戈谢氏病氨基酸的生理功能

2021年2月5日发(作者：汉川市人民医院)
氨基酸的生理功能

氨基酸通过肽键连接起来成为肽与蛋白质。氨
基酸、肽与 蛋白质均是有机生命体组织细胞的
基本组成成分，对生命活动发挥着举足轻重的
作用。

某些氨基酸除可形成蛋白质外，还参与一些特
殊的代谢反应，表现出某些重要特性。

（
1
）

赖氨酸

赖氨酸为碱性必需氨基酸。由于 谷物食品中的
赖氨酸含量甚低，且在加工过程中易被破坏而
缺乏，故称为第一限制性氨基酸。< br>
赖氨酸可以调节人体代谢平衡。赖氨酸为合成
肉碱提供结构组分，而肉碱会促使细胞中 脂肪
酸的合成。往食物中添加少量的赖氨酸，可以
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刺激胃蛋白酶与胃酸的分泌，提高胃液分泌功
效，起到增进食欲、促进幼儿生长与发育的作
用。赖氨酸还能提高钙的吸收及其在体内的积
累， 加速骨骼生长。如缺乏赖氨酸，会造成胃
液分沁不足而出现厌食、营养性贫血，致使中
枢神经受 阻、发育不良。

赖氨酸在医药上还可作为利尿剂的辅助药物，
治疗因血中氯化物减少 而引起的铅中毒现象，
还可与酸性药物（如水杨酸等）生成盐来减轻
不良反应，与蛋氨酸合用则 可抑制重症高血压
病。

单纯性疱疹病毒是引起唇疱疹、热病性疱疹与
生殖器 疱疹的原因，而其近属带状疱疹病毒是
水痘、带状疱疹和传染性单核细胞增生症的致
病者。印第安波波利斯
Lilly
研究室在
1979
年发
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表的研究表明，补充赖氨酸能加速疱疹感染的
康复并抑制其复发。

长期服用赖氨酸可拮抗另一个氨基酸――精氨酸，
而精氨酸能促进疱疹病毒的生长。

（
2
）

蛋氨酸

蛋氨酸是含硫必需氨基酸，与生 物体内各种含
硫化合物的代谢密切相关。当缺乏蛋氨酸时，
会引起食欲减退、生长减缓或不增加 体重、肾
脏肿大和肝脏铁堆积等现象，最后导致肝坏死
或纤维化。

蛋氨酸还 可利用其所带的甲基，对有毒物或药
物进行甲基化而起到解毒的作用。因此，蛋氨
酸可用于防治 慢性或急性肝炎、肝硬化等肝脏
疾病，也可用于缓解砷、三氯甲烷、四氯化碳、
苯、吡啶和喹啉 等有害物质的毒性反应。

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（
3
）

色氨酸

色氨酸可转化生成人体大脑中的 一种重要神经
传递物质――5–羟色胺，而
5
–羟色胺有中和肾上
腺素与去甲 肾上腺素的作用，并可改善睡眠的
持续时间。当动物大脑中的
5
–羟色胺含量降低时，表现出异常的行为，出现神经错乱的幻觉
以及失眠等。此外，
5
–羟色胺有很 强的血管收
缩作用，可存在于许多组织，包括血小板和肠
粘膜细胞中，受伤后的机体会通过释放
5
–羟色
胺来止血。医药上常将色氨酸用作抗闷剂、抗
痉挛剂、胃分泌调节剂 、胃粘膜保护剂和强抗
昏迷剂等。

（
4
）

缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和苏氨酸

缬氨酸、亮氨酸与异亮氨酸均属支链氨基酸，< br>同时都是必需氨基酸。当缬氨酸不足时，大鼠
4
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中枢神经系统功能会发生紊乱，共济失调而出
现四肢震颤。通过解剖切片脑组织，发现有红
核细胞变性现象，晚期肝硬化病人因肝功能损
害， 易形成高胰岛素血症，致使血中支链氨基
酸减少，支链氨基酸和芳香族氨基酸的比值由
正常人的
3.0~3.5
降至
1.0~1.5
，故常用缬氨酸
等支链氨基酸的 注射液治疗肝功能衰竭等疾
病。此外，它也可作为加快创伤愈合的治疗剂。

亮氨酸可 用于诊断和治疗小儿的突发性高血糖
症，也可用作头晕治疗剂及营养滋补剂。异亮
氨酸能治疗神 经障碍、食欲减退和贫血，在肌
肉蛋白质代谢中也极为重要。

苏氨酸是必需氨基酸之一，参与脂肪代谢，缺
乏苏氨酸时出现肝脂肪病变。

（
5
）

天冬氨酸、天冬酰胺

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天冬氨酸通过脱氨生成草酰乙酸而促进三羧酸
循环，故是三羧酸循环中的重要成分。天冬氨
酸也与鸟氨酸循环密切相关，担负着使血液中
的氨 转变为尿素排泄出去的部分工作。同时，
天冬氨酸还是合成乳清酸等核酸前体物质的原
料。
通常将天冬氨酸制成钙、镁、钾或铁等的盐类
后使用。因为这些金属在与天冬氨酸结合后 ，
能通过主动运输途径透过细胞膜进入细胞内发
挥作用。天冬氨酸钾盐与镁盐的混合物，主要< br>用于消除疲劳，临床上用来治疗心脏病、肝病、
糖尿病等疾病。天冬氨酸钾盐可用于治疗低钾症，铁盐可治疗贫血。

不同癌细胞的增殖需要消耗大量某种特定的氨
基酸。寻找 这种氨基酸的类似物――代谢拮抗剂，
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被认为是治疗癌症的一种有效手段。天冬酰胺
酶能阻止需要天冬酰胺的癌细胞（白血病）的增殖。
天冬酰胺的类似物
S
–氨甲酰基–半胱氨酸
经动物试验对抗白血病 有明显的效果。目前已
试制的氨基酸类抗癌物有
10
多种，如
N
–乙 酰–
L
–苯丙氨酸、
N
–乙酰–
L
–缬氨酸等，其中有的< br>对癌细胞的抑制率可高达
95
％以上。

（
6
）

胱氨酸、半胱氨酸

胱氨酸及半胱氨酸是 含硫的非必需氨基酸，可
降低人体对蛋氨酸的需要量。胱氨酸是形成皮
肤不可缺少的物质，能加 速烧伤伤口的康复及
放射性损伤的化学保护，刺激红、白细胞的增
加。

半胱 氨酸所带的巯基（－
SH
）具有许多生理作
用，可缓解有毒物或有毒药物（酚、苯、萘 、
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氰离子）的中毒程度，对 放射线也有防治效果。
半胱氨酸的衍生物
N
–乙酰–
L
–半胱氨酸， 由于
巯基的作用，具有降低粘度的效果，可作为粘
液溶解剂，用于防治支气管炎等咳痰的排出困
难。此外，半胱氨酸能促进毛发的生长，可用
于治疗秃发症。其他衍生物，如
L
–半胱氨酸甲
酯盐酸盐可用于治疗支气管炎、鼻粘膜渗出性
发炎等。

（
7
）

甘氨酸

甘氨酸是最简单的氨基酸，它可 由丝氨酸失去
一个碳而生成。甘氨酸参与嘌呤类、卟啉类、
肌酸和乙醛酸的合成，乙醛酸因其氧 化产生草
酸而促使遗传病草酸尿的发生。此外，甘氨酸
可与种类繁多的物质结合，使之由胆汁或 尿中
排出。此外，甘氨酸可提供非必需氨基酸的氮
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源，改进氨基酸注射液在体内的耐受性。将甘
氨酸与谷氨酸、丙氨酸一起使用，对防治前列
腺肥大并发症、排尿障碍、频尿、残尿等症状
颇有 效果。

（
8
）

组氨酸

组氨酸对成人 为非必需氨酸，但对幼儿却为必
需氨基酸。在慢性尿毒症患者的膳食中添加少
量的组氨酸，氨基 酸结合进入血红蛋白的速度
增加，肾原性贫血减轻，所以组氨酸也是尿毒
症患者的必需氨基酸。

组氨酸的咪唑基能与
Fe2+
或其他金属离子形
成配位化合物，促 进铁的吸收，因而可用于防
治贫血。组氨酸能降低胃液酸度，缓和胃肠手
术的疼痛，减轻妊娠期 呕吐及胃部灼热感，抑
制由植物神经紧张而引起的消化道溃烂，对过
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敏性疾病，如哮喘等也有功效。此外，组氨酸
可扩张血管，降低血压，临床上用于心绞痛、
心功能不全等疾病的治疗。类风湿性关节炎患
者血 中组氨酸含量显著减少，使用组氨酸后发
现其握力、走路与血沉等指标均有好转。

在 组氨酸脱羧酶的作用下，组氨酸脱羧形成组
胺。组胺具有很强的血管舒张作用，并与多种
变态反 应及发炎有关。此外，组胺会刺激胃蛋
白酶与胃酸。

（
9
）

谷氨酸

谷氨酸、天冬氨酸具有兴奋性递 质作用，它们
是哺乳动物中枢神经系统中含量最高的氨基
酸，其兴奋作用仅限于中枢。当谷氨酸 含量达
9
％时，
只要增加
10
–
15mol
的谷氨 酸就可对皮
层神经元产生兴奋性影响。因此，谷氨酸对改
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进和维持脑功能必不可少。

谷氨酸 经谷氨酸脱羧酶的脱羧作用而形成
γ–氨
基丁酸，后者是存在于脑组织中的一种具有抑
制中枢神经兴奋作用的物质，当
γ–氨基丁酸含
量降低时，会影响细胞代谢与细胞功能。

谷氨酸的多种衍生物，如二甲基氨乙醇乙酰谷
氨酸，临床上用于治疗因大脑血管障碍而引起
的运动障碍、记忆障碍和脑炎等。γ–氨基丁酸
对记忆障碍、言语障碍、麻痹和高血压等有效，
γ–氨基
β–羟基丁酸对局部麻痹、记忆障碍、言
语障碍、本能性肾性高血压、羊癫疯 和精神发
育迟缓等有效。

谷氨酸与天冬氨酸一样，也与三羧酸循环有密
切的 关系，可用于治疗肝昏迷等症。谷氨酸的
酰胺衍生物――谷氨酰胺，对胃溃疡有明显的效
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果，其原因是谷氨酰胺的氨基转移到葡萄 糖上，
生成消化器粘膜上皮组织粘蛋白的组成成分葡
萄糖胺。

（
10
）

丝氨酸、丙氨酸与脯氨酸

丝氨酸是合 成嘌呤、胸腺嘧淀与胆碱的前体，
丙氨酸对体内蛋白质合成过程起重要作用，它
在体内代谢时通 过脱氨生成酮酸，按照葡萄糖
代谢途径生成糖。脯氨酸分子中吡咯环在结构
上与血红蛋白密切相 关。羟脯氨酸是胶原的组
成成分之一。体内脯氨酸、羟脯氨酸浓度不平
衡会造成牙齿、骨骼中的 软骨及韧带组织的韧
性减弱。脯氨酸衍生物和利尿剂配合，具有抗
高血压作用。

牛

磺

酸

牛磺酸是牛黄的组成成分。

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牛磺酸普遍存在于动物乳 汁、脑与心脏中，在
肌肉中含量最高，以游离形式存在，不参与蛋
白质代谢。植物中仅存在藻类 ，高等植物中尚
未发现。体内牛磺酸是由半胱氨酸代谢而来的。

牛磺酸的缺乏会影响到生长、视力、心脏与脑
的正常生长。

被细菌感染的病 人，由于细菌的大量繁殖消耗
了体内的牛磺酸，也会形成牛磺酸缺乏，发生
眼底视网膜电流图的 变化，而补充牛磺酸后会
使眼底的病变好转由于人类只能有限地合成牛
磺酸，因此膳食中的牛磺 酸就显得非常重要。

奶制品中牛磺酸的含量很低。禽类中，黑色禽
肉的牛磺酸含量要 比白色肉的高。海产品与禽、
畜类比较，以海产品中的牛磺酸含量最高，如
牡蛎、蛤蜊与淡菜中 牛磺酸可高达
400mg/100
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g
以上，
同时加热烹调对其牛磺酸的 含量没有什
么影响。日常的各种食物，包括谷物、水果和
蔬菜等，都不含牛磺酸。

精

氨

酸

（一）

精氨酸是 鸟氨酸循环中的一个组成成
分，具有极其重要的生理功能。多吃精氨酸，
可以增加肝脏中精氨酸 酶的活性，有助于将血
液中的氨转变为尿素而排泄出去。所以，精氨
酸对高氨血症、肝脏机能障 碍等疾病颇有效果。

精氨酸是一种双基氨基酸，对成人来说虽然不
是必需氨基酸，但 在有些情况如机体发育不成
熟或在严重应激条件下，如果缺乏精氨酸，机
体便不能维持正氮平衡 与正常的生理功能。病
人若缺乏精氨酸会导致血氨过高，甚至昏迷。
婴儿若先天性缺乏尿素循环 的某些酶，精氨酸
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对其也是必需的，否则不能维持其正常的生长
与发育。

精氨酸的重要代谢功 能是促进伤口的愈合作
用，它可促进胶原组织的合成，故能修复伤口。
在伤口分泌液中可观察到 精氨酸酶活性的升
高，这也表明伤口附近的精氨酸需要量大增。
精氨酸能促进伤口周围的微循环 而促使伤口早
日痊愈。

精氨酸的免疫调节功能，
可防止胸腺的退化
（尤
其是受伤后的退化）
，补充精氨酸能增加胸腺的
重量，促进胸腺中淋巴细胞的生长 。

补充精氨酸还能减少患肿瘤动物的体积，降低
肿瘤的转移率，提高动物的活存时间 与存活率。

在免疫系统中，除淋巴细胞外，吞噬细胞的活
力也与精氨酸有关。加入精 氨酸后，可活化其
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酶系统，使之更能杀死肿瘤细胞或细菌等靶细
胞。

郑建仙博士，华南理工大学教授


氨基酸与人类健康

氨 基酸是构成生物体蛋白质并同生命活动有关
的最基本的物质，是在生物体内构成蛋白质分
子的基 本单位，与生物的生命活动有着密切的
关系。它在抗体内具有特殊的生理功能，是生
物体内不可 缺少的营养成分之一。

一、构成人体的基本物质，是生命的物质基础

1
．构成人体的最基本物质之一

构成人体的最基本的物质，有蛋白质、脂类 、
碳水化合物、无机盐、维生素、水和食物纤维
等。

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作为构成蛋白质分子的基本单位的氨基酸，无
疑是构成人体内最基本物质之一。
构成人体的氨基酸有
20
多种，
它们是：
色氨酸、
蛋氨酸、苏氨 酸、缬氨酸、赖氨酸、组氨酸、
亮氨酸、异亮氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、胱氨
酸、半胱氨酸、精 氨酸、甘氨酸、丝氨酸、酪
氨酸、
3.5.
二碘酪氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸、
脯氨酸、羟脯氨酸、精氨酸、瓜氨酸、乌氨酸
等。这些氨基酸存在于自然界中，在植物体内
都 能合成，而人体不能全部合成。其中
8
种是人
体不能合成的，必需由食物中提供，叫做 “必
需氨基酸”
。这
8
种必需氨基酸是：色氨酸、苏
氨酸、蛋氨酸、 缬氨酸、赖氨酸、亮氨酸、异
亮氨酸和苯丙氨酸。
其他则是
“非必需氨基酸”
。
组氨酸能在人体内合成，但其合成速度不能满
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足身体需要，有人也把它列为“必需氨基酸”
。
胱氨酸、酪氨酸、精氨酸、丝氨酸和甘氨酸长
期缺乏可能引起生理功能障碍，而列为“半必< br>需氨基酸”
，因为它们在体内虽能合成，但其合
成原料是必需氨基酸，而且胱氨酸可取代
8
0%
～
90%
的蛋氨酸，
酪氨酸可替代
70%< br>～
75%
的苯丙氨酸，起到必需氨基酸的作用，上述把
氨基酸分为“必需氨基酸 ”
、
“半必需氨基酸”
和“非必需氨基酸”3类，是按其营养功能来划
分的； 如按其在体内代谢途径可分为“成酮氨
基酸”和“成糖氨基酸”
；按其化学性质又可分
为中性氨基酸、酸性氨基酸和碱性氨基酸，大
多数氨基酸属于中性。

2
．生命代谢的物质基础

生命的产生、存在和消亡，无一不与蛋白质有
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