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氨基酸家族——苏氨酸

2022-10-13 15:13:14浏览:41评论:0 来源:山村网   
核心摘要:苏氨酸是必需氨基酸,它能帮助身体维持蛋白质平衡。它能在形成胶原蛋白和弹性蛋白中起作用。当苏氨酸与天门冬氨酸及蛋氨酸合并使用时能抗脂肪肝。苏氨酸存在于心脏、中枢神经系统与骨骼肌中,可防止肝脏中

苏氨酸是必需氨基酸,它能帮助身体维持蛋白质平衡。它能在形成胶原蛋白和弹性蛋白中起作用。当苏氨酸与天门冬氨酸及蛋氨酸合并使用时能抗脂肪肝。苏氨酸存在于心脏、中枢神经系统与骨骼肌中,可防止肝脏中脂肪的积累。它能促进抗体的产生来增强免疫系统。

苏氨酸是第20个发现的氨基酸,现已证明是最后一个被发现的必需氨基酸。1935年,由罗斯(W.C.Rose)和Mccoy等人从纤维蛋白水解物(奶酪)中分离、鉴定出的。

1936年梅格(Meger)对它的空间结构进行了研究,因结构与苏糖(threose)相似,故将其命名为苏氨酸。

苏氨酸有4种异构体,天然存在并有生理作用的是L-苏氨酸,是人的必需氨基酸。由于苏氨酸是必需氨基酸,是人体本身不能合成,但又十分需要的氨基酸,因此需要外部的补充摄入。由于是一种必需氨基酸,意味着需要从饮食中获得它。事实上,只要保持均衡的饮食,就不太可能缺乏这种氨基酸。然而,严格的素食主义者应该考虑采取适当的补充,因为肉类是目前为止最好的食物来源,而谷物含苏氨酸的数量较少。苏氨酸具有维持人身体蛋白质平衡、促进正常生长等作用。还支持心血管、肝、中枢神经和免疫系统功能健康。苏氨酸的其他作用还包括建立强健的骨骼,并可以加速伤口愈合。缺乏苏氨酸的患者,通常会出现情绪激动、精神错乱、消化困难或脂肪肝等症状。此外,超量摄入苏氨酸也会造成副作用,会破坏肝功能,导致形成太多尿素和氨建立在身体里。

在自然界中苏氨酸的主要食物来源有:发酵食品(谷物制品)、乳制品、肉类、谷物、蘑菇、、绿叶蔬菜、鸡蛋、茼蒿、花生、米、胡萝卜、番木瓜、苜蓿等。而苏氨酸含量较高的食物有:动物肝脏、脑髓、肉类、蛋类、蘑菇以及灵芝等。

【苏氨酸对人体的作用】

苏氨酸是人体的必需氨基酸之一,是构成体蛋白的重要组成部分,缺乏苏氨酸会引起情绪激动、精神错乱、消化困难、食欲不振、体重减轻、脂肪肝、睾丸萎缩、脑垂体前叶细胞染色性变化、脂肪肝及影响骨骼发育等症状。其主要生化作用如下:

第一,苏氨酸可直接参与蛋白质的合成,维持身体蛋白质平衡,促进正常生长发育。

第二,苏氨酸能转变某些氨基酸来维持体内氨基酸平衡。苏氨酸能平衡氨基酸、促进蛋白质沉积。当体内蛋氨酸和赖氨酸过量时,苏氨酸的需求量也增加,补充适量的苏氨酸可消除因蛋氨酸和赖氨酸过剩引起的体重下降;可以减轻因色氨酸过剩引起的生长抑制。此外,苏氨酸代谢生成甘氨酸,提供一碳单位。因此苏氨酸可以起到平衡体内氨基酸水平的作用,有助于保持身体的适当平衡。

第三,苏氨酸具有提高免疫能力及对神经系统有益。苏氨酸是机体血浆免疫球蛋白的主要组成成分。在机体的免疫系统中,抗体、免疫球蛋白都是蛋白质,苏氨酸缺乏会抑制免疫球蛋白及T、B淋巴细胞的产生从而影响免疫功能。同时,也发现苏氨酸也有促进骨髓T淋巴细胞前体分化发育成为成熟T淋巴细胞的作用。苏氨酸通过生产抗体支持免疫系统,并由于大量存在于中枢神经系统,对治疗某些类型的抑郁症也有一定疗效。

第四,在医学上,苏氨酸常用于配制氨基酸输液和营养液,用于手术前后、创伤、烧伤、骨折、营养不良、慢性消耗性疾病的辅助治疗。也可作为代谢改善剂,对抗溃疡、防辐射、催眠、镇静等有良好效果。

第五,苏氨酸还支持心血管,肝,中枢神经和免疫系统功能健康。

第六,对肌肉组织和心脏的作用。研究表明,身体生产甘氨酸和丝氨酸需要苏氨酸,而这两种氨基酸是身体产生胶原蛋白、弹性蛋白和肌肉组织所必需的。它有助于保持整个身体结缔组织和肌肉强大并富有弹性,可以在心脏发现大量这种营养素。

第七,苏氨酸的其他作用还包括建立强健的骨骼和牙齿珐琅质,并可以加速伤口愈合和损伤恢复。

第八,苏氨酸结合天(门)冬氨酸和蛋氨酸能够降低血清甘油三酯和低密度脂蛋白浓度,增强消化不饱和脂肪,促进脂肪代谢,具有预防脂肪肝及减肥的功效。人体内缺乏充足的苏氨酸,就会使肝脏形成大量脂肪,并最终导致肝功能衰竭。

第九、苏氨酸还有治疗肌萎缩侧索硬化症(因为可以增加中枢神经系统的甘氨酸水平)的作用。研究发现,多发性硬化症(影响神经和肌肉功能的疾病)症状可以通过服用苏氨酸营养补充剂得到缓解。

第十,其他方面

苏氨酸在医药行业中的应用十分广泛,其铁盐可作抗贫血药,可用于配置氨基酸输液和综合氨基酸制剂,具有促进人体发育抗脂肪肝药用效能。

苏氨酸是制造一类高效低过敏的抗生素——单酰胺菌素的原料。

【苏氨酸的主要应用】

L-苏氨酸可以广泛使用于医药、营养保健、食品强化剂、饲料添加剂、美容日化等方面:

1、食品营养增补剂

苏氨酸是重要的食品强化剂,添加于食品中,可提高蛋白质的营养价值,可以强化谷物、糕点、乳制品,和色氨酸一样有恢复人体疲劳,促进生长发育的效果,使食品营养成分更加充足、合理。苏氨酸与葡萄糖共热可产生焦香和巧克力香味,有增香作用。与其他氨基酸并用于强化谷物、糕点、婴幼儿食品、牛奶中起抗氧化作用。

2、饲料营养强化剂

苏氨酸和赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸被称为四大饲料添加剂。近年,在饲料添加剂方面的用量增长快速,它常添加到未成年仔猪和家禽的饲料中,是猪饲料的第二限制氨基酸和家禽饲料的第三限制氨基酸。

谷类蛋白质除需补充L-赖氨酸外,其次即为L-苏氨酸。这是由于L-苏氨酸的含量虽较多,但在蛋白质中苏氨酸与肽的结合很难水解,不易消化吸收所致。在小麦,大麦等谷物为主的饲料配合中,加入L-苏氨酸,具有如下的特点:

①能提高饲料蛋白的生物学价值,可以调整饲料的氨基酸平衡,促进禽畜生长;

②促进蛋白沉积,可改善肉质;

③可改善氨基酸消化率低的饲料的营养价值

④降低动物氨排泄,减轻环境污染,改善饲养条件,可降低饲料原料成本;

因此在欧盟国家(主要是德国、比利时、丹麦等)和美洲国家,已广泛地应用于饲料行业。

3、医药

(1)由于苏氨酸的结构中含有羟基,对人体皮肤具有持水作用,与寡糖链结合,对保护细胞膜起重要作用,在体内能促进磷脂合成和脂肪酸氧化。

(2)苏氨酸铁盐可作抗贫血药,用于配置氨基酸输液和综合氨基酸制剂,其自身还具有促进人发育和抗脂肪肝的药效,也是制造高效抗生素单酰胺菌素的中间体。

(3)苏氨酸具有提高免疫的功能,促进骨髓T淋巴细胞前体分化发育为成熟T淋巴细胞。

(4)在膜蛋白中苏氨酸的羟基能与寡糖结合,保护细胞膜。苏氨酸代谢生成甘氨酸,提供一碳单位。

(5)用于消化溃疡的辅助治疗。也可治贫血及心绞痛、主动脉炎、心功能不全等心血管系统疾患。

(6)苏氨酸又是制造一类高效低过敏的抗生素——单酰胺菌素的原料。

4、营养输液

苏氨酸广泛用于配制氨基酸输液和综合氨基酸制剂,是11、14、17、18、20种氨基酸大输液的主要成分。用于手术前后、创伤、烧伤、骨折、营养不良、慢性消耗性疾病的辅助治疗。

5、美容品

·苏氨酸对人体皮肤具有持水保湿作用。苏氨酸的结构中含有羟基,通过氢键的水合作用,对人体皮肤起到持水保湿作用。

·苏氨酸有助于保持身体适当的平衡,并帮助胶原蛋白和弹性蛋白的形成,加强皮肤结构。

·在膜蛋白中苏氨酸的羟基能与寡糖链结合,对保护细胞膜起重要作用,在体内能促进磷脂合成和脂肪酸氧化。

6、其他方面

用于生化研究,制备组织培养基。

【不一样的苏氨酸代谢】

苏氨酸有转变某些氨基酸达到平衡的功能,因此能够平衡日粮氨基酸,使氨基酸比例更接近于理想蛋白质,从而降低生物对食物中蛋白含量的要求。在这一点上,苏氨酸作用在20种氨基酸中独树一帜。

苏氨酸在体内的分解代谢中,是唯一不经过脱氨基作用和转氨基作用,而是直接通过苏氨酸脱水酶、苏氨酸脱氢酶和苏氨酸醛缩酶催化转变为其它物质的氨基酸,例如苏氨酸可转变成丁酰辅酶A、琥珀酰辅酶A、丝氨酸、甘氨酸等。

另外苏氨酸过量能提高赖氨酸-α-酮葡萄糖酸还原酶的活性,在日粮中添加适量苏氨酸可消除因赖氨酸过量造成的体增重下降,肝脏、肌肉组织中蛋白质/脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)/DNA比值降低。

添加苏氨酸也可减轻色氨酸或蛋氨酸过量引起的生长抑制。

另据报道,鸡对苏氨酸的吸收大部分在十二指肠,嗉囔和腺胃吸收后的苏氨酸迅速转变成肝脏蛋白质,沉积在体内。但是,关于苏氨酸如何参与蛋白质合成的详细机制目前尚不清楚。

【苏氨酸的市场前景】

由于苏氨酸应用广泛,国际市场对苏氨酸的需求持续稳定增长,是需求增长最快的氨基酸品种之一,特别是在化学及生化、食品添加剂、饲料添加剂等方面的用量增长快速,大有取代色氨酸而成为除赖氨酸、蛋氨酸以外的发展最迅速的第三大氨基酸。

国外苏氨酸产业发展较早,美国、法国、德国、日本等国家对苏氨酸的合成、分离、应用等方面进行了一系列的研究,特别是日本在发酵法生产苏氨酸方面有一定的优势,味之素公司是世界上最大的苏氨酸生产企业,该公司生产的苏氨酸占据全球市场60%以上的份额。

另据“东方财富网”等媒体报道:2017全年苏氨酸的市场价格连连走高,从9.8元/㎏一直到15元/㎏……

【身份小贴士】

中文全名:L-苏氨酸

英文名:L-Threonine;

简称:Thr或T

别称:β-羟基-α-氨基丁酸、L-羟基丁氨酸、(2S,3R)-2-氨基-3-羟基丁酸、L-α-氨基-β-羟基丁酸、L-异赤丝藻氨基酸

分类:必需氨基酸;属生糖兼生酮氨基酸

化学式:C4H9NO3

分子量:119.12

熔点:253°C

水溶性:易溶于水(200g/L,25℃),不溶于甲醇、乙醇、乙醚和氯仿。

密度(g/mL,25/4℃):1.307

常温下PH值:5.0-6.5,等电点的pH值为5.64。

性状:为白色斜方晶系或结晶性粉末。无臭,味微甜。

遗传密码子:ACU、ACC、ACA、ACG

CAS登录号:72-19-5

EINECS登录号:200-774-1


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