精氨酸的结构、性质、应用
08090327 汪发明
摘要：精氨酸为条件性必需氨基酸，在应激状态下和特殊生长阶段，它是必需氨基酸，体内合成的精氨酸不能满足生理代谢需要，但长期或者过量补充精氨酸对机体会造成损伤。本文主要介绍的精氨酸的结构和部分，理化及生理特性，以及精氨酸的主要应用，为以后的研究提供一些思路。
关键词：精氨酸；特性；保健作用；生理应用
Abstract ：Arginine is a semi-essential amino acid that is required during periods of the body is subjected to metabolic stress situations maximal growth, severe stress, and injury. This paper mainly introduces the arginine’s structure and some physical,chemical and physiological
properties, as well as the main applications of arginine, to provide some ideas for future research. Key word ：Arginine; properties; health care; Physiological applications
精氨酸是幼年动物的必需氨基酸之一。由于母乳中所含和幼畜自身合成的氨基酸不能满足其营养需求，可能会限制其生长性能的发挥，因此需要额外提供。但对成年动物来说，是一种条件性必需氨基酸，只有在动物肠道受损、受伤的条件下才是必需氨基酸，正常情况下是非必需氨基酸[1]。同时，精氨酸具有很多营养生理作用，如参与NO 和多胺的合成，是尿素循环的中间物，可以刺激部分激素的释放，参与免疫反应等[2]。
1.精氨酸的结构
精氨酸是一种α氨基酸，亦是20种普遍的自然氨基酸之一。在哺乳动物，精氨酸被分类为半必要或条件性必要的氨基酸，视乎生物的发育阶段及健康状况而定。一种复杂的氨基酸，在蛋白质和酶的反应点可以发现它。
天然精氨酸为L-型，从水中结晶的产物含两分子结晶水，在乙醇中结晶的是无水物。由于胍基的存在，精氨酸呈碱性，易与酸反应形成盐。性状：白色斜方晶系（二水物）晶体或白色结晶性粉末。熔点244℃。经水重解结晶后，于己于105℃失去结晶水。
其水溶液呈强碱性，可从空气中吸收二氧化碳。溶于水（15%，21℃），不溶于乙醚，微溶于乙醇。天然品大量存在于鱼精蛋白中，亦为各种蛋白质的基本组成，故存在十分广泛。
精氨酸的学名：2-氨基-5-胍基-戊酸。一种脂肪族的碱性的含有胍基的极性α氨基酸，在生理条件下带正电荷。其分子式见图1。
2.精氨酸的性质
2.1精氨酸的理化性质
精氨酸盐酸盐为白色或近白色结晶性粉末，无臭，苦涩味。218℃时焙结，O OH H N NH H 2N
NH 22 - Amino - 5 - guanidino - valerate Caution: A net charge appears to be present
图1
225℃时再成固态。熔点235℃(分解)。溶于水，微溶于热乙醇，不溶于乙醚。以明胶为原料制得。精氨酸是维持婴幼儿生长发育必不可少的氨基酸。它是鸟氨酸循环的中间代谢物，能促使氨转变成为尿素，从而降低血氨含量。它也是精子蛋白的主要成分，有促进精子生成，提供精子运动能量的作用。此外，静注精氨酸，能刺激垂体释放生长激素，可用于垂体功能试验[3]。
2.2精氨酸的生理特性
精氨酸是碱性最强的条件必需氨基酸，具有多种功能：是合成蛋白质的基本成分之一，是机体内最丰富的蛋白氮载体；可转化成尿素、鸟氨酸、脯氨酸、多胺、NO、胍丁胺、谷氨酸等活性分子；参与胸腺素、人防御素等肽的合成等。生理情况下，精氨酸的来源有二条途径：一部分由膳食提供；一部分在肾、肝、肠等器官合成。精氨酸在体内主要有以下几条代谢途径：其一为精氨酸酶途径，可合成尿素、鸟氨酸、脯氨酸、多胺、谷氨酸和谷氨酸盐等。精氨酸在尿素循环中起中枢作用，可加速血氨转化为尿素排出，维持体内氨平衡；多胺(精胺与精脒)是调节细胞生长增殖的重要物质，还可保护细胞免受氧化损伤；谷氨酸能与氨生成谷氨酰胺。另一经精氨酸/氨基乙酸转氨酶催化，形成肌酸和鸟氨酸，肌酸是体内重要的高能磷酸物质，鸟氨酸也可形成瓜氨酸，瓜氨酸能替代精氨酸并促进动物生长。其三，在一氧化氮合酶(NOS)作用下可生成NO和瓜氨酸，NO 是一重要的信使分子，具有多种作用。此外，精氨酸脱羧酶能促进精氨酸合成胍丁胺，后者被认为是一重要的神经递质[4]。
3.氨基酸的应用
3.1精氨酸在家禽营养上应用
精氨酸作为一种必需氨基酸在家禽营养中起着重要的作用。多年来人们一直关注家禽精氨酸的需要量，尤其是发现精氨酸是NO的前体后，人们发现家禽品种、生产中的各种应激都会影响精氨酸的需要量[5]。
3.2精氨酸在畜牧业中应用
精氨酸在机体营养代谢与调控过程中发挥重要作用。血浆中精氨酸浓度和氨浓度是衡量机体精氨酸是否缺乏的主要标志[6]。
动物机体缺乏精氨酸导致：①小肠吸收功能下降，营养不良，新生动物生长停滞；②免疫力下降，心血管和肺功能异样；③组织再生能力破坏，伤口愈合速度下降；④机体氨解毒功能下降，导致高血氨症状发生，甚至死亡[7]。
3.3精氨酸对机体的免疫调节
3.3.1促胸腺作用
在研究精氨酸对伤口治疗的影响时发现，大白鼠和小鼠背部受伤后精氨酸提高了胸腺重量。给动物补充精氨酸后胸腺增重是由于促进了动物胸腺细胞构成和胸腺细胞的排出，提高了对促分裂素的转化，而且精氨酸促胸腺的作用起动迅速。
3.3.2抗肿瘤作用
精氨酸具有与免疫有关的抗肿瘤特性。在没有其他影响因素时，小鼠接种致肿瘤病毒后，精氨酸能延长潜伏时间、减少肿瘤的尺寸和缩短肿瘤减退的时间。
研究表明，精氨酸对肿瘤的生长和转移的积极作用与提高肺泡巨噬细胞的吞噬作用有关，精氨酸通过自然细胞毒性和依靠细胞毒性T淋巴细胞的无性繁殖的细胞中间免疫来影响肿瘤的生长[8]。
3.3.3对烧伤、脓毒症和外伤的作用
