氨基酸是构成蛋白质的基本单元,它们由氨基和羧基组成,通常还有一个侧链。氨基酸是生物体内重要的有机分子,可以参与构建细胞结构、调节生物体的代谢过程和传递信号等功能。在生物体内,氨基酸可以通过蛋白质合成途径合成,也可以通过饮食摄入。常见的氨基酸包括赖氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸等。
氨基酸因其结构、R基团等不同而具有不同的性质,如等电点、旋光性等。氨基酸的检测也可以根据这些性质的不同进行筛选和鉴定。目前发展起来的检测方法有分光光度法、液相色谱、气相色谱、红外检测等多种方法。
氨基酸在生物体是用于制造抗体蛋白、血红蛋白、酶蛋白、激素蛋白、神经递质物质的等原材料,甚至可以用来为生物体提供能量来源。可以说氨基酸是一切生命之源。
1.促进蛋白质吸收:蛋白质是人体非常重要的物质,也是合成各种物质的原料,不过蛋白质属于一种大分子物质,人体无法直接对蛋白质进行吸收,此时就需要在氨基酸的作用下将蛋白质转化成为小分子物质才可以被吸收和利用。
2.提高机体免疫力:氨基酸是人体所必须的营养物质,可以加快对于免疫球蛋白的合成,而免疫球蛋白可以预防病菌对人体的人群和危害,因此氨基酸对于人体免疫力有提高的作用。
3.维持正常代谢:人体内的各种酶、激素以及抗体都需要通过氨基酸进行催化和代谢,因此如果身体缺乏氨基酸会造成体内物质代谢异常,引发代谢性疾病。
氨基酸对于人体起到的作用是非常大的,不过如果体内氨基酸超量应当注意控制氨基酸的摄入量,避免代谢功能进一步紊乱的发生,同时患者也要积极接受治疗。
(1)外观:各种常见的氨基酸多为无色结晶,结晶形状因氨基酸的结构不同而有所差异,如L–谷氨酸为四角柱形结晶,D–谷氨酸则为菱形片状结晶。
(2)熔点:氨基酸结晶的熔点较高,一般在200~300℃,许多氨基酸在达到或接近熔点时会分解成胺和CO2。
(3)溶解度:绝大部分氨基酸都能溶于水。不同氨基酸在水中的溶解度有差别,如赖氨酸、精氨酸、脯氨酸的溶解度较大,酪氨酸、半胱氨酸、组氨酸的溶解度很小。各种氨基酸都能溶于强碱和强酸中。但氨基酸不溶或微溶于乙醇。
(4)味感:氨基酸及其衍生物具有一定的味感,如酸、甜、苦、咸等。其味感的种类与氨基酸的种类、立体结构有关。从立体结构上讲,一般来说,D–型氨基酸其甜味强度高于相应的L–型氨基酸。
(5)光吸收特性:20种常见氨基酸对可见光均无吸收能力。但其在远紫外区(小于220nm)有较小光吸收,在紫外区(220nm~300nm)只有酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸三种氨基酸有光吸收能力,是因为它们的R基含有苯环共轭双键系统。苯丙氨酸在259nm、酪氨酸在278nm、色氨酸在279nm有最大光吸收。
因为蛋白质一般都含有这三种氨基酸,尤其是酪氨酸,因此可以利用280nm波长处的紫外吸收特性定量检测蛋白质的含量。分光光度法测定蛋白质含量的依据是朗伯–比尔定律。在280nm处蛋白质溶液吸光值与其浓度成正比。
(6)旋光性:除甘氨酸外,其他氨基酸有不对称C原子,可以用旋光仪测定其旋光性。左旋性氨基酸有丝氨酸(Ser)、亮氨酸(Leu)、脯氨酸(Pro)、色氨酸(Trp)、苯丙氨酸(Phe)等。右旋性氨基酸有丙氨酸(Ala)、异亮氨酸(Ile)、谷氨酸(Glu)、天冬氨酸(Asp)、缬氨酸(Val)、赖氨酸(Lys)、精氨酸(Arg)等。