赖氨酸

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赖氨酸是人体必需氨基酸之一,能促进人体发育、增强免疫功能,并有提高中枢神经组织功能的作用。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
中文名
赖氨酸
外文名
Lysine
作    用
促进人体发育、增强免疫功能
又    称
第一限制性氨基酸
特    点
在谷物中含量极低,且在加工过程中易被破坏而缺乏
所属学科
生物学

赖氨酸简介

赖氨酸是人类和动物的必需氨基酸之一,对机体生长发育的影响较大。赖氨酸在小麦、玉米、稻米等谷物中含量极低,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,适合作为食品和饲料的添加剂,强化食品和饲料的营养,主要用于婴儿的成长期、妊娠哺乳期、病后恢复期等。赖氨酸产生菌是谷氨酸棒杆菌、黄色短杆菌等谷氨酸产生菌的高丝氨酸营养缺陷型兼抗AEC突变株。 [1] 

赖氨酸化学性质

赖氨酸相关修饰:其ε-氨基的甲基化是一种通常的翻译后修饰,形成一甲基,二甲基和三甲基赖氨酸。三甲基赖氨酸会发生在 钙调蛋白中。另外,赖氨酸残基还能进行乙酰化泛素化等 修饰胶原蛋白中含有的羟基赖氨酸是由赖氨酸经赖氨酸羟化酶羟基化而来。内质网高尔基体中,羟基赖氨酸残基的O-糖基化可用来标记特定蛋白从细胞中的分泌。
赖氨酸,也称为L -赖氨酸盐酸盐,是一种必需氨基酸。它是人体所必需的营养物质,但是身体不能自己产生它。它必须通过日常饮食和营养补品获得。作为一种氨基酸,它是蛋白质必不可少的组成部分。这种营养对于身体适当的成长和发展起到了重要作用。它是肉碱生产的一个重要组成部分。肉碱负责将一些不饱和脂肪酸转化为能量,还有助于降低胆固醇水平。
在身体中赖氨酸还有其他功效。它和其他营养一起形成胶原蛋白。胶原蛋白在结缔组织,骨骼肌肉,肌腱和关节软骨中扮演了重要角色。此外,赖氨酸也有助于身体吸收钙。
饮食中缺乏赖氨酸的情况是比较常见的。通常情况下吃素的人发生率较高,一些运动员如果没有采取适当的饮食也会出现赖氨酸缺乏的问题。蛋白质摄入量低(如豆类植物,豌豆小扁豆等)也可能导致赖氨酸摄入量低。 [2] 

赖氨酸营养功能

其最重要的生理功能是参与体蛋白的合成,因此与动物生长密切相关。赖氨酸在体内的功能有:参与体蛋白如骨骼肌、酶和多肽激素的合成;是生酮氨基酸之一,当缺乏可利用的碳水化合物时,可参与生成酮体和葡萄糖的代谢(在禁食情况下,是重要的能量来源之一);维持体内酸碱平衡;作为合成肉毒碱的前体物,参与脂肪代谢;另外,赖氨酸还可以提高机体抵抗应激的能力。
赖氨酸在体内发挥着重要的生理功能,其缺乏将直接或间接影响动物的生长、繁殖和发育。赖氨酸是合成体蛋白不可缺少的成分,在酶蛋白、生殖细胞、骨骼肌及血红蛋白等的形成中具有非常重要的作用,同时也是某些多肽激素的组分之一;赖氨酸参与体内能量代谢过程,是生酮氨基酸之一,当体内缺乏碳水化合物时,可被分解为葡萄糖或酮体来提供能量;赖氨酸也是酯代谢中肉毒碱的前体物质,在脂肪代谢中发挥着重要的生理作用 [3] 

赖氨酸缺乏症状

缺乏赖氨酸的症状包括疲劳,虚弱,恶心,呕吐,头晕,没有食欲,发育迟缓,贫血等。可以在医疗专
lysine lysine
业人员建议下采取赖氨酸营养补品。赖氨酸每日的建议摄入量是儿童每磅体重10毫克,成年人每天在3000-9000毫克之间。 已经证明它对一些特定疾病是有益的。已知赖氨酸的功效包括治疗单纯疱疹病毒和带状疱疹引起的唇疱疹。研究已经表明,它具有改善免疫系统,抵制单纯疱疹和带状疱疹病毒的功效,
一些研究还表明,赖氨酸的功效还可能包括防止骨质流失(可造成骨质疏松症),因为它能够帮助身体组织吸收钙。结合其他氨基酸可以促进骨骼活力,并通过增加女性胶原蛋白预防骨质疏松症。增加胶原蛋白可以促进骨骼和结缔组织更强大和更柔韧。研究还显示,赖氨酸与某些非甾体抗炎药结合,能够治疗与经前综合症和月经初潮相关的偏头痛和腹部绞痛。
赖氨酸是人体需要的一种氨基酸,一种不可缺少的营养物质。人们知道,蛋白质是构成人体细胞的主要成份,食物中的蛋白质进入人体后经过消化先分解成氨基酸,然后人体又利用这些氨基酸再合成新的人体蛋白质,如免疫抗体、消化酶、血浆蛋白、生长激素等都是合成后的人体蛋白质。在合成蛋白质的各种氨基酸中,L-赖氨酸是最重要的一种,少了它,其它氨基酸就受到限制或得不到利用,科学家称它为人体第一必需氨基酸。科学家还发现,L-赖氨酸是控制人体生长的重要物质抑长素 (Somatotation) 中最重要的也是最必需的成份,对人的中枢神经和周围神经系统都起着重要作用。人体不能自身合成L-赖氨酸,必须从食物中吸取赖氨酸是帮助其它营养物质被人体充分吸收和利用的关键物质,人体只有补充了足够的L-赖氨酸才能提高食物蛋白质的吸收和利用,达到均衡营养,促进生长发育。其作用有:
  1. 提高智力、促进生长、增强体质
  2. 增进食欲、改善营养不良状况。
  3. 改善失眠,提高记忆力
  4. 帮助产生抗体、激素和酶,提高免疫力、增加血色素。
  5. 帮助的吸收,治疗防止骨质疏松症
  6. 降低血中甘油三酯的水平,预防心脑血管疾病的产生。 [4] 

赖氨酸存在形式

赖氨酸的存在形式赖氨酸具有L-型和D-型两种同分异构体。L-赖氨酸的有效成分含量一般为77%~79%。单胃动物完全不能自行合成赖氨酸,不参加转氨基作用。D-氨基酸和L-氨基酸的氨基被乙酰化以后,才可受D-氨基酸氧化酶或L-氨基酸氧化酶的作用而脱氨基,脱氨基后的酮酸不再起氨基化作用,即脱氨基反应不可逆,因此,在动物营养上常常表现为不足 [3] 

赖氨酸赖氨酸的发酵生产

赖氨酸二步发酵法

(又称前体添加法)50年代初开发的二步发酵法以赖氨酸的前体二氨基庚二酸为原料,借助微生物生产的酶(二氨基庚二酸脱羧酶),使其脱羧后转变为赖氨酸。由于二氨基庚二酸也是用发酵法生产的,所以称二步发酵法。70年代后,日本采用固定化二氨基庚二酸脱羧酶或含此酶的菌体,使内消旋2,6-二氨基庚二酸脱羧连续生产赖氨酸,改进了这一工艺。尽管这样,该工艺仍较复杂,现已被直接发酵法取代。 [5] 

赖氨酸直接发酵法

广泛采用的赖氨酸生产法。常用的原料为甘蔗或甜菜制糖后的废糖蜜淀粉水解液等廉价糖质原料。此外,醋酸、乙醇等也是可供选用的原料。直接发酵法生产赖氨酸的主要微生物谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌、乳糖发酵短杆菌的突变株等 3种。这种方法是在50年代后期开发的。70年代以来,由于育种技术的进展,选育出一些具有多重遗传标记的突变株,使工艺日趋成熟,赖氨酸的产量也得到成倍增长。工业生产中最高产酸率已提高到每升发酵液100~120g,提取率达到80~90%左右。 [5] 

赖氨酸注意事项以及富含赖氨酸的食物

适当补充赖氨酸能够促进孩子的生长发育,而长期缺少赖氨酸则会使孩子生长停滞、反应淡漠、面色苍白、皮肤干燥、肌肉松弛、抵抗力降低,严重的还会影响智力发育。
按照中国居民的饮食习惯,平时所摄入的食物蛋白质主要来自于谷类。但谷物中所含的赖氨酸较少,从而限制了对其他几种氨基酸的利用。因此,在以谷物为主的食品(如面包、米饭大米制品)中适当添加赖氨酸,便可显著提高其营养价值。应该注意是,由于赖氨酸很容易溶解在水中,因此加工食物时应避免长时间浸泡。此外,赖氨酸不耐高温,故食物以蒸、煮、炖为好,而应避免煎、炸、爆。
一般上富有蛋白质的食物都含有赖氨酸,如肉类、、蛋、奶,、虾、贝类、乳制品和豆类、黑芝麻等。需要注意的是谷类食品或花生并不含有现成的、人体需要的赖氨酸。 [4] 
参考资料
  • 1.    陈明琪. 药用微生物学基础 第3版[M]. 2017.
  • 2.    张雄鹰. 全国普通高等医学院校药学类专业十三五规划教材 微生物学与免疫学[M]. 2016.
  • 3.    赖氨酸营养研究进展  .中国知网[引用日期2015-01-18]
  • 4.    马然淑编. 常见病的食物调养[M]. 2012.
  • 5.    邓毛程主编. 氨基酸发酵生产技术[M]. 2014.
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