是通過變成氨基酸小分子后被利用的。即它在人體的胃腸道內并不直接被人體所吸收，而是在胃腸道中經過多種消化酶的作用，將高分子蛋白質分解為低分子的多肽或氨基酸后，在小腸內被吸收，沿著肝門靜脈進入肝臟。一部分氨基酸在肝臟內進行分解或合成蛋白質；另一部分氨基酸繼續(xù)隨血液分布到各個組織器官，任其選用，合成各種特異性的組織蛋白質。

在正常情況下，氨基酸進入血液中與其輸出速度幾乎相等，所以正常人血液中氨基酸含量相當恒定。如以氨基氮計，每百毫升血漿中含量為4～6毫克，每百毫升血球中含量為6.5～9.6毫克。飽餐蛋白質后，大量氨基酸被吸收，血中氨基酸水平暫時升高，經過6～7小時后，含量又恢復正常。說明體內氨基酸代謝處于動態(tài)平衡，以血液氨基酸為其平衡樞紐，肝臟是血液氨基酸的重要調節(jié)器。因此，食物蛋白質經消化分解為氨基酸后被人體所吸收，抗體利用這些氨基酸再合成自身的蛋白質。人體對蛋白質的需要實際上是對氨基酸的需要。

當每日膳食中蛋白質的質和量適宜時，攝入的氮量由糞、尿和皮膚排出的氮量相等，稱之為氮的總平衡。實際上是蛋白質和氨基酸之間不斷合成與分解之間的平衡。正常人每日食進的蛋白質應保持在一定范圍內，突然增減食入量時，機體尚能調節(jié)蛋白質的代謝量維持氮平衡。食入過量蛋白質，超出機體調節(jié)能力，平衡機制就會被破壞。*不吃蛋白質，體內組織蛋白依然分解，持續(xù)出現(xiàn)負氮平衡，如不及時采取措施糾正，終將導致抗體死亡。氨基酸分解代謝所產生的α-酮酸，隨著不同特性，循糖或脂的代謝途徑進行代謝。α-酮酸可再合成新的氨基酸，或轉變?yōu)樘腔蛑荆蜻M入三羧循環(huán)，氧化分解成CO2和H2O，并放出能量。

某些氨基酸分解代謝過程中產生含有一個碳原子的基團，包括甲基、亞甲基、甲烯基、甲炔基、甲酚基及亞氨甲基等。

一碳單位具有以下兩個特點：1.不能在生物體內以游離形式存在；2.必須以四氫葉酸為載體。 能生成一碳單位的氨基酸有：絲氨酸、色氨酸、組氨酸、甘氨酸。另外蛋氨酸（甲硫氨酸）可通過S-腺苷甲硫氨酸（SAM）提供“活性甲基”（一碳單位），因此蛋氨酸也可生成一碳單位。一碳單位的主要生理功能是作為嘌呤和嘧啶的合成原料，是氨基酸和核苷酸聯(lián)系的紐帶。

參與構成酶、激素、部分維生素。酶的化學本質是蛋白質（氨基酸分子構成），如淀粉酶、胃蛋白酶、膽堿脂酶、碳酸酐酶、轉氨酶等。含氮激素的成分是蛋白質或其衍生物，如生長激素、促甲狀腺激素、腎上腺素、胰島素、促腸液激素等。有的維生素是由氨基酸轉變或與蛋白質結合存在。酶、激素、維生素在調節(jié)生理機能、催化代謝過程中起著十分重要的作用。

氨基酸在醫(yī)藥上主要用來制備復方氨基酸輸液，也用作治療藥物和用于合成多肽藥物。用作藥物的氨基酸有一百幾十種，其中包括構成蛋白質的氨基酸有20種和構成非蛋白質的氨基酸有100多種。

由多種氨基酸組成的復方制劑在現(xiàn)代靜脈營養(yǎng)輸液以及“要素飲食”療法中占有非常重要的地位，對維持危重病人的營養(yǎng)，搶救患者生命起積極作用，成為現(xiàn)代醫(yī)療中不可少的醫(yī)藥品種之一。

谷氨酸、精氨酸、天門冬氨酸、胱氨酸、L-多巴等氨基酸單獨作用治療一些疾病，主要用于治療肝病疾病、消化道疾病、腦病、心血管病、呼吸道疾病以及用于提高肌肉活力、兒科營養(yǎng)和解毒等。此外氨基酸衍生物在癌癥治療上出現(xiàn)了希望。

正如恩格斯所說：“蛋白質是生命的物質基礎，生命是蛋白質存在的一種形式。”如果人體內缺少蛋白質，輕者體質下降，發(fā)育遲緩，抵抗力減弱，貧血乏力，重者形成水腫，甚至危及生命。一旦失去了蛋白質，生命也就不復存在，故有人稱蛋白質為“生命的載體”?？梢哉f，它是生命的第一要素。

蛋白質的基本單位是氨基酸。如果人體缺乏任何一種必需氨基酸，就可導致生理功能異常，影響機體代謝的正常進行，最后導致疾病。即使缺乏某些非必需氨基酸，會產生機體代謝障礙。精氨酸和瓜氨酸對形成尿素十分重要；胱氨酸攝入不足就會引起胰島素減少，血糖升高。又如創(chuàng)傷后胱氨酸和精氨酸的需要量大增，如缺乏，即使熱能充足仍不能順利合成蛋白質。 

成人必需氨基酸的需要量約為蛋白質需要量的20%～37%。

氨基酸在食品中的作用不可忽視，有的是調味劑，有的是營養(yǎng)強化劑，有的可起增香作用等。

1．氨基酸的味

大多數(shù)氨基酸都有味感，在食品中起著酸、甜、苦、澀等味的作用。色氨酸無毒，甜度強，它及其衍生物是很有發(fā)展前途的甜味劑。還有一些水溶性小的氨基酸具有苦味，是食品加工中蛋白質水解的產物。

谷氨酸主要存在于植物蛋白中，可用小麥產面筋蛋白水解得到。谷氨酸具有酸味和鮮味兩種味，其中以酸味為主。當加堿適當中和后生成谷氨酸鈉鹽；生成鹽以后，谷氨酸的酸味消失，鮮味增強。谷氨酸鈉是廣泛使用的鮮味劑——味精的主要成分。

2．風味的前提物質之一

氨基酸與糖類物質發(fā)生羰氨反應是食品加工中重要的香氣和上色的重要原因，在反應過程中消耗了一部分氨基酸和糖，生成了風味物質。氨基酸也會加熱分解生成某些風味物質，或在細菌的分解下產生具有異味的物質，所以氨基酸是風味物質的前提物質，也是腐.敗菌的營養(yǎng)物質。

蛋白質是一類大分子物質，可以在酸、堿或蛋白酶的作用下水解為小分子物質：蛋白質*水解后，能得到其基本組成單位——氨基酸（amino acid）。存在于自然界中的氨基酸有300余種，但是參與構成蛋白質的氨基酸通常有20種，并且它們均屬于L-α-氨基酸（甘氨酸除外）。這些氨基酸以不同的連接順序通過肽鍵連接起來構成蛋白質。

氨基酸參與代謝的具體途徑有以下幾條：

主要在肝臟中進行：包括如下幾種過程：

1、氧化脫氨基作用：第一步，脫氫，生成亞胺；第二步，水解。生成的H2O2有毒，在過氧化氫酶催化下，生成H2O和O2，解除對細胞的毒害。

2、非氧化脫氨基作用：①還原脫氨基（嚴格無氧條件下）；②水解脫氨基；③脫水脫氨基；④脫巰基脫氨基；⑤氧化-還原脫氨基，兩個氨基酸互相發(fā)生氧化還原反應，生成有機酸、酮酸、氨；⑥脫酰胺基作用。

3、轉氨基作用：轉氨作用是氨基酸脫氨的重要方式，除Gly、Lys、Thr、Pro外，大部分氨基酸都能參與轉氨基作用。α-氨基酸和α-酮酸之間發(fā)生氨基轉移作用，結果是原來的氨基酸生成相應的酮酸，而原來的酮酸生成相應的氨基酸。

4、聯(lián)合脫氨基作用：單靠轉氨基作用不能最終脫掉氨基，單靠氧化脫氨基作用也不能滿足機體脫氨基的需要。機體借助聯(lián)合脫氨基作用可以迅速脫去氨基：1、以谷氨酸脫氫酶為中心的聯(lián)合脫氨基作用。氨基酸的α-氨基先轉到α-酮戊二酸上，生成相應的α-酮酸和Glu，然后在L-Glu脫氨酶催化下，脫氨基生成α-酮戊二酸，并釋放出氨。2、通過嘌呤核苷酸循環(huán)的聯(lián)合脫氨基做用。骨骼肌、心肌、肝臟、腦都是以嘌呤核苷酸循環(huán)的方式為主。

生物體內大部分氨基酸可進行脫羧作用，生成相應的一級胺。氨基酸脫羧酶專一性很強，每一種氨基酸都有一種脫羧酶，輔酶都是磷酸吡哆醛。氨基酸脫羧反應廣泛存在于動、植物和微生物中，有些產物具有重要生理功能，如腦組織中L-Glu脫羧生成r-氨基丁酸，是重要的神經遞質。His脫羧生成組胺（又稱組織胺），有降低血壓的作用。Tyr脫羧生成酪胺，有升高血壓的作用。但大多數(shù)胺類對動物有毒，體內有胺氧化酶，能將胺氧化為醛和氨。

因此，氨基酸在人體中的存在，不僅提供了合成蛋白質的重要原料，而且對于促進生長，進行正常代謝、維持生命提供了物質基礎。如果人體缺乏或減少其中某一種，人體的正常生命代謝就會受到障礙，甚至導致各種疾病的發(fā)生或生命活動終止。

工業(yè)發(fā)展歷史

最早從事氨基酸工業(yè)化生產的是日本味之素公司的創(chuàng)造人池田菊苗。他于20世紀40年代初在實驗室中偶然發(fā)現(xiàn)：在海帶浸泡液中可提取出一種白色針狀結晶物。該物質具有強烈鮮味，分析結果表明它是谷氨酸的一種鈉鹽。池田菊苗最后終于找到一種工業(yè)化生產味之素的新途徑即利用小麥粉加工淀粉后剩下的“面筋”為原料，首先用鹽酸將其水解得到谷氨酸，然后加入純堿中和即可得到食品級的谷氨酸鈉。