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氨基酸的作用

氨基酸的作用

氨基酸的作用范文第1篇

亮氨酸:可促进睡眠,降低身体对疼痛的敏感性(如缓解偏头痛),缓和紧张和焦躁情绪,减轻因饮酒过多而引起的生化失调症状,并有助于预防中毒。富含亮氨酸的食物有脱脂奶酪、牛奶、羊肉、兔肉、鱼肉、火鸡肉、香蕉、花生、玉米以及大豆等。

赖氨酸:能减轻或防止单纯性疱疹感染(如热病疱疹、口唇疱疹)的发生。能使注意力高度集中,对儿童生长、发育、增加体重和身高均有明显作用。患疱疹、多动症、体重不增、身高增长缓慢者,可多吃富含赖氨酸的食物,有预防和治疗作用。富含赖氨酸的食物有鱼肉、牛奶、豆类及豆制品、酸奶酪、啤酒酵母、蛋类等。

苯丙氨酸:是传达大脑和神经细胞之间往来信息的化学物质,在人体内转变为去甲肾上腺素和多巴胺,可提高身体的灵敏度与活力。富含苯丙氨酸的食物有面包、豆制品、脱脂牛奶、杏仁、花生、南瓜子、芝麻等。

异亮氨酸:为血红蛋白形成所必需的氨基酸,能调节血糖和能量水平,帮助提高体能。帮助修复肌肉组织,促进伤口愈合。富含异亮氨酸的食物有动物肝脏、鸡蛋、鸭蛋、黄豆、黑豆、玉米、黑米、糙米、杏仁、花生、全麦、鱼肉以及各种奶制品等。  缬氨酸:可加快创伤愈合,治疗肝功能衰竭,提高血糖水平,增加生长素。富含缬氨酸的食物有大豆、黑米、蛋类、花生、肉类等。

苏氨酸:可协助其他蛋白质被人体吸收、利用,防止脂肪在肝脏中累积导致脂肪肝,促进人体抗体生成,增强机体免疫系统功能,预防感冒。患有脂肪肝、免疫力低下、易患感冒、对多种蛋白质吸收不良者,可多吃富含苏氨酸的食物。富含苏氨酸的食物有动物肝脏、脑髓、肉类、蛋类、蘑菇以及灵芝等。

氨基酸的作用范文第2篇

关键词 苹果 苹果树腐烂病 氨基酸硒叶面肥

苹果树腐烂病是由黑腐皮壳属真菌Valsa mali引起的苹果枝干病害,是我国和东亚其他国家的重要苹果病害,该病不仅造成苹果产量和品质的下降,也是造成死树和毁园的主要原因。据调查统计,2008年我国苹果树腐烂病病株率已达52.7%,远远高于20世纪90年代中期的20%左右,表明苹果树腐烂病已经开始进入新一轮的发病期,且大发生的趋势越来越明显。苹果树腐烂病的防治一直困扰着广大苹果种植者和科研人员,一直以来都是采取以加强栽培管理、提高树体抗病能力为基础,以及时检查刮治为重点,与清除病源、药剂防治、病树桥接相结合的综合防治技术,但这些措施从根本上都难以控制苹果树腐烂病的发生和蔓延。

提高有机肥的施用量,适量施用化肥,增强树势,是保持苹果树抗病力的基本条件,也是防治苹果树腐烂病的基础。树皮含钾量与苹果树腐烂病的发生程度呈极显著负相关,春季增施钾肥,可以提高树皮含钾量,减轻苹果树腐烂病发生。硒是抗病相关的重要矿质元素,能抑制真菌,与杀菌剂起协同作用,从腐烂的香蕉和番茄中分离出的真菌,能够耐受较高剂量的杀菌剂,当加入硒后,较少剂量的杀菌剂就可抑制真菌。本试验采用生长期喷施氨基酸硒叶面肥,休眠期调查和测定苹果树体和枝条对苹果树腐烂病的抗病能力,研究氨基酸硒叶面肥对苹果树腐烂病的控制作用,为苹果树腐烂病的综合防治提供理论依据。

1 材料与方法

1.1试验材料

试验于2009-2012年在辽宁省绥中县杨家乡中国农业科学院果树研究所苹果示范园进行,试验品种为25年生富士,树势中庸,统一管理,2009年春调查苹果树腐烂病的发病率,按病情对树体分级,选取发病程度相同的苹果树40株,20株喷施叶面肥处理,20株不喷叶面肥为对照,3次重复。供试病原菌分离自国家苹果种质资源圃(兴城),单孢分离后由中国农业科学院果树研究所植保室保存,培养出分生孢子后配成浓度为107个孢子/mL的孢子悬浮液。供试肥料为氨基酸硒叶面肥(中国农业科学院果树研究所研制的富硒果品专用叶面肥),喷施浓度为500倍液。

1.2试验方法

2009-2011年于花序分离期及花后10、20、30天分别喷施1次氨基酸硒叶面肥500倍液,套袋后至果实采收前再喷3次氨基酸硒叶面肥500倍液,施药采用3W-2型高压机动喷雾器对全树均匀喷洒。2010年春调查发病基数,2011年4月10日和2012年4月10日苹果树腐烂病发病盛期对各处理进行田间发病率调查,记录每年的新生病斑数,并计算新病增长率及防治效果。2012年田间调查同时从每株树上取5个直径基本一致的2年生枝条,按Bessho方法进行室内离体枝条抗病鉴定,调查病斑长度。

新病总块数(块)=新生病斑数+复发病斑数(老病疤边缘重犯形成的新病斑)

平均每株新病块数(块/株)=新病总块数/调查株数

新病增长率(%):(药后平均每株新病块数/药前每株新病块数)×100

防治效果(%)=[(空白对照新病增长率-喷药处理新病增长率)/空白对照新病增长率]×100

2 结果与分析

2.1田间调查结果

2011-2012年田间试验结果表明,生长期喷施氨基酸硒叶面肥对苹果树腐烂病有一定的控制作用,对照区的年新病增长率逐年增大,2011年为104.88%,2012年为138.76%,说明辽西地区从2010年开始苹果树腐烂病的发生率呈上升趋势,苹果树平均每株发病块数也由2010年的2.05块增加到2012年的2.98块。喷施氨基酸硒叶面肥处理,2011年和2012年的新病增长率分别为92.79%、100.98%,平均每株发病块数也由2010年的1.85块降低到2012年的1.72块。2011年喷施氨基酸硒叶面肥处理平均每株发病块数与对照差异显著,新病增长率与对照差异显著。平均防效达11.52%,2012年喷施氨基酸硒叶面肥处理平均每株病斑数与新病增长率均显著低于对照,平均防效达27.23%,对苹果树腐烂病的发生有一定的控制作用(表1)。

2.2室内试验结果

2012年苹果树休眠期(3月)和生长期(6月),分别取各处理2年生枝条进行室内离体枝条抗病鉴定。结果显示,休眠期调查,喷施氨基酸硒叶面肥处理与对照发病率分别为92.6%、92.3%,二者之间无明显差异,病斑扩展长度分别为15.7、21.3mm,差异显著。生长期调查,喷施氨基酸硒叶面肥处理与对照发病率分别为76.1%、82.9%,差异显著;病斑扩展长度分别为9.7、23.7mm,差异显著。室内测定结果表明,喷施氨基酸硒叶面肥处理的枝条对苹果树腐烂病有较强的抗扩展能力(表2)。

3 结论与讨论

本研究通过连年在苹果树生长期连续喷施氨基酸硒叶面肥,观察树体对苹果树腐烂病的抗病能力,结果表明,生长期调查,喷施氨基酸硒叶面肥可明显提高苹果树枝条对苹果树腐烂病的抗扩展能力,离体枝条测定病斑长度显著低于对照。田间调查结果显示,喷施氨基酸硒叶面肥处理平均每株病斑数与新病增长率均显著低于对照,对苹果树腐烂病的发生有一定的控制作用。

氨基酸的作用范文第3篇

【摘要】 目的 观察吡咯烷二硫氨基甲酸酯(PDTC)对体外循环(extracorporeal circulation,ECC)中犬心肌线粒体损伤的保护作用。方法 12只犬随机分为对照组(C组,n=6)和PDTC组(P组,n=6),腹腔内注射戊巴比妥钠25 mg/kg麻醉后建立ECC心肌缺血再灌注模型。P组于ECC前静脉注射PDTC 20 mg/kg,C组静脉注射等量生理盐水。分别于ECC前、阻断主动脉60 min、开放主动脉30 min和60 min时,测定心肌线粒体超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、丙二醛(MDA)、总抗氧化能力(T-AOC)和线粒体肿胀度(MSD)。结果 与ECC前比较,两组阻断主动脉后SOD、GSH-PX及T-AOC均降低(P<0.01),MDA和MSD含量均升高;开放主动脉后C组SOD、GSH-PX及T-AOC均降低(P<0.01),MSD和MDA含量均升高(P<0.01);P组在开放主动脉60 min时SOD、GSH-PX、T-AOC、MSD和MDA含量差异无统计学意义(P>0.05)。P组在阻断主动脉60 min时和开放主动脉后SOD、GSH-PX及T-AOC均显著高于C组(P<0.01),MSD和MDA含量均显著低于C组(P<0.01)。结论 ECC中使用PDTC可提高心肌线粒体抗氧化能力,减轻心肌线粒体损伤。

【关键词】 吡咯烷二硫氨基甲酸酯;线粒体;体外循环;心肌保护

Abstract: OBJECTIVE To observe the effect of pyrrolidine dithiocarbamate(PDTC)on canine myocardial mitochondrial injury during extracorporeal circulation (ECC). METHODS Twelve healthy mongrel dogs undergoing ECC were randomly allocated into control group(group C,n=6)and PDTC pretreatment group(group P,n=6).All dogs were anesthesitized with 2.5% sodium pentobarbitone 25 mg/kg.After tracheal intubation,the myocardial ischemia-reperfusion injury model during ECC was made by declamping(DC)after aortic cross-clamping(AC)for 60 min.In group P,PDTC 20 mg/kg was administered intravenously before ECC,while in group C physiological saline was given instead of PDTC.Myocardial mitochondria were isolated before ECC,60 min after AC,30 min and 60 min after DC for determination of superoxide dismutase (SOD),glutathione peroxidase(GSH-PX),malondialdehyde(MDA),total anti-oxidation capacity (T-AOC) and mitochondrial swelling degree(MSD). RESULTS The myocardial mitochondria of SOD,GSH-PX and T-AOC were decreased,while MDA and MSD were increased after AC as compared to the value before ECC in both groups(P<0.01).SOD,GSH-PX and T-AOC were decreased,while MDA and MSD were increased after DC as compared to the value before ECC in group C(P<0.01).The myocardial mitochondria of group P at 60 min after DC had not significant differences in content of MDA,SOD,GSH-PX,T-AOC and MSD(P>0.05).SOD,GSH-PX and T-AOC were distinctly lower,while MDA and MSD were distinctly higher at 60 min after AC and after DC in group P than those in group C(P<0.01). CONCLUSION Pretreatment with PDTC is effective in improving the anti-oxidation ability of myocardial mitochondria and attenuate myocardial mitochondrial injury.

Key words: Pyrrolidine dithiocarbamate;Mitochondria;Extracorporeal circulation;Myocardial protection

线粒体是心肌细胞进行生物氧化和能量转换的主要场所,线粒体损伤和功能障碍与心肌缺血再灌注损伤的发生有密切关系[1-2]。但迄今为止,有关ECC中脂质过氧化反应对心肌细胞线粒体结构和抗氧化能力影响的报道甚少。抗氧化剂吡咯烷二硫氨基甲酸酯(pyrrolidine dithiocarbamate,PDTC)是一种新型抗氧化剂,具有抑制炎性反应、减少氧自由基的产生和稳定细胞膜的作用。本研究旨在探讨PDTC对ECC犬心肌细胞线粒体结构和抗氧化能力的影响,为PDTC在心肌缺血再灌注损伤中的治疗研究提供依据。

1 资料与方法

1.1 主要试剂 PDTC(美国Sigma公司),超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、总抗氧化能力(T-AOC)和丙二醛(MDA)试剂盒(中国南京建成生物工程研究所)。

1.2 动物分组及模型的建立 健康成年杂种犬12条(天津医科大学实验动物中心供),手术当日晨禁食,体重12~18 kg,雌雄不拘,随机分为对照组(C组)和PDTC组(P组),每组6只。麻醉后行气管内插管,连接呼吸机行机械通气,潮气量12 ml/kg,呼吸频率16 次/min。股动、静脉置管监测平均动脉压(MAP)和中心静脉压(CVP)。取胸骨正中切口,切开心包,右心房内注射肝素3 mg/kg,左锁骨下动脉和右心房分别插管,连接人工心肺机、氧合器及动、静脉管道。升主动脉根部安置一次性使用心脏停搏液灌注器。开始ECC前5 min,调节循环水温度至28℃~30℃,P组与C组分别经股静脉注射PDTC 20 mg/kg及等量生理盐水。稳定并行循环5 min后阻断升主动脉,主动脉根部灌入4℃St.Thomas停搏液(10 ml/kg),转机流量为60~80 ml/(min·kg),阻断升主动脉60 min。开放升主动脉后观察循环情况60 min。

1.3 指标测定 采用差速离心法提取心肌线粒体[3]。分别于ECC前、阻断60 min、开放60 min时取左心室前壁心肌,称重后,按1∶9(w/v)比例加入分离液(包括0.225 mol/L D-mannitol,0.075 mol/L sucrose,0.05 mol/L EDTA,10 mol/L Tris-HCI,pH 7.4), 置于0℃~4℃冰浴中的烧杯内,快速剪碎,以超声匀浆器匀浆,600×g 4℃低温离心5 min,取上清液,分离液悬浮沉淀,再次超声匀浆,重复2次。4次离心所得到的上清液再以10 000×g 4℃低温离心10 min,沉淀即为线粒体。用分离液重悬后,以牛血清白蛋白(BSA)为标准品,考马斯亮蓝法测定线粒体悬液蛋白浓度,分别取100 g/L的线粒体0.2 ml测定MDA和GSH-PX,分别取10 g/L的线粒体50 μL测定SOD和T-AOC。参照文献[3]测定线粒体悬液520 nm处吸光度值,作为线粒体肿胀的指标。

1.4 统计学方法 数据资料以均数±标准差(±s)表示,组间比较采用单因素方差分析,组内比较采用配对t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 心肌线粒体SOD、GSH-PX和T-AOC的变化 与ECC前比较,阻断主动脉60 min、开放主动脉30 min和60 min时C组SOD、GSH-PX和T-AOC均降低(P<0.01);阻断60 min主动脉和开放主动脉30 min时P组SOD、GSH-PX和T-AOC均降低(P<0.05);开放主动脉60 min时P组SOD、GSH-PX和T-AOC均恢复至CPB前水平(P>0.05)。阻断主动脉60 min、开放主动脉30 min和60 min时P组SOD、GSH-PX和T-AOC均高于C组(P<0.01)。见表1。

2.2 心肌细胞线粒体MDA和MSD的变化 线粒体肿胀导致其浊度降低,表现为520 nm处吸光值的下降,吸光度降低与线粒体的肿胀程度呈正比。与ECC前比较,阻断主动脉60 min、开放主动脉30 min和60 min时C组MDA和MSD均增加 (P<0.01),阻断主动脉60 min和开放主动脉30 min时P组MDA和MSD均增加(P<0.05或P<0.01),开放主动脉60 min时P组MDA和MSD差异均无统计学意义(P>0.05)。阻断主动脉60 min、开放主动脉30 min和60 min时P组MDA和MSD均低于C组(P<0.01)。见表1。

3 讨 论

线粒体损伤可引起一系列的细胞功能障碍,线粒体损伤与心肌细胞线粒体膜功能和抗氧化能力的表1 心肌线粒体SOD、GSH-PX、T-AOC、MDA和MSD的比较注:与ECC术前比较*P<0.05,**P<0.01;与C组比较 #P<0.05

改变有着密切的关系。心肌细胞线粒体肿胀度是评价线粒体膜通透性和流动性的敏感指标,提示线粒体肿胀度的变化在心肌细胞线粒体损伤的发生发展中的作用十分重要[4]。

SOD、GSH-PX活力和MDA的含量既是反映抗氧化能力的重要指标,又可反映心肌缺血再灌注损伤的程度。研究证实,线粒体在氧化磷酸化过程中产生的氧自由基可被GSH-PX、SOD等清除,在一定程度上防止氧自由基及其介导的脂质过氧化反应引起的损害[5]。而ECC时,血液与人工管道的直接接触引起的血液激活是产生大量氧自由基的主要途径[6]。我们发现,对照组心肌缺血后心肌细胞线粒体内MDA含量与线粒体肿胀度均明显增加,与此同时,抗氧化酶GSH-PX、SOD及T-AOC显著下降;开放主动脉后心肌细胞线粒体MDA含量与线粒体肿胀度未见进一步改善,相反较缺血期间进一步增加;GSH-PX、SOD和T-AOC继续下降,从而证实ECC和心肌缺血再灌注过程中产生大量氧化代谢产物造成线粒体抗氧化水平下降。开放升主动脉后虽然恢复心脏的血液循环,但大量的氧自由基所引发的脂质过氧化反应会消耗心肌细胞线粒体抗氧化酶类,导致线粒体氧化与抗氧化严重失衡,使其膜结构更易于受到氧自由基的攻击,导致线粒体的结构和功能都遭到破坏。所以改善缺血/再灌注过程中心肌线粒体氧化与抗氧化的动态平衡对于减轻线粒体膜损伤有重要意义。

研究表明,心肌细胞线粒体膜脂质中的不饱和脂肪酸对氧自由基损伤非常敏感,易受自由基攻击而被氧化,产生脂类过氧化物,其主要分解产物是MDA[7]。MDA是脂质过氧化物中毒性最大的一种,它能与核酶分子中的氨基和含有游离氨基酸的蛋白质反应,形成交联产物,降低生物膜的流动性和通透性。ECC期间,机体MDA增高、抗氧化酶类(GSH和SOD)及T-AOC的降低反应了氧化应激的程度,通过测定线粒体MDA、GSH-PX、SOD及T-AOC可间接了解线粒体的损伤情况[8]。本研究从氧化应激和脂质过氧化反应入手,ECC中应用PDTC治疗可增加心肌线粒体SOD、GSH-Px活性,降低线粒体MDA含量,在一定程度上清除氧自由基以及降低氧自由基的介导放大效应,使过度的脂质过氧化反应得到控制。提示PDTC可有效抑制氧自由基对线粒体膜的氧化损伤,提高线粒体抗氧化能力。

本研究发现PDTC对线粒体膜结构有明显的保护作用,这种作用主要表现在开放主动脉后的过程中,P组线粒体肿胀度显著低于相应时点C组,并逐渐恢复至ECC前水平,说明ECC中PDTC对线粒体膜等均有很好的保护作用,这可能是由于PDTC与膜中不饱和脂肪酸竞争性地与脂过氧基结合以直接阻断脂质过氧化的链式反应,减低脂质过氧化速率;再者,PDTC能插入到有不饱和脂肪酸存在的生物膜,使得含有不饱和脂肪酸的膜具有更大的稳定性[9]。本研究证实,ECC期间和心肌缺血再灌注过程中随着氧自由基的释放,心肌细胞线粒体的氧自由基反应和脂质过氧化反应呈现病理性变化,表现为线粒体抗氧化水平降低,线粒体膜结构的完整性损害。而PDTC对缺血再灌注心肌线粒体功能有保护作用,主要表现在PDTC可有效提高线粒体抗氧化酶的活性,清除氧自由基,降低过氧化脂质含量,加速低温缺血心肌细胞线粒体抗氧化能力的恢复,可有效抑制自由基对线粒体膜的氧化损伤。

参考文献

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氨基酸的作用范文第4篇

关键词:酸奶;发酵;乳酸菌;游离氨基酸

中图分类号:TS252.41 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)13-3137-04

Change of Free Amino Acids in Fermentation of Yoghourt

WANG Quan-lia,HE Si-yunb,HE Xi-yaob,ZOU Zhia

(a. Dean′s Office; b. College of Culinary and Food Technology, Wuhan Business University, Wuhan 430056, China)

Abstract: The amino acids in yoghourt closely related with the nutrition, flavor and texture were analyzed during yoghourt fermentation process. The resuls showed that the contents of total free amino acids first decreased and then increased during the 10 h fermentation under 40 ℃. During the fermentation from 0 to 8 hours, the catabolism reaction by lactic acid bacteria played a dominant role while during the 8 h to 10 h the total free amino acids increased mainly because the hydroxylation of casein and polypeptide. The contents of glutamate, histamine, methionine, two kinds of aromatic amino acid and branched-chain amino acids continuously decreased especially during 0 to 4 hours while the contents of taurine, alanine, glycine, threonine, serine and lysine reduced sharply during 4 to 8 hours. The level of arginine and asparate continuously increased in the process. Results of the principal component analysis showed that the contents of free amino acids in yoghourt reached relatively stable level when it was fermented under 40 ℃ after 10 hours taken as the end of fermentation by pH test and sensory evaluation.

Key words: yoghourt; fermention;lactic acid bacteria; free amino acids

酸奶是以乳和乳制品为原料,通过添加发酵剂产生大量乳酸的一种发酵乳制品。酸奶发酵剂一般为保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)和嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus),人们常将它们称之为乳酸菌(lactic acid bacteria)[1,2]。经过乳酸菌的发酵,牛奶中大量的酪蛋白和乳清蛋白转化为更易吸收的多肽和氨基酸。酸奶中氨基酸不仅有益肠道健康[3],可提高机体免疫功能[2],还能通过转氨酶的作用形成α酮酸类物质,进一步转化为醛、醇和酯类风味物质[4];此外酸性氨基酸可影响酸奶pH,有助于凝胶结构的形成[5]。总之酸奶中氨基酸的含量与酸奶的营养、风味和质构特点密切相关。目前关于酸奶制作过程中氨基酸含量变化的报道尚不多见[6]。本试验采用氨基酸分析仪动态分析了酸奶发酵过程中游离氨基酸含量的变化,旨在为进一步研究酸奶的营养保健价值提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

光明优倍高品质鲜牛奶(蛋白质含量约3.4 g/100 mL),伊仕特酸奶发酵剂(包括嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌、植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、干酪乳杆菌和罗伊仕乳杆菌),白砂糖,均为食品级。

1.2 仪器

小熊酸奶机、酸度计、氨基酸自动分析仪(L-8800型)。

1.3 方法

1.3.1 酸奶制作工艺及操作要点 在室温条件下,取鲜奶1 L,加入1 g酸奶发酵剂和65 g白砂糖,充分混合均匀。将混合物放入酸奶机内,(40±1) ℃恒温发酵12 h。发酵过程均为密闭条件,且采用温度计监控发酵温度。

1.3.2 取样与保存 从牛奶混合物温度达40 ℃时开机计时,分别在试验0、1、2、4、6、8、10、12 h时取样,样品置于冰水混合物中,降温后0 ℃冻存。每个样品设3个平行。

1.3.3 样品分析 每个样品使用pH计检测其pH,作为其发酵程度的控制标准。样品中游离氨基酸分析参照GB/T5009 124-2003《食品中氨基酸的测定》进行。

1.3.4 统计分析 应用SIMCA-P对酸奶发酵过程中不同时间点的氨基酸含量进行主成分分析。应用EXCEL和SPSS16.0统计软件对试验数据进行统计分析。氨基酸含量以平均值±标准差表示,数据显著性分析采用t检验或非参数检验。

2 结果与分析

2.1 酸奶制作过程中pH的变化

在酸奶40 ℃恒温发酵过程中,酸奶pH随时间变化的趋势如图1所示。由图1可见,在酸奶发酵初期(0~2 h),其pH变化趋势较为缓和,原因可能在于此时各种菌株尚未充分活化,发酵过程处于初始阶段,并且牛奶中天然包含的缓冲体系也发挥了一定作用。在发酵4~8 h时,后一个时间点与前一个时间点的pH具有显著的统计学差异,pH由6.3下降为5.7。而在发酵后期(10~12 h),酸奶pH变化再次趋缓。在白砂糖含量为65 g/L的条件下,结合感官评定后认为发酵10 h时酸度较为合适,而12 h时酸度略微强烈。考虑到酸奶发酵后4 ℃储存时发生的后发酵过程,为避免酸奶过酸,最终选择发酵10 h 作为试验终点。

酸奶在发酵过程中口感变酸、pH下降主要是由于乳酸菌代谢乳糖生成乳酸所致。乳糖在β-半乳糖糖苷酶的作用下分解为半乳糖和葡萄糖,葡萄糖经过糖酵解途径产生乳酸,此过程中己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶是其限速酶。此外乳酸菌在发酵过程中产生的甲酸及各种酸性氨基酸对酸奶pH的下降也有部分影响。

2.2 酸奶制作过程中氨基酸含量的主成分分析

主成分分析法是采用数据降维的方法,将多维矩阵数据重新组合成一组新的相互无关的几个综合变量,同时根据方差大小抽取综合变量,尽可能多地保持原来变量信息的统计方法。在主成分分析的得分图(图2)中,可见试验0 h的3个样本和试验4 h的样本距离较远,表明试验0 h和4 h的各种氨基酸含量总体差别较大;而试验8 h和10 h的样本分布集中,即试验8 h和10 h时酸奶氨基酸总体变化较小。这表明试验8~10 h,发酵酸奶的氨基酸含量进入一个相对稳定的水平。

2.3 酸奶制作过程中氨基酸含量的变化

蛋白质水解生成为多肽,再将多肽转化为游离氨基酸加以利用,这是乳酸菌最重要的代谢活动之一。目前至少16种由乳酸菌产生的多肽已经被确认[1]。许多游离氨基酸的代谢也已被阐明。然而还有一些氨基酸及多肽的代谢有待进一步研究。本试验中(图3)总游离氨基酸(TFAA)含量在0~8 h持续下降,而在8~10 h含量略有上升,这表明在40 ℃恒温发酵的过程中,蛋白质水解成游离氨基酸的过程和乳酸菌进一步分解利用游离氨基酸的过程同时存在,且0~8 h时乳酸菌的分解占主导地位,之后蛋白质水解占主导地位。必需游离氨基酸(EFAA)随发酵时间的延长呈现持续降低的趋势。

在发酵开始(0 h)时,牛奶游离氨基酸中牛磺酸含量最高,达到了16.7 g/L(图4 C),其次是谷氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸。不同动物的母乳中其游离氨基酸的组成模式并不完全相同,可能与小动物哺乳期的不同营养需求相关。一般而言,牛磺酸是小鼠、猫、狗和猴子母乳中含量最多的氨基酸,但是对兔、牛、马而言,牛磺酸含量并不是很高[7]。本试验牛奶中含量最高的牛磺酸来源尚不清楚。另外牛奶中氨基酸的含量还与奶牛的生理状况密切相关,一般认为在泌乳期29 d之后,谷氨酸及谷氨酸盐成为牛奶中含量最为丰富的氨基酸[7]。在本试验中发现牛奶游离氨基酸中几乎不含有精氨酸,只含有少量的鸟氨酸和色氨酸。

由图4 A、图4 B可见,随发酵时间的延长,谷氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、缬氨酸和组氨酸含量总体呈现下降趋势,且在0~4 h时氨基酸含量下降最为迅速。其中谷氨酸在乳酸菌脱羧酶的作用下可生成γ-氨基丁酸,试验4~8 h时,谷氨酸含量下降而γ-氨基丁酸呈现上升趋势,这表明试验4~8 h时谷氨酸的分解反应可能被激活。芳香族氨基酸酪氨酸和苯丙氨酸含量在整个发酵过程中持续下降,文献[4]表明其在氨基转移酶的作用下分解,产生的代谢物具有花香,与酸奶风味密切相关。同为芳香族氨基酸的色氨酸在试验4~8 h含量显著升高,其原因有待进一步研究。支链氨基酸(亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸)含量也随发酵时间的延长而持续降低,其原因很可能是其通过氨基转移酶代谢为酮酸类物质,最终转化为醛、醇及脂肪酸类物质,可以产生麦芽、水果及甜香味[4]。

由图4C、图4D可见,牛磺酸、丙氨酸、甘氨酸、苏氨酸、丝氨酸及赖氨酸含量在0~4 h时或者下降或者上升,但是在4~8 h时下降极为显著,之后(8~10 h)除丙氨酸含量略有上升和丝氨酸含量下降外,其他氨基酸含量基本维持稳定。

由图4 E可见,精氨酸和天冬氨酸含量随发酵时间的延长持续升高,这表明蛋白多肽水解产生精氨酸和天冬氨酸的分解过程占主导地位。精氨酸还可以在精氨酸脱亚氨(Argininedeiminase,ADI)的作用下转化为瓜氨酸,进一步分解为鸟氨酸,且通过底物水平磷酸化供能并释放出游离氨。而鸟氨酸含量降低,表明精氨酸的分解代谢受到抑制。同样地,天冬氨酸在脱羧酶的作用下可转化为丙氨酸。丙氨酸含量降低表明天冬氨酸的分解受到抑制。但是由于精氨酸和瓜氨酸及天冬氨酸和丙氨酸的变化趋势并非完全相反,表明瓜氨酸和丙氨酸还有其他的代谢途径。

由图4 F可见,γ-氨基丁酸、半胱氨酸、鸟氨酸和色氨酸含量在发酵0~4 h时显著下降,在4~8 h时显著上升,在8~10 h时含量又显著下降。其含量变化的原因有待进一步研究。

3 结论

在发酵的过程中,游离氨基酸含量的变化是蛋白质水解与乳酸菌分解氨基酸代谢的综合结果。在40 ℃持续发酵10 h的过程中,总游离氨基酸含量先降后升,试验0~8 h以乳酸菌分解游离氨基酸占主导地位,8~10 h以蛋白质水解占主导地位。谷氨酸、组氨酸、蛋氨酸、两种芳香族氨基酸(酪氨酸和苯丙氨酸)和支链氨基酸(亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸)含量在整个发酵过程中呈现下降趋势且在0~4 h时其含量均极显著下降;牛磺酸、丙氨酸、甘氨酸、苏氨酸、丝氨酸和赖氨酸含量在4~8 h时极显著下降;精氨酸和天冬氨酸含量在整个发酵期间呈现持续上升的趋势。另外通过主成分分析,酸奶经40 ℃发酵后10 h,其氨基酸水平进入相对稳定的阶段。

参考文献:

[1] CHRISTENSEN J E,DUDLEY E G,PEDERSON J A, et al. Peptidases and amino acid catabolism in lactic acid bacteria[J]. Antonie Van Leeuwenhoek,1999,76(1-4):217-246.

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[5] 马 嵬,金素钰,郑玉才.酸奶中游离氨基酸含量及乳清蛋白组成分析[J].中国乳品工业,2006,34(6):20-22.

氨基酸的作用范文第5篇

食物联系是海洋生态系统结构与功能的基本表达形式,初级生产的能量通过食物链—食物网转化为各营养层次生物生产力,形成生态系统资源产量,并对生态系统的服务和产出及其资源种群的动态产生影响;东黄海生物资源以多种类为特征,同时,又有明显的优势种。因此,关键资源种群食物网能量流动是认识东黄海生态系统资源生产及其动态的关键生物过程[1]。 浮游动物中华哲水蚤作为从基础生产者到高层捕食者的中间环节,在海洋生态系统能量转换和物质流动中起着承上启下的关键作用。它下行控制初级生产,上行控制上层捕食者,其种群变动在一定程度上决定着渔业资源的补充。国家重大基础研究规划项目“东、黄海生态系统动力学与生物资源可持续利用”确定中华哲水蚤为研究海区生态系统的主要关键种,将中华哲水蚤种群动力学和它的补充机制作为重点解决的关科学问题。 用GC-MS分析氨基酸的国内报道很少,采用三氟醋酸酐与酸性正丁醇作为氨基酸的衍生化试剂,对衍生化条件和色谱操作条件进行了优选,建立了样品中氨基酸的分离及定性定量分析方法,该法分析速度快,样品处理简单,分离效果好,定量准确。 1材料与方法 1.1材料 Agilent6890N气相色谱仪,5973N质谱仪(GC-MS)。L-谷氨酸,L-苏氨酸,L-苯丙氨酸,L-甘氨酸,分析纯;盐酸HCl,优级纯;正丁醇,色谱纯;乙酰氯CH3COCl,分析纯;二氯甲烷,色谱纯;三氟乙酸酐(CH3CO)2O,色谱纯,购自美国SigmaChemical公司。色谱柱:HP-5MS,30m×0.25mmID×0.25μm。气相色谱操作条件:气化室温度,250℃;传输线温度:280℃;色谱柱升温程序:初温50℃,以20℃/min升至220℃,以10℃/min升至280℃并保持3min。进样方式:不分流进样。进样量:1μl。质谱:EI离子源,倍增器电压1200V,离子源温度:230℃,四极杆温度:150℃,全扫描(SCAN)质量范围为33~600mau,各组分的峰面积是从全扫描的总离子流色谱图中积分得到。 1.2方法 氨基酸属非挥发性物质,GC-MS分析测定氨基酸须经衍生化反应使之成为易于气化的物质,试验采用生成三氟乙酰氨基酸正丁酯的方法对氨基酸进行了衍生化。将所得的16种标准氨基酸的混合物衍生物的谱图与GC-MS分析测定出的样品谱图进行比较,根据保留时间、结合分子式、分子量通过计算机检索和人工解析相结合的方法进行鉴定,并使用外标法定量分析[2]。 2结果与分析 2.1中华哲水蚤氨基酸的相对含量 测定中共确证出样品的15种氨基酸及各自的含量分别为:丙氨酸ALA5.50%,甘氨酸GLY4.89%,苏氨酸THR5.98%,丝氨酸SER3.68%,缬氨酸VAL5.18%,亮氨酸LEU5.25%,异亮氨酸LIE4.55%,脯氨酸PRO2.27%,蛋氨酸MET0.61%,天冬氨酸ASP6.43%,苯丙氨酸PHE2.31%,组氨酸HIS1.65%,酪氨酸TYR5.93%,赖氨酸LYS2.10%,谷氨酸GLU8.85%。 2.2中华哲水蚤氨基酸相对含量的比较(图1) 由图1可知,天冬氨酸、酪氨酸、谷氨酸含量都很高。丙氨酸、甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸在中华哲水蚤中的组成相对变化比较大必需氨基酸蛋氨酸在中华哲水蚤中含量偏低,蛋氨酸与天冬氨酸相比,蛋氨酸也只有天冬氨酸的10%左右。 3讨论 由文献可知动物对其他氨基酸的需要量的比值越低,说明其缺乏的程度越大,对其他氨基酸的限制程度越强,苯丙氨酸、组氨酸、赖氨酸在中华哲水蚤中相对含量也偏低,可能对上行动物造成与蛋氨酸相类似的限制作用,从而影响食物链的营养质量,而亮氨酸在中华哲水蚤中的含量比较高。

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