支链氨基酸

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支链氨基酸（精选四篇）

支链氨基酸 篇1

近日, 无锡晶海氨基酸有限公司承担的省科技成果转化专项资金“高效清洁发酵生产高纯度支链氨基酸的研发和产业化”项目顺利通过验收。

该项目基于微生物代谢理论及发酵过程生物技术, 成功实现了支链氨基酸高产量、高转化率、高生产强度的有机统一;首次将膜分离和工业色谱组合新技术应用于支链氨基酸的提取, 提高了产品的得率和质量;研发并优化了支链氨基酸的清洁生产工艺, 是生产过程中的含氮废水量降低了90%以上。整体技术水平与代表国际领先水平的日本味之素生产技术相差无几。全新清洁生产工艺成功解决了氨基酸生产中普遍存在的污染难题。项目产品支链氨基酸符合中国药典2010版标准, 达到欧洲EP标准。该项目申请发明专利5件, 授权发明专利4件;形成了年产1500吨支链氨基酸的生产规模;累计实现销售收入近3亿元, 利税超2000万元, 出口创汇900多万美元。通过项目实施, 企业大大提升了发酵法生产氨基酸的整体技术水平, 成为引领行业技术发展的龙头。

支链氨基酸增肌效果尚存争议 篇2

健身、运动爱好者是蛋白粉产品的一个重要消费群体。乳清蛋白因支链氨基酸含量较高，备受健身爱好者追捧。

一些著名运动营养品牌也把高支链氨基酸含量作为旗下乳清蛋白粉的主要卖点。

支链氨基酸是否有增肌的功效？乳清蛋白粉是否比混合蛋白粉支链氨基酸含量更高？

2015年9月，《消费者报道》向第三方权威机构送检了安利纽崔莱、汤臣倍健、禾健、可益康、康比特、康富来等6品牌的混合蛋白粉，美瑞克斯、汤臣倍健、康比特、Muscletech等4品牌的乳清蛋白粉，对其支链氨基酸含量进行测定。

结果显示，从支链氨基酸含量这个指标来看，4款以健身蛋白粉为卖点的乳清蛋白粉相对于混合蛋白粉并没有明显优势。事实上，目前并没有充分的证据证明蛋白粉中的支链氨基酸含量高，增肌效果就更好。

尚存争议的增肌功能

广州花城汇广场某健身俱乐部王姓健身教练向本刊记者介绍，大部分健身爱好者都有冲服乳清蛋白粉的习惯，这是因为乳清蛋白粉中含有更多的支链氨基酸，可以刺激肌肉生长和快速产生能量。

但北京体育大学副教授苏浩并不认为乳清蛋白粉比混合蛋白粉对增肌更有效，他表示，乳清蛋白是一种优质蛋白，但没有证据表明其比其他食物来源的蛋白质有更好的增肌效果。

而支链氨基酸的“增肌作用”也尚未得到验证。

支链氨基酸是亮氨酸、缬氨酸和异亮氨酸三种必需氨基酸的统称。因为其在人体肌肉蛋白中含量高达35%，且运动中人体肌肉组织能够利用支链氨基酸作为能源，因此有理论认为补充支链氨基酸有利于促进肌肉生长和缓解运动疲劳。

本刊检测报告显示，10款蛋白粉的支链氨基酸含量有一定的区别，相比混合蛋白粉，乳清蛋白粉的支链氨基酸含量略高。（如图3）

中国营养学会名誉理事长葛可佑所著《中国营养科学全书》指出，“研究者假设，运动中供给支链氨基酸补充剂有助于维持血液支链氨基酸水平，减少内源性蛋白质氧化，因此而改善肌肉的运动能力。但有关这方面的急性和慢性运动试验研究，都没有充分的证据支持这个假说。”

食品工程博士云无心认为支链氨基酸更有利增肌的理论尚存争议，在他看来，这种理论有一些实验数据的支持，不过还算不上很坚实，还需要更多的证据支持。

至于健身爱好者有没有必要补充蛋白粉？苏浩表示要看健身的目的和运动强度。如果健身的目的是减脂，就没必要补充蛋白质。从运动强度来看，非专业健身者的蛋白质需求完全可以通过普通膳食补充。

警惕补品变累赘

血液中胆固醇含量过高被认为是心血管疾病的诱因之一。

本次送检的10款蛋白粉胆固醇含量差异明显。康富来、安利纽崔莱和康比特3款蛋白粉均未检出胆固醇（检测限为2.6mg/100g），而Muscletech乳清蛋白粉胆固醇含量高达160mg/100g。

康富来药业有限公司质量部刘姓负责人认为，胆固醇在蛋白粉原料中就存在，并非人为添加，一般生产蛋白粉没有专门去除胆固醇的工序，含一定量属于正常现象。

“这主要是因为蛋白粉原料的差异。一般来说，乳清蛋白中胆固醇含量高，植物蛋白胆固醇几乎为零。”中国农业大学食品学院营养与食品安全系副教授范志红解释。

范志红认为不应该过度解读该指标。“蛋白粉中的胆固醇不会对人体健康产生任何危害。食品中的胆固醇一般不会达到人体的健康风险阈值。我国和美国已经取消了对食品中胆固醇含量的限制。”

虽然蛋白粉是生活中常见的营养补充剂，但并不是所有人都适用。

中山大学第三附属医院营养科主任卞华伟对记者表示。“一些术后营养需求量大的病人可以适当补充蛋白粉，但进食量少的病人、肾脏肝脏有疾病的病人不适宜吃蛋白粉。”

“保健食品本质还是食品，不能代替药物，对疾病没有任何治疗效果。”卞华伟强调。

即便作为营养补充剂，蛋白粉也并不是非吃不可。

“没有出现营养不良症状的普通人群不需要额外补充蛋白质。“国家一级营养师焦通明确表示。他解释，按中国目前的营养水平和膳食习惯，城镇居民蛋白质来源十分广泛，日常膳食中牛奶、肉、鸡蛋等提供的蛋白质完全可以满足人体的需要。

参考《中国居民膳食营养素参考摄入量》的数据，成年男子蛋白质的每日推荐摄入量为60g，女子为50g。

根据中国营养学会制订的《中国居民平衡膳食宝塔》的建议，每人每日应吃250至400g的谷类食物，鱼、禽、肉、蛋等动物性食品125g至225g，300g奶类和30g至50g的豆类食品。按照该膳食结构，从谷类食物中摄入蛋白质约为25至40g，从动物性食品中可摄入约35g的蛋白质，再加上奶类和豆类食品的蛋白摄入，日常饮食是完全可以满足人体的蛋白质需求的。

“蛋白质不是越多越好。过量的蛋白摄入加重人体肝脏和肾脏负担，对人体健康不利。”范志红表示。

支链氨基酸与运动性中枢疲劳 篇3

1880年, 莫索 (Mosso) 首次提出人体运动性疲劳可能发生在两个部位:一是发生在外周 (从神经-肌肉接点至肌纤维内部的线粒体等) , 称为外周疲劳;二是中枢疲劳, 它发生在中枢神经系统。对于运动性疲劳的研究在中枢神经系统方面很少, 其主要集中在外周疲劳方面, 这是受传统观念的影响。随着应用新技术和神经生物学研究的发展, 运动性中枢疲劳的研究取得了突破性进展, 现已从研究细胞的机构与功能, 深入到各种神经递质以及酶促反应相关分子方面的研究。运动性中枢疲劳是指发生于大脑至脊髓运动神经元部位的疲劳[2]。中枢神经系统在运动性疲劳的发生过程中起着主导作用, 主要表现为中枢运动神经系统的功能紊乱可以使运动神经的兴奋性降低、神经冲动发生频率减少以及脑细胞工作能力下降;另外, 大脑中ATP和CP水平明显降低、糖原含量减少、γ-氨基丁酸水平升高以及脑干和丘脑的5-羟色胺明显升高, 以上因素的变化均可以降低中枢神经系统的调节能力, 是中枢因素导致运动性疲劳的主要原因[3]。

2 支链氨基酸的概述

2.1 支链氨基酸的定义

亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸因其在结构组成上有着相似的支链碳骨架从而被统一命名为支链氨基酸, 但三者都不能在人体内合成, 必须由食物途径获得, 所以属于必需氨基酸类。在氨基酸代谢方面, 三种支链氨基酸具有相似的分解与合成的途径, 它们分解代谢最终进入三羧酸循环, 为机体提供能量。

2.2 支链氨基酸的主要生理功能

人体内支链氨基酸的生理功能很多, 主要体现在氧化功能、促进肌肉蛋白质合成、延缓运动性中枢疲劳三个方面。

支链氨基酸作为一类参与供能的特殊氨基酸, 安静状态和一般运动时, 并不参与氧化供能, 但在机体进行长时间持续运动时却是参与供能的重要氨基酸。支链氨基酸主要在肌肉中分解代谢, 具有易被氧化的特点。在运动时, 支链氨基酸的分解相对于其他的氨基酸分解非常活跃, 它能很快的转氨基和氧化, 而且其氧化分解产生ATP的效率也高于其它氨基酸, 据统计运动过程中支链氨基酸氧化供能约占氨基酸供能总量的60%。越来越多的证据表明, 机体在进行长时间的耐力运动时主要是支链氨基酸参与供能[4]。因此对运动员及时补充支链氨基酸, 不仅为长时间大强度运动的有氧代谢过程提供物质基础, 还可以使运动员保持充沛的体力和良好的竞技状态。

许多实验结果表明支链氨基酸不仅在耐力运动时的供能作用有一定的价值, 在促进机体蛋白质的合成方面也有重要的作用。有研究表明, 在长时间的运动中会增加机体对蛋白质的需求, 因为它会使骨骼肌中蛋白质合成数量降低18%左右。而支链氨基酸对于促进蛋白质合成具有相当重要的作用[5,6]。对于蛋白质合成而言, 支链氨基酸中最重要的是亮氨酸, 它可作为谷氨酰胺的底物;而谷氨酰胺能最大限度促进肌肉增长, 有利于蛋白质合成, 因此在骨骼肌和心肌细胞中, 支链氨基酸能起到促进蛋白合成和抵抗蛋白分解的作用[7]。通常情况下, 组织细胞中的谷氨酸是启动一些不可或缺的细胞功能, 如免疫应答和细胞复制的基础能量源泉。事实上机体对谷氨酸的需求是非常大的, 肌肉中如果没有持续地由支链氨基酸合成谷氨酸, 那么机体内的谷氨酸供给将在几小时内耗尽。因此补充支链氨基酸可以促进运动后恢复期蛋白质的合成代谢、加速肌肉合成、防止肌肉组织的分解, 进而提高运动能力。

支链氨基酸除了作用于氧化功能、促进肌肉蛋白质合成之外, 还在运动营养方面具有预防和延缓中枢疲劳产生的生物学功能。Blomstrand等人曾将支链氨基酸的补充作为长时间、大强度运动如马拉松、越野滑雪及足球比赛的营养促进手段, 在比赛运动前及运动中补充适量的支链氨基酸, 可显著提高部分选手的运动成绩和降低心理疲劳程度[8]。胡晓燕等研究支链氨基酸和肌酸对小鼠运动能力的影响后得出口服支链氨基酸或肌酸, 可以使机体在运动过程中出现疲劳的时间延长, 力竭时血乳酸值降低, 从而延缓运动性疲劳的出现[9]。尽管国内外许多学者先后就支链氨基酸与运动性中枢疲劳的关系进行了深入研究与探讨, 但由于支链氨基酸对运动性疲劳的影响机制极其复杂, 所以到目前为止, 对于支链氨基酸的补充是否能影响运动性中枢疲劳的发生, 改变运动成绩尚未有定论。

3 支链氨基酸延缓运动性中枢疲劳的作用机制

中枢性疲劳是中枢神经系统的一种内在保护机制, 主要由大脑皮层进行保护性抑制作用时所产生的, 它的发生与中枢神经系统中特殊物质的改变有关。国内外的学者通过研究发现:长时间大强度运动将会导致血浆内芳香族氨基酸含量升高以及支链氨基酸含量降低, 同时促进芳香族氨基酸转运进入脑, 使作为单胺类抑制性递质5-羟色胺的前体在脑内含量升高[10]。色氨酸是一种芳香族氨基酸, 存在于食物中, 在人体内可代谢转变为5-羟色胺。5-羟色胺对运动时中枢神经系统的调节作用相当明显, 可以通过抑制多巴能神经系统而引起困倦, 从而诱发疲劳, 从而降低运动能力。

支链氨基酸影响中枢性疲劳的机制可能是通过影响芳香族氨基酸的转运来实现的:支链氨基酸与芳香族氨基酸要进去大脑内, 就必须通过血脑屏障上的中性氨基酸载体转运, 因为他们都属于中性氨基酸。在血浆中, 支链氨基酸通过血脑屏障进入大脑时, 与色氨酸之间存在着竞争抑制, 从而对香族氨基酸转运有影响。血浆游离氨基酸在长时间打强度运动下会发生变化, 增加游离色氨酸/支链氨基酸比值, 促使5-羟色胺的产生。如果及时补充支链氨基酸则可以使游离色氨酸/支链氨基酸比值下降, 从理论上讲, 补充的支链氨基酸能够竞争性减少色氨酸进入大脑, 防止大脑中5-羟色胺的升高, 可能会改善和提高运动能力, 延迟疲劳感和体力疲劳的产生[11]。

4 结语

运动员要降低运动过程中大脑5-羟色胺的积累可以补充适量的支链氨基酸在运动前或运动中, 明显延缓运动中枢性疲劳的产生。但由于机体不能合成支链氨基酸, 必须从饮食中补充, 所以支链氨基酸被人们作为一种运动营养补剂而广泛使用。随现代科学技术的渗入有关支链氨基酸的研究和应用将进入一个新时期, 在运动营养补充品领域中支链氨基酸将有重要的应用价值。随着支链氨基酸对运动性中枢疲劳影响的深入研究, 可以使人们对支链氨基酸的生化、生理功能的认识从分子水平入手, 在运动实践中, 为科学补充支链氨基酸提供更好的科学基础。

参考文献

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支链氨基酸 篇4

肿瘤的治疗, 以传统的手术、化疗、放疗为主。近年来肿瘤的免疫治疗越来越受到广泛的关注, 营养支持可提高机体的免疫力, 结合肿瘤的传统治疗方法, 成为肿瘤治疗的一个重要方面。目前研究及应用较多的免疫营养物质有:谷氨酰胺、精氨酸、核苷酸、支链氨基酸 (BCAA) 及n-3脂肪酸等。不少研究表明, 免疫营养支持应用于肿瘤患者, 既达到了改善营养、免疫及生活质量的目的, 又有对肿瘤患者延长生存时间的作用。本文对精氨酸、支链氨基酸和n-3脂肪酸的营养支持原理做一个介绍。

1. 精氨酸

精氨酸是一种半必需氨基酸, 它是尿素循环的中间产物, 和蛋白质、多胺、肌酸及NO生物合成的前体物质。精氨酸参与淋巴细胞内的代谢过程, 在免疫防御和免疫调节、维持和保护肠道粘膜功能及肿瘤的特异性免疫方面发挥重要作用。

1.1 对机体代谢的影响

在机体荷瘤状态下精氨酸的需求量明显增加, 含精氨酸的营养物质可以提高机体“正氮平衡”, 刺激精氨酸在肝内运输[1]。有研究显示以1%精氨酸溶液代替饮用水饲喂大鼠, 结果表明, 补充精氨酸可减少肿瘤蛋白质的合成和抑制肿瘤的生长, 同时也使宿主蛋白质代谢发生改变。精氨酸对机体其他方面的代谢亦具有一定影响。对荷瘤鼠给予以富精氨酸的全胃肠内营养, 结果显示肝、肾内酮体浓度降低, 血液乳酸、丙酮酸盐水平下降, 同时血糖及肝、肿瘤组织中葡萄糖浓度均降低[2], 考虑可能与精氨酸促进胰岛素分泌有关。

1.2 提高荷瘤宿主免疫功能

荷瘤宿主往往存在免疫功能低下, 精氨酸可增加CTL和Th的产生, 促进淋巴细胞增殖, 使淋巴细胞对有丝分裂原PHA的反应显著提高[3]。宋京翔等[4]对40例结直肠患者术后给予以富含精氨酸的肠内营养物质, 7天后检测免疫功能显示, CD4+T细胞数量增加, CD4+/CD8+上升, NK细胞活性增强, 脾单核细胞分泌的IL-2水平增加。有资料显示NO及富含精氨酸的饮食能提高荷瘤鼠吞噬细胞的吞噬功能。

1.3 对肿瘤的抑制作用

1.3.1 通过NO诱导肿瘤细胞凋亡

精氨酸在体内经一氧化氮合成酶 (NOS) 催化生成一氧化氮 (NO) , NO在抑制肿瘤生长方面发挥重要作用。其机制[5]: (1) 诱导应激蛋白生成, 使线粒体破裂, 细胞色素C释放, 激活caspase-3, 9, 通过内源性途径诱导细胞凋亡; (2) 促进p21蛋白及G2/M细胞周期“检查点”蛋白表达水平增加。p21是细胞周期内通用性抑制物, 通过抑制细胞周期依赖性蛋白激酶 (CDK) 的激活而阻滞G1/S的过渡; (3) 肿瘤存活素在大多数肿瘤细胞中表达, 它具有抗凋亡和促有丝分裂的功能, N O通过p38MAP激酶通路下调肿瘤存活素的表达。Cook等[6]报道NO通过促进p53基因15位丝氨酸磷酸化而激活结直肠癌荷瘤裸鼠p53基因, 从而诱导肿瘤细胞的凋亡。

1.3.2 抑制肿瘤细胞的多胺合成

多胺 (polyamine) 是腐胺、精胺及亚精胺的总称。多胺在体内外均能促进肿瘤细胞蛋白质合成, 这可能与多胺结合到RNA的核蛋白体上而稳定了其结构与功能有关[7]。有研究证实, 过量的精氨酸能通过抑制鸟氨酸脱羧酶活性来抑制多胺的生物合成。

2. 支链氨基酸

支链氨基酸 (BCAA) (亮氨酸、缬氨酸、异亮氨酸) 是肿瘤生长必需的一类氨基酸, 其中缬氨酸 (L-Val) 的高摄取是肿瘤氨基酸代谢的特点之一。

2.1 对荷瘤机体的营养支持

支链氨基酸在机体蛋白质合成和分解中发挥重要调节作用。补充BCAA可减少肌肉蛋白和肝脏等内脏蛋白的分解, 促进蛋白合成, 纠正负氮平衡。因此BCAA能够缓解肿瘤患者恶液质。需要指出的是, 在正常机体、肿瘤患者及体外试验中均证实, 亮氨酸 (Leu) 还是调节机体蛋白合成、抑制蛋白分解的重要因素。荷瘤动物骨骼肌中的亮氨酸被高度氧化分解[8], 饮食补充亮氨酸可减少荷瘤动物蛋白质的过度消耗。

2.2 支链氨基酸与肿瘤生长

支链氨基酸的营养支持虽然能够改善机体负氮平衡, 但也有促进肿瘤生长的危险。有报道显示结肠癌组织中支链氨基酸浓度高于周围正常组织[9], 认为癌组织利用这些氨基酸作为能源, 在三羧酸循环中获得更多能量。

支链氨基酸的不平衡状态对肿瘤细胞的生长和形态均有负性作用[10], 有报道认为增加Leu, 限制Val可以抑制肿瘤细胞的增殖, 提高其对化疗药物的敏感性。肿瘤细胞生长对Val有大量需求, Val不足时, 增加Leu的量, 使肿瘤细胞对Val的摄取和利用进一步减少, 增强了肿瘤细胞内Val的缺乏状态[10]。但作为必需氨基酸, Val完全缺乏也会影响宿主的营养状况, 出现体重减轻、腹泻、低蛋白血症、脂肪肝、骨髓抑制等副作用。

另外, 支链氨基酸与肝细胞代谢关系密切, 在体外无血清的培养基中培养肝癌细胞[11], 加入支链氨基酸可以抑制肝癌细胞的生长, 促进培养基中白蛋白m RNA的表达, 支链氨基酸与芳香族氨基酸摩尔比越高, 对肿瘤细胞的抑制作用越强。

3. n-3脂肪酸

n-3脂肪酸系不饱和脂肪酸, 属必需脂肪酸, 包括α亚麻酸、二十碳五烯酸 (EPA) 和二十二碳六烯酸 (DHA) , α亚麻酸作为n-3族脂肪酸的前体, 在体内经去饱和与延长反应, 生成EPA、DHA等。近年研究结果显示, n-3脂肪酸对抑制肿瘤发生、恶性增殖及促凋亡均具有重要作用。

3.1 n-3脂肪酸对机体代谢的影响

EPA能通过抑制ATP泛素依赖蛋白水解通路而抑制骨骼肌蛋白质的分解代谢, 从而延缓机体体重的下降;另外, 荷瘤机体体重下降过程中, 功能性蛋白酶体活性明显提高, 补充EPA后, 功能性蛋白酶体活性完全受抑制, 同时20s蛋白酶体a亚基和P42调节基因表达降低, 肌球蛋白表达升高[12]。

3.2 抑制有丝分裂效应

n-3脂肪酸通过抑制肿瘤细胞的有丝分裂而降低肿瘤的增殖活性。Sung等[13]证实DHA可逆转Hep G2肝癌细胞蛋白激酶C活动抑制细胞分裂。Ras癌基因的产物p21ras蛋白能与GTP结合, 向细胞内传递生长信号, 有研究显示n-3脂肪酸通过抑制ras蛋白的表达与活性而抑制肿瘤的增殖[14]。n-3脂肪酸也能通过抑制COX-2的表达而抑制肿瘤细胞的增殖[15]。

3.3 促进肿瘤细胞凋亡

Heimli等[16]在高表达脂酰COA合成酶 (ACS) 的Ramos癌细胞株中加入ktriacsinc (一种ACS抑制剂) 进行体外培养, 结果EPA减少70%, EPA活性降低, 癌细胞凋亡数量减少90%。研究认为[14]n-3脂肪酸通过抑制花生四烯酸及花生四烯酸代谢产物PGE2的合成, 促进其凋亡。而Hofmanova[17]在研究DHA对人类结肠癌细胞HT29发现, DHA能够 (1) 促进细胞内活性氧 (ROS) 产生, 引起细胞膜脂质过氧化; (2) 促进caspase-3, 8, 9激活; (3) 抑制间质金属蛋白酶活性。通过上述机制促细胞凋亡的发生, 流式细胞仪显示S期细胞百分比降低, G0、G1期细胞参数升高, 悬浮细胞和凋亡细胞数量增加。Bcl-2家族在调节细胞凋亡中作用肯定。DHA可促使Bcl-2家族凋亡抑制基因失活, 同时增加促凋亡因子的表达[18], 另外n-3脂肪酸还通过阻断NFκB活化促进凋亡[19]。EPA的促凋亡是通过Fas介导的, 而肿瘤细胞中野生型p53基因的存在是EPA发挥抗肿瘤作用的前提[20]。

COX-2具有广泛的促肿瘤活性, 它通过 (1) 产生的PGE2实现抗凋亡因子Bc1-1、Bc1-2和Mch-1表达亢进, 抑制Fas配体所致凋亡; (2) 能抑制非典型蛋白激酶C活性的par-4表达; (3) 通过抑制线粒体的细胞色素C的漏出及caspase-3, 9激活而抑制肿瘤细胞凋亡。n-3脂肪酸中的α-亚麻酸可以通过抑制COX-2的表达而诱导肿瘤细胞凋亡。

4. 结语

对于肿瘤宿主, 营养支持像一把“双刃剑”, 一方面可为宿主提供能量, 增强体质, 改善宿主的免疫功能, 另一方面也可刺激和加速肿瘤细胞的增殖和发展。目前, 相当多的研究证实, 一些免疫营养支持物质不但不会促进肿瘤增殖, 甚至能够提高机体免疫功能, 诱导肿瘤细胞凋亡, 与化疗药物具有一定的协同作用。其在肿瘤治疗中具有广阔的前景。

摘要：本文就目前对肿瘤免疫营养的研究现状, 对精氨酸、支链氨基酸和n-3脂肪酸对机体代谢的影响, 免疫功能以及它们对肿瘤免疫营养支持的原理做了一个简要的介绍。