《氨基酸和蛋白质的分子营养:分子营养系列》
The Molecular
Nutrition of Amino Acids and Proteins: A Volume in the Molecular Nutrition
Series
作者：Mike Cassidy
出版社：Cambridge University Press
索书号：Q111-C345 -2021Y
ISBN：978-0128021675
该书深入探讨了氨基酸和蛋白质在分子营养中的作用。编者Dominique Dardevet收集了由顶尖研究人员和顶级教授撰写的章节，为读者提供了对氨基酸和蛋白质的全面理解。这本书提供了氨基酸和蛋白质的基本原理的介绍，以及食物的组成。然后深入研究细胞的分子生物学和遗传机制及其功能。《氨基酸和蛋白质的分子营养》还提供术语和要点总结的参考指南，使新手易于接受，同时仍提供有经验的研究人员需要的详细最新信息。作者Dominique Dardevet博士是法国国家农业研究所(INRA)的高级成员。他隶属于营养、代谢和肌肉质量团队(NuTriM)的人类营养部。Dardavet博士管理了一些膳食蛋白质和氨基酸质量对餐后骨骼肌合成代谢的影响的临床前和临床研究。他与美国、加拿大、瑞士、意大利、巴西等国的研究团队合作，发表了约80篇关于蛋白质和氨基酸代谢的论文。Dardavet博士于1993年在Blaise Pascal University获得生理学、内分泌学和营养学博士学位。此书作者丰富的专业领域的专业知识使得该书的可读性大大提升，值得对该领域的读者入手。
蛋白质的营养价值主要取决于它所含有的氨基酸的种类、数量和比例等。由于氨墓酸种类、数量、比例不同。因此蛋白质的营养价值也有所不同。营养学家将蛋白质分为三类.它们是:完全蛋白质、半完全蛋白质和不完全蛋自质。顾名思义。
完全蛋自质是这三种蛋白质中背养价值高的。这是因为此类蛋自质所含的必需氨基酸种类全、数量多、比例适合人体的需要.并且能够被人体充分吸收、利用，维持身体健康并促进生长，所以.也叫它优质蛋白质。
半完全蛋白质的a养价值要比完全蛋自质的营养价值稍差一些。半完全蛋白质所含的必需氨基酸虽然也适合人体所需.但它所含氨基酸的数量和比例则和人体需要不太吻合.而且这类蛋白质只能维持生命.促进人体的生长功能较弱。
不完全蛋白质是这三种蛋白质中营养价值低的一种。这类蛋白质不但所含必需氨基酸的种类不全，而且也很难被人体吸收.大部分都转化成热能被消耗掉了。
蛋白质主要来源于食物。其中.动物性食品中的乳类、蛋类、瘦肉及植物性食品中的豆类所含的蛋自质都是优质蛋白质;米、麦、土豆和干果中的蛋白质属于半完全蛋自质:不完全蛋白质则主要包含在玉米、肉皮、蹄筋等食物中。
蛋白质是构成生命的物质基础，其作用影响到生命的全过程。
主要包括以下儿个方面:
1.构成人体组织构成人体组织细胞是蛋自质的主要生理功能。人体的所有组织器官都是由蛋白质构成的.像人的大脑、内脏、血液、皮肤、头发等等莫不如是。同时.人体每时每刻都在进行新陈代谢.蛋白质是这一过程的主要参与者.它不断地修补着老化、损伤分解的细胞.使生命过程不断延续。
2.构成酶和激素酶的本质就是蛋白质.而酶是生命活动正常进行的必需物质.它广泛参与各种生命活动。酶是一种催化剂。体内代谢活动中各种化学反应就是由酶来催化完成。同时，某些能够调节生理功能的激素也主要是由蛋白质构成。
3.构成抗体人生活在自然中，时时刻刻同各种病毒和细菌做斗争。人体自身的抗体.就是防护人体免遭细菌、病毒侵害的主力军。如果人的抗体功能减弱了.人就会得各种各样的病。而各种抗体主要是由球蛋白组成的。
4.提供能量人体是靠热能来维持其生理功能的.人体所消耗的热能.约有20%由蛋白质供给。食物中蛋白质过多过少.都将造成人体能量代谢的不平衡.以至影响健康。
5.调节渗透压正常人血浆与组织液之间的水不停的交换.
却始终保持着平衡。之所以能够平衡，有赖于血浆中电解质总量和胶体蛋白质的浓度。组织液与血浆的电解质浓度相等时.两者间水分的分布就取决于血浆中白蛋白的浓度。若膳食中长期缺乏蛋白质，血浆蛋白的含量便会降低.血液内的水分便过多地渗入周围组织，造成营养不良性水肿。
氨基酸是构成动物营养所需蛋白质的基本物质。含有碱性氨基和酸性羧基的有机化合物，化学式是RCHNH2COOH。羧酸碳原子上的氢原子被氨基取代后形成的化合物。氨基酸在人体内通过代谢可以发挥下列一些作用：①合成组织蛋白质；②变成酸、激素、抗体、肌酸等含氨物质；③转变为碳水化合物和脂肪；④氧化成二氧化碳和水及尿素，产生能量。成人必需氨基酸的需要量约为蛋白质需要量的20%～37%。
氨基酸营养学分类
1、必需氨基酸（essential amino acid）：指人体（或其它脊椎动物）不能合成或合成速度远不适应机体的需要，必需由食物蛋白供给，这些氨基酸称为必需氨基酸。成人必需氨基酸的需要量约为蛋白质需要量的20%～37%。共有8种其作用分别是：赖氨酸：促进大脑发育，是肝及胆的组成成分，能促进脂肪代谢，调节松果腺、乳腺、黄体及卵巢，防止细胞退化；色氨酸：促进胃液及胰液的产生。苯丙氨酸：参与消除肾及膀胱功能的损耗；蛋氨酸（甲硫氨酸）：参与组成血红蛋白、组织与血清，有促进脾脏、胰脏及淋巴的功能；苏氨酸：有转变某些氨基酸达到平衡的功能；异亮氨酸：参与胸腺、脾脏及脑下腺的调节以及代谢；脑下腺属总司令部作用于甲状腺、性腺；亮氨酸：作用平衡异亮氨酸；缬氨酸：作用于黄体、乳腺及卵巢。
2、半必需氨基酸和条件必需氨基酸：
精氨酸：精氨酸与脱氧胆酸制成的复合制剂（明诺芬）是主治梅毒、病毒性黄疸等病的有效药物。组氨酸：可作为生化试剂和药剂，还可用于治疗心脏病、贫血、风湿性关节炎等的药物。
人体虽能够合成精氨酸和组氨酸，但通常不能满足正常的需要，因此，又被称为半必需氨基酸或条件必需氨基酸，在幼儿生长期这两种是必需氨基酸。人体对必需氨基酸的需要量随着年龄的增加而下降，成人比婴儿显著下降。（近年很多资料和教科书将组氨酸划入成人必需氨基酸）
3、非必需氨基酸：指人（或其它脊椎动物）自己能由简单的前体合成，不需要从食物中获得的氨基酸。例如甘氨酸、丙氨酸等氨基酸。
氨基酸参与代谢的具体途径有以下几条：主要在肝脏中进行：包括如下几种过程：1、氧化脱氨基作用：第一步，脱氢，生成亚胺；第二步，水解。生成的H2O2有毒，在过氧化氢酶催化下，生成H2O和O2，解除对细胞的毒害。2、非氧化脱氨基作用：①还原脱氨基（严格无氧条件下）；②水解脱氨基；③脱水脱氨基；④脱巯基脱氨基；⑤氧化-还原脱氨基，两个氨基酸互相发生氧化还原反应，生成有机酸、酮酸、氨；⑥脱酰胺基作用。3、转氨基作用：转氨作用是氨基酸脱氨的重要方式，除Gly、Lys、Thr、Pro外，大部分氨基酸都能参与转氨基作用。α-氨基酸和α-酮酸之间发生氨基转移作用，结果是原来的氨基酸生成相应的酮酸，而原来的酮酸生成相应的氨基酸。4、联合脱氨基作用：单靠转氨基作用不能最终脱掉氨基，单靠氧化脱氨基作用也不能满足机体脱氨基的需要。机体借助联合脱氨基作用可以迅速脱去氨基：1、以谷氨酸脱氢酶为中心的联合脱氨基作用。氨基酸的α-氨基先转到α-酮戊二酸上，生成相应的α-酮酸和Glu，然后在L-Glu脱氨酶催化下，脱氨基生成α-酮戊二酸，并释放出氨。2、通过嘌呤核苷酸循环的联合脱氨基做用。骨骼肌、心肌、肝脏、脑都是以嘌呤核苷酸循环的方式为主。
生物体内大部分氨基酸可进行脱羧作用，生成相应的一级胺。氨基酸脱羧酶专一性很强，每一种氨基酸都有一种脱羧酶，辅酶都是磷酸吡哆醛。氨基酸脱羧反应广泛存在于动、植物和微生物中，有些产物具有重要生理功能，如脑组织中L-Glu脱羧生成r-氨基丁酸，是重要的神经递质。His脱羧生成组胺（又称组织胺），有降低血压的作用。Tyr脱羧生成酪胺，有升高血压的作用。但大多数胺类对动物有毒，体内有胺氧化酶，能将胺氧化为醛和氨。
因此，氨基酸在人体中的存在，不仅提供了合成蛋白质的重要原料，而且对于促进生长，进行正常代谢、维持生命提供了物质基础。如果人体缺乏或减少其中某一种，人体的正常生命代谢就会受到障碍，甚至导致各种疾病的发生或生命活动终止。
目录
1.概括介绍
2.细胞层次的蛋白与氨基酸的催化与合成代谢
3.氨基酸在非蛋白代谢途径中的细胞与分子作用
4.饮食中氨基酸与蛋白与基因表达的联系
王昊宇 武汉大学生命科学学院 博士研究生