L-( )-硒代蛋氨酸成果介绍
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第十二章鸟氨酸、瓜氨酸和精氨酸发酵L-精氨酸(L-Arginine, L-Arg)是具有胍基的碱性氨基酸,是合成蛋白质和肌酸的重要原料。
精氨酸是人体和动物体的半必需氨酸,在医药和食品工业上具有广泛的用途。
L-鸟氨酸(L-Ornithine, L-Orn)和L-瓜氨酸(L-Citrulline, L-Cit)是精氨酸生物合成的前体物质。
L-精氨酸是生物体尿素循环中的一种重要中间代谢产物,临床上除作为复合氨基酸输液的主要成分之一外,L-精氨酸及其盐类广泛用作氨中毒性肝昏迷的解毒剂和肝功能促进剂。
对病毒性肝炎疗效显著,对肠道溃疡、血栓形成、神经衰弱和男性无精病等症都有治疗效果。
它也是配制营养支持用或特殊治疗用要素膳的重要原料。
第一节生物合成途径和代谢调节机制一、鸟氨酸、瓜氨酸、精氨酸的相互转化图12-l 鸟氨酸、瓜氨酸、精氨酸的结构从结构(见图12-1)上看,鸟氨酸虽与谷氨酸都是五碳酸,但是鸟氨酸却是一羧基二氨基的氨基酸。
如果在鸟氨酸末端氨基的氮上接上氨甲酰基,则生成瓜氨酸。
瓜氨酸经过精氨琥珀酸,将瓜氨酸的酮基转换成亚氨基,则成为精氨酸。
当然,精氨酸放出尿素,就转变为鸟氨酸。
因此,鸟氨酸、瓜氨酸和精氨酸的生物合成,可认为是从谷氨酸出发,逐步合成鸟氨酸、瓜氨酸和精氨酸,从而组成以精氨酸为最终产物的不分支代谢途径。
但是,如果精氨酸发生分解,放出尿素,则生成鸟氨酸。
这样在代谢途径上,就使所谓的终产物精氨酸与鸟氨酸相衔接,形成一个循环,即尿素循环或鸟氨酸环(图12-2)。
图12-2 尿素循环二、生物合成途径和代谢调节机制从谷氨酸经鸟氨酸、瓜氨酸生物合成L-精氨酸,由八个酶催化的反应组成(见图12-3),第一步和第五步反应因微生物的种类不同而不同。
谷氨酸N-乙酰谷氨乙酰谷氨酸磷酸乙酰谷氨酸半醛N-乙酰鸟氨鸟氨酸精氨酰琥珀NADPHNADP×酸α-酮瓜氨门冬氨×氨基甲酰磷酸××⑴⑶⑸⑹精氨酸反丁烯二酸I型大肠杆菌、枯草杆菌×谷氨酸N-乙酰谷氨酸N-乙酰谷氨酸磷酸N-乙酰谷氨酸半醛N-乙酰鸟氨酸精氨酰琥珀酸精氨酸××××⑴⑵⑶⑷鸟氨酸瓜氨酸×⑸⑹⑺⑻×反馈抑制×阻遏×可能存在的阻遏II型谷氨酸产生菌、酵母菌×图12-3 L-精氨酸生物合成途径及调节机制大肠杆菌、枯草杆菌等微生物由图12-3 I的途径合成L-精氨酸,称为I型途径。
国内蛋氨酸产品即将面世,未来格局如何?博亚和讯:近年来全球蛋氨酸市场需求正在快速增长,在《2010中国氨基酸及蛋白原料产业发展高层论坛》上,希杰生化本部长金喆河分析,2009年全球蛋氨酸产量71.5万吨,需求约70万吨,预计2010年全球的蛋氨酸需求73.1万吨。
而日本住友公司预计2010年全球的蛋氨酸需求达到75.5万吨。
未来对蛋氨酸的需求越来越大,而目前市场供应的厂家高度集中在国外几大厂家,我国始终未能突破重围,但是近两年我国蛋氨酸也在蓬勃发展,尤其是今年,投产厂家越来越多的同时,也在技术上、厂家实力上也不容小视。
且听我们一一道来。
蛋氨酸简介:蛋氨酸,又名甲硫氨酸,是含硫氨基酸。
鱼粉中含有丰富的蛋氨酸,而一般植物性蛋白质中的蛋氨酸含量不能满足动物的需要,特别是最常用的大豆饼粕中较缺乏蛋氨酸。
所以蛋氨酸是饲料最易缺乏的一种氨基酸,在各种配合饲料中蛋氨酸往往是第一或第二限制性氨基酸,对禽和高产奶牛,一般是第一限制性氨基酸;对猪,一般是第二限制性氨基酸。
蛋氨酸原料药有2种:药用级(L-蛋氨酸)和饲料级(DL-蛋氨酸)。
随着国内饲养业高速发展,国内对DL-蛋氨酸的需求正以几何级数增长。
由于DL-蛋氨酸合成工艺有一定难度,故过去几年来我国DL-蛋氨酸进口呈高速增长态势。
DL-蛋氨酸分为固体和液体两大类,在我国市场上主要以固体粉末剂为主。
蛋氨酸目前得生产方法多采取化学合成的方法。
其生产原料主要是石油下游产品合成得丙烯醛、甲醇及硫化氢等。
目前,市场销售的蛋氨酸有4个品种,分别为固体蛋氨酸、液态羟基蛋氨酸(MHA)、液体蛋氨酸钠盐和固体羟基蛋氨酸钙盐。
其中固体蛋氨酸和MHA用量分别占据世界市场的前两位。
在美国蛋氨酸市场主导产品是MHA,固体产品占次要地位。
而在中国情况恰好相反,不过液体产品也逐渐被市场认识并接受,市场份额不断提高。
国外发展状况:在国际市场上,蛋氨酸主要由几家欧美和日本公司所垄断,而我国蛋氨酸产品方面虽然需求不断增长,但是实际未有自身供应的产品,一直受制于国外厂家,按进口数量计,日本、德国、法国、比利时和西班牙成为我国五大蛋氨酸供货国。
硒代蛋氨酸的吸收解释说明以及概述1. 引言1.1 概述硒代蛋氨酸作为一种重要的营养物质,对人体健康有着重要的作用。
它是一种含硒的氨基酸,可以通过食物摄入或补充剂来获取。
硒代蛋氨酸在人体内被广泛吸收和利用,参与多种生理过程,并对预防疾病具有潜在的应用价值。
因此,了解硒代蛋氨酸的吸收机制和效果对于维持健康和预防疾病至关重要。
1.2 文章结构本文将分为五个部分进行讨论。
首先,在引言部分将介绍硒代蛋氨酸吸收的背景和意义。
接下来,在第二部分将探讨硒代蛋氨酸的吸收机制以及影响其吸收的因素。
第三部分将详细解释和概述了硒代蛋氨酸吸收过程中的关键步骤,并讨论不同器官对其吸收差异的原因。
第四部分将探讨硒代蛋氨酸吸收对机体健康的生理功能和意义,以及其在疾病预防和治疗中的应用潜力。
最后,结论部分将对本文进行总结。
1.3 目的本文旨在提供对硒代蛋氨酸吸收的详细解释说明和全面概述,包括吸收过程、关键步骤、器官差异等方面的内容。
同时,讨论硒代蛋氨酸吸收的生理功能和意义以及其在疾病预防和治疗中可能的应用潜力。
通过这篇文章,读者可以更好地了解硒代蛋氨酸吸收的重要性,并有助于指导日常摄入和补充硒代蛋氨酸时的建议与注意事项。
2. 硒代蛋氨酸的吸收2.1 定义与特点硒代蛋氨酸是一种含有硒元素的氨基酸,其分子式为C4H9NO2Se。
它与常见的蛋氨酸相似,但其中的硫原子被硒原子取代。
硒代蛋氨酸在生物体内具有重要的生理功能,并广泛存在于许多食物中,特别是富含蛋白质的食物。
2.2 吸收的机制硒代蛋氨酸主要通过肠道进行吸收。
它可通过胃肠道壁上的活性转运器进入血液循环系统。
首先,在胃部和小肠中,硒代蛋氨酸会与胃酸和其他胰酶共同作用下,发生水解过程。
这一过程将其分解成游离的硒离子(Se2-)和蛋氨酸。
这使得硒代蛋氨酸能够更容易地穿过肠道上皮细胞层。
然后,在小肠上皮细胞表面,存在着专门运输硒化合物的转运蛋白。
这些转运蛋白能够与游离的硒离子和蛋氨酸结合,将其有效地转运入肠道上皮细胞。
硒与人体健康的秘密让科学点亮我们的生活多少年来,医学科技创造的奇迹在不断改变着世界,牛痘疫苗;抗生素;维生素;激素的发现;新技术、新药物;预防医学让人类摆脱了疾病的折磨。
人类的平均寿命不断提高,这一切无不归功于医学科技的贡献。
当前生物医学界不断研发科学补充微量元素,为人类防治日益高发的癌症、心脑血管疾病、糖尿病等非传染性“现代病”带来新希望。
什么是微量元素?宏量元素:如钙、磷、镁、钠等微量元素:如铁、钾、锌、硒等分子生物学的研究揭示,微量元素通过与蛋白质和其他有机基团结合,形成了酶、激素、维生素等生物大分子,发挥着重要的生理生化功能。
与人的生存健康息息相关。
它们的摄入过量、不足或缺乏都会不同程度的引起人体生理的异常或发生疾病,在抗防癌、延年益寿等方面都起着不可忽视的作用。
硒人体必需微量营养元素⏹硒是至今为止发现的最主要的抗衰老元素,在地壳中硒的含量仅为一亿分之一。
⏹硒在70年代被世界卫生组织公布为人体必需的15种元素。
到80年代,我国科学家经系统研究发现,包括癌症、心脑血管疾病、糖尿病等在内的40多种疾病都与病人体内缺硒有关,进一步证明了硒与人体健康有直接的关系。
⏹硒又分为有机硒和无机硒两种,无机硒有较大的毒性,不易被吸收,不适合人和动物使用。
有机硒是人类和动物允许使用的源。
⏹硒是一种多功能的生命营养素,能清除自由基、抗氧化、强力抑制过氧化脂质的产生、增强免疫功能(20倍-30倍)、保护生物细胞膜、增强前列腺调节功能、防止血凝块、清除胆固醇,具有与胰岛素相同的作用,能明显促进细胞摄取糖的能力、改善血液循环防止皮肤老化、降低致癌物质的诱癌性、阻止癌细胞分裂与生长等。
1957 年美国Klaus Schwarz报告了硒是阻止大鼠食饵性肝坏死的第3因子的主要组分。
这是硒具有动物营养作用的第一份报告,被誉为硒研究的第一个里程碑。
大鼠食饵性肝坏死-Se+Se 小鸡的渗出性素质羊白肌病心脏⏹新西兰开始有硒饲料出售;⏹芬兰从1969年开始在饲料中加0.1ppm 硒;⏹美国在羔羊出生时注射0.28mg Na2SeO3、二1.12mg ;并建议饲料添加0.2ppmSe ,1ppm 以下为安全剂量。
18种氨基酸在农业生产过程中的具体作用氨基酸是构成蛋白质的基本单元,对于农业生产具有重要的作用。
下面将介绍18种氨基酸在农业生产中的具体作用。
1. 赖氨酸(Lysine):促进生长发育,提高抗病性和抗逆境能力,增加植物产量和品质。
2. 缬氨酸(Leucine):促进植物根系和分蘖发育,增强光合作用,提高植物抗逆性和产量。
3. 苯丙氨酸(Phenylalanine):参与植物生长发育和次生代谢物合成,提高植物抗逆性。
4. 苏氨酸(Threonine):促进植物光合作用,增加产量和品质。
5. 缬氨酸(Valine):参与植物氮代谢和光合作用,提高植物抗逆性和抗病性。
6. 缬氨酸(Isoleucine):促进植物分蘖和生长发育,增加产量。
7. 色氨酸(Tryptophan):参与植物生长发育和次生代谢物合成,提高植物抗逆性。
8. 甘氨酸(Glycine):提高植物抗逆性和抗病性,促进光合作用和渗透调节。
9. 天冬酰胺(Asparagine):促进植物氮代谢和光合作用,增加产量。
10. 色氨酸(Proline):提高植物抗逆性和抗病性,调节渗透调节和氮代谢。
11. 苏氨酸(Methionine):参与植物氮代谢和葡萄糖合成,增加产量和品质。
12. 缬氨酸(Arginine):促进植物分蘖和生长发育,提高产量和品质。
13. 酪氨酸(Tyrosine):参与植物生长发育和次生代谢物合成,提高植物抗逆性。
14. 缬氨酸(Histidine):提高植物抗逆性和抗病性,参与氮代谢和次生代谢物合成。
15. 丙氨酸(Alanine):调节植物渗透调节和氮代谢,提高抗逆性和抗病性。
16. 苏氨酸(Serine):促进植物光合作用,增加产量和品质。
17. 缬氨酸(Cysteine):参与植物氮代谢和光合作用,提高植物抗逆性和产量。
18. 赖氨酸(Taurine):促进植物生长发育和光合作用,提高植物抗逆性和产量。
以上是18种氨基酸在农业生产过程中的具体作用。
硒代半胱氨酸密码子硒代半胱氨酸是一种非常重要的氨基酸。
其在生物体内的存在可以对抗钩端螺旋体、霍乱弧菌等多种病原菌的侵袭,对于人体健康有着非常大的作用。
硒代半胱氨酸的合成主要依靠它的密码子,下面将对其进行详细地介绍。
硒代半胱氨酸的化学式为C3H8NO2Se,具有硒原子和半胱氨酸相连的结构。
它在人体内是以蛋白质的形式存在,是人体内氨基酸的一种常见成分。
硒代半胱氨酸具有抗氧化的作用,能够保护细胞膜免受氧化物的损害,对于维护人体的健康非常重要。
硒代半胱氨酸的密码子为TGA。
与其他氨基酸的密码子不同,TGA在某些情况下还能够作为终止密码子,在蛋白质合成过程中停止翻译。
这种情况下,TGA不会被识别为硒代半胱氨酸的密码子,而是被识别为“无义密码子”。
尽管硒代半胱氨酸的合成受到TGA密码子的调节,但是其合成的过程并不简单。
首先,硒元素来源于膳食,然后由人体内的硒转移蛋白质转移至硒代半胱氨酸的前体--半胱氨酸上。
然后,在半胱氨酸与硒的协同作用下,经过多步反应生成硒代半胱氨酸。
这个过程与其他氨基酸的合成过程相比较复杂,且需要良好的营养状况和健康状态。
除了受到TGA密码子的调节以外,硒代半胱氨酸的合成还受到许多其他因素的影响。
如营养摄入水平、硒酶的活性、氧化应激状态等。
此外,一些药物或化学物质也可能影响硒代半胱氨酸的合成。
因此,保持健康的饮食习惯和生活方式非常重要,不仅能够保证硒代半胱氨酸的合成,同时也能够维护身体的健康。
总之,硒代半胱氨酸在人体内具有非常重要的生理功能,其合成主要依靠TGA密码子的调节。
理解硒代半胱氨酸的合成机制和影响因素,可以帮助我们更好地维护身体的健康。
硒代半胱氨酸结构式硒代半胱氨酸(selenocysteine)是一种蛋白质基础结构中必要的氨基酸,它在其化学结构中包含一个硒原子。
与半胱氨酸相似,硒代半胱氨酸含有一个硫原子的半胱氨酸亚基,但是硒代半胱氨酸使用硒代替硫,这使得它的性质有所不同。
硒代半胱氨酸的化学式为C3H7NO2Se,它的分子式为C3H7NO2Se,分子量为168.05 Da。
它是一种类似于半胱氨酸的氨基酸,但它的化学性质与半胱氨酸略有差异。
硒代半胱氨酸的硒原子的还原性较高,更容易发生氧化反应,这使得它在细胞内发挥了一种特殊的生物学作用。
硒代半胱氨酸在生理和病理过程中都发挥着重要的生物学作用。
它在机体内形成一种被称为硒代半胱氨酸过氧化物酶(selenocysteine peroxidase,SePx)的酶类分子。
该分子中的硒代半胱氨酸起到了一个非常重要的角色,它能够被氧化还原,作为电子传递链之一的重要组成部分参与机体的氧化代谢反应,同时通过其直接与抗氧化酶反应物的接触,参与机体的抗氧化生理反应。
在医学领域,硒代半胱氨酸也被广泛研究。
研究表明,硒代半胱氨酸可以被用来预防心血管疾病、减缓癌症的进展、保持免疫功能、维持生殖健康等。
此外,硒代半胱氨酸还可以参与机体解毒,并对有害物质的转化产生重要影响。
总之,硒代半胱氨酸在生命过程中发挥了重要作用。
它能够作为一个非常有效的抗氧化物质,参与到机体的氧化代谢和抗氧化系统中,同时还可以参与到机体的疾病预防和治疗中。
硒代半胱氨酸在自然科学领域中也备受关注,研究表明,它在环境保护、污染治理和食品生产等方面也有着广泛的应用前景。
L-(+)-硒代蛋氨酸成果介绍
L-(+)-硒代蛋氨酸成果介绍
硒已被世界卫生组织确认为动物和人体必需微量元素之一,在动物体内,它是谷胱甘肽氧化酶的必须组成部分,该酶在保护血红细胞和细胞膜不被溶解性过氧化物产生不必要的氧化过程中发挥着至关重要的作用,迄今为止的研究已经表明,硒对抗衰老、抗肿瘤、抗病毒性疾病、预防心血管病、辐射防护、白内障以及糖尿病等方面具有显著效果,特别是在预防和治疗由病毒和化学品致癌中优势明显。
另有研究表明硒代蛋氨酸对提高精子活力、抗氧化和优化免疫力系统以及降低和消除重金属元素如汞、铅和砷等对人体健康的影响等方面也具有明显作用。
最新研究中揭示,硒中的一种组成成分--硒代蛋氨酸能够激活肿瘤抑制基因p53。
这个基因通过诱使异常细胞“自杀”能够阻止肿瘤的形成,或阻止肿瘤的增殖。
这一结果从机理上阐明了硒代蛋氨酸在防癌、抗癌中的作用,为预防癌症,欧盟推荐的日均硒摄取量应为100-500微克。
在我国,大约三分之二地区缺硒,某些地区严重缺硒,导致地方病和地方性肿瘤疾病高发;另外,目前养殖业疾病高发,动物免疫力低下,病毒变异{禽流感就是由于硒蛋白缺失导致突变,产生高致病性),还有猪的高热病(变异的蓝
耳病病毒)。
但是长期以来,由于硒代蛋氨酸的合成工艺复杂和产率低等原因,目前在世界上尚无工业化生产,仅有的供应商——美国的Sigma-Aldrich公司只提供试剂级的产品,我国的有机硒产品主要是由生物转化方法获得,以无机硒亚硒酸钠为原料,通过生物发酵,将无机硒转化为有机硒(主要为硒代蛋氨酸),但是含量极低(0.03%-0.1%),同时产品形态、质量、纯度不稳定,同时,转化不了的无机硒亚硒酸钠不容易分离出来,添加剂量难以控制。
我们的先进技术是在国际先进合成工艺基础上,通过有效创新取得了惊人的效果:(1)产量大幅提高,目前年产量可达到80KG,可供1500万人补硒食用;(2)化学结构清晰,硒蛋白纯度达到98%以上,达到了医药试剂的标准,(3)经美国药物研究所检验达到了美国FDA的质量标准。
目前,该合成工艺已获得国家发明专利,具有完全知识产权(魏学红等,一种硒代蛋氨酸的合成方法,中国发明专利号--)。
产品外观:白色晶状物
熔点:260-262度
硒蛋白纯度:≥ 98%。