氨基酸,，是含有堿性氨基和酸性羧基的有機(jī)化合物,。羧酸碳原子上的氫原子被氨基取代后形成的化合物。

蛋白質(zhì)在食物營(yíng)養(yǎng)中的作用是顯而易見的,，但它在人體內(nèi)并不能直接被利用，而是通過變成氨基酸小分子后被利用的,。即它在人體的胃腸道內(nèi)并不直接被人體所吸收,，而是在胃腸道中經(jīng)過多種消化酶的作用，將高分子蛋白質(zhì)分解為低分子的多肽或氨基酸后,，在小腸內(nèi)被吸收,，沿著肝門靜脈進(jìn)入肝臟。一部分氨基酸在肝臟內(nèi)進(jìn)行分解或合成蛋白質(zhì),；另一部分氨基酸繼續(xù)隨血液分布到各個(gè)組織器官,，任其選用，合成各種特異性的組織蛋白質(zhì),。

在正常情況下,，氨基酸進(jìn)入血液中與其輸出速度幾乎相等，所以正常人血液中氨基酸含量相當(dāng)恒定,。如以氨基氮計(jì),，每百毫升血漿中含量為4～6毫克，每百毫升血球中含量為6.5～9.6毫克,。飽餐蛋白質(zhì)后,，大量氨基酸被吸收，血中氨基酸水平暫時(shí)升高,，經(jīng)過6～7小時(shí)后,，含量又恢復(fù)正常。說明體內(nèi)氨基酸代謝處于動(dòng)態(tài)平衡,，以血液氨基酸為其平衡樞紐,，肝臟是血液氨基酸的重要調(diào)節(jié)器。因此,，食物蛋白質(zhì)經(jīng)消化分解為氨基酸后被人體所吸收,，抗體利用這些氨基酸再合成自身的蛋白質(zhì)。人體對(duì)蛋白質(zhì)的需要實(shí)際上是對(duì)氨基酸的需要,。

當(dāng)每日膳食中蛋白質(zhì)的質(zhì)和量適宜時(shí),，攝入的氮量由糞、尿和皮膚排出的氮量相等,，稱之為氮的總平衡,。實(shí)際上是蛋白質(zhì)和氨基酸之間不斷合成與分解之間的平衡,。正常人每日食進(jìn)的蛋白質(zhì)應(yīng)保持在一定范圍內(nèi)，突然增減食入量時(shí),，機(jī)體尚能調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的代謝量維持氮平衡,。食入過量蛋白質(zhì)，超出機(jī)體調(diào)節(jié)能力,，平衡機(jī)制就會(huì)被破壞,。*不吃蛋白質(zhì)，體內(nèi)組織蛋白依然分解,，持續(xù)出現(xiàn)負(fù)氮平衡,，如不及時(shí)采取措施糾正，終將導(dǎo)致抗體死亡,。氨基酸分解代謝所產(chǎn)生的α-酮酸,，隨著不同特性，循糖或脂的代謝途徑進(jìn)行代謝,。α-酮酸可再合成新的氨基酸,，或轉(zhuǎn)變?yōu)樘腔蛑荆蜻M(jìn)入三羧循環(huán),，氧化分解成CO2和H2O,，并放出能量。

某些氨基酸分解代謝過程中產(chǎn)生含有一個(gè)碳原子的基團(tuán),，包括甲基,、亞甲基,、甲烯基,、甲炔基、甲酚基及亞氨甲基等,。

一碳單位具有以下兩個(gè)特點(diǎn)：1.不能在生物體內(nèi)以游離形式存在,；2.必須以四氫葉酸為載體。 能生成一碳單位的氨基酸有：絲氨酸,、色氨酸,、組氨酸、甘氨酸,。另外蛋氨酸（甲硫氨酸）可通過S-腺苷甲硫氨酸（SAM）提供“活性甲基"（一碳單位）,，因此蛋氨酸也可生成一碳單位。一碳單位的主要生理功能是作為嘌呤和嘧啶的合成原料,，是氨基酸和核苷酸聯(lián)系的紐帶,。

參與構(gòu)成酶、激素,、部分維生素,。酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)（氨基酸分子構(gòu)成）,，如淀粉酶、胃蛋白酶,、膽堿脂酶,、碳酸酐酶、轉(zhuǎn)氨酶等,。含氮激素的成分是蛋白質(zhì)或其衍生物,，如生長(zhǎng)激素、促甲狀腺激素,、腎上腺素,、胰島素、促腸液激素等,。有的維生素是由氨基酸轉(zhuǎn)變或與蛋白質(zhì)結(jié)合存在,。酶、激素,、維生素在調(diào)節(jié)生理機(jī)能,、催化代謝過程中起著十分重要的作用。

氨基酸在醫(yī)藥上主要用來(lái)制備復(fù)方氨基酸輸液,，也用作治療藥物和用于合成多肽藥物,。用作藥物的氨基酸有一百幾十種，其中包括構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種和構(gòu)成非蛋白質(zhì)的氨基酸有100多種,。

由多種氨基酸組成的復(fù)方制劑在現(xiàn)代靜脈營(yíng)養(yǎng)輸液以及“要素飲食"療法中占有非常重要的地位,，對(duì)維持危重病人的營(yíng)養(yǎng)，搶救患者生命起積極作用,，成為現(xiàn)代醫(yī)療中不可少的醫(yī)藥品種之一,。

谷氨酸、精氨酸,、天門冬氨酸,、胱氨酸、L-多巴等氨基酸單獨(dú)作用治療一些疾病,，主要用于治療肝病疾病,、消化道疾病、腦病,、心血管病,、呼吸道疾病以及用于提高肌肉活力、兒科營(yíng)養(yǎng)和解毒等,。此外氨基酸衍生物在癌癥治療上出現(xiàn)了希望,。

正如恩格斯所說：“蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，生命是蛋白質(zhì)存在的一種形式,。"如果人體內(nèi)缺少蛋白質(zhì),，輕者體質(zhì)下降,，發(fā)育遲緩，抵抗力減弱,，貧血乏力,，重者形成水腫，甚至危及生命,。一旦失去了蛋白質(zhì),，生命也就不復(fù)存在，故有人稱蛋白質(zhì)為“生命的載體",?？梢哉f，它是生命的第一要素,。

蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸,。如果人體缺乏任何一種必需氨基酸，就可導(dǎo)致生理功能異常,，影響機(jī)體代謝的正常進(jìn)行,，最后導(dǎo)致疾病。即使缺乏某些非必需氨基酸,，會(huì)產(chǎn)生機(jī)體代謝障礙,。精氨酸和瓜氨酸對(duì)形成尿素十分重要；胱氨酸攝入不足就會(huì)引起胰島素減少,，血糖升高,。又如創(chuàng)傷后胱氨酸和精氨酸的需要量大增，如缺乏,，即使熱能充足仍不能順利合成蛋白質(zhì),。

成人必需氨基酸的需要量約為蛋白質(zhì)需要量的20%～37%。

氨基酸在食品中的作用不可忽視,，有的是調(diào)味劑,，有的是營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑,，有的可起增香作用等,。

1．氨基酸的味

大多數(shù)氨基酸都有味感，在食品中起著酸,、甜,、苦、澀等味的作用,。色氨酸無(wú)毒,，甜度強(qiáng)，它及其衍生物是很有發(fā)展前途的甜味劑,。還有一些水溶性小的氨基酸具有苦味,，是食品加工中蛋白質(zhì)水解的產(chǎn)物,。

谷氨酸主要存在于植物蛋白中，可用小麥產(chǎn)面筋蛋白水解得到,。谷氨酸具有酸味和鮮味兩種味,，其中以酸味為主。當(dāng)加堿適當(dāng)中和后生成谷氨酸鈉鹽,；生成鹽以后,，谷氨酸的酸味消失，鮮味增強(qiáng),。谷氨酸鈉是廣泛使用的鮮味劑——味精的主要成分,。

2．風(fēng)味的前提物質(zhì)之一

氨基酸與糖類物質(zhì)發(fā)生羰氨反應(yīng)是食品加工中重要的香氣和上色的重要原因，在反應(yīng)過程中消耗了一部分氨基酸和糖,，生成了風(fēng)味物質(zhì),。氨基酸也會(huì)加熱分解生成某些風(fēng)味物質(zhì)，或在細(xì)菌的分解下產(chǎn)生具有異味的物質(zhì),，所以氨基酸是風(fēng)味物質(zhì)的前提物質(zhì),，也是腐.敗菌的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

蛋白質(zhì)是一類大分子物質(zhì),，可以在酸,、堿或蛋白酶的作用下水解為小分子物質(zhì)：蛋白質(zhì)*水解后，能得到其基本組成單位——氨基酸（amino acid）,。存在于自然界中的氨基酸有300余種,，但是參與構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸通常有20種，并且它們均屬于L-α-氨基酸（甘氨酸除外）,。這些氨基酸以不同的連接順序通過肽鍵連接起來(lái)構(gòu)成蛋白質(zhì),。

氨基酸參與代謝的具體途徑有以下幾條：

主要在肝臟中進(jìn)行：包括如下幾種過程：

1、氧化脫氨基作用：第一步,，脫氫,，生成亞胺；第二步,，水解,。生成的H2O2有毒，在過氧化氫酶催化下,，生成H2O和O2，解除對(duì)細(xì)胞的毒害,。

2,、非氧化脫氨基作用：①還原脫氨基（嚴(yán)格無(wú)氧條件下）；②水解脫氨基,；③脫水脫氨基,；④脫巰基脫氨基,；⑤氧化-還原脫氨基,，兩個(gè)氨基酸互相發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成有機(jī)酸,、酮酸,、氨；⑥脫酰胺基作用,。

3,、轉(zhuǎn)氨基作用：轉(zhuǎn)氨作用是氨基酸脫氨的重要方式，除Gly,、Lys,、Thr、Pro外,，大部分氨基酸都能參與轉(zhuǎn)氨基作用,。α-氨基酸和α-酮酸之間發(fā)生氨基轉(zhuǎn)移作用，結(jié)果是原來(lái)的氨基酸生成相應(yīng)的酮酸,，而原來(lái)的酮酸生成相應(yīng)的氨基酸,。

4、聯(lián)合脫氨基作用：?jiǎn)慰哭D(zhuǎn)氨基作用不能最終脫掉氨基,，單靠氧化脫氨基作用也不能滿足機(jī)體脫氨基的需要,。機(jī)體借助聯(lián)合脫氨基作用可以迅速脫去氨基：1、以谷氨酸脫氫酶為中心的聯(lián)合脫氨基作用,。氨基酸的α-氨基先轉(zhuǎn)到α-酮戊二酸上,，生成相應(yīng)的α-酮酸和Glu，然后在L-Glu脫氨酶催化下,，脫氨基生成α-酮戊二酸,，并釋放出氨。2,、通過嘌呤核苷酸循環(huán)的聯(lián)合脫氨基做用。骨骼肌,、心肌,、肝臟,、腦都是以嘌呤核苷酸循環(huán)的方式為主,。

生物體內(nèi)大部分氨基酸可進(jìn)行脫羧作用，生成相應(yīng)的一級(jí)胺。氨基酸脫羧酶專一性很強(qiáng),，每一種氨基酸都有一種脫羧酶,，輔酶都是磷酸吡哆醛。氨基酸脫羧反應(yīng)廣泛存在于動(dòng),、植物和微生物中,，有些產(chǎn)物具有重要生理功能，如腦組織中L-Glu脫羧生成r-氨基丁酸,，是重要的神經(jīng)遞質(zhì),。His脫羧生成組胺（又稱組織胺），有降低血壓的作用,。Tyr脫羧生成酪胺,，有升高血壓的作用。但大多數(shù)胺類對(duì)動(dòng)物有毒,，體內(nèi)有胺氧化酶,，能將胺氧化為醛和氨。

因此,，氨基酸在人體中的存在,，不僅提供了合成蛋白質(zhì)的重要原料，而且對(duì)于促進(jìn)生長(zhǎng),，進(jìn)行正常代謝,、維持生命提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。如果人體缺乏或減少其中某一種,，人體的正常生命代謝就會(huì)受到障礙,，甚至導(dǎo)致各種疾病的發(fā)生或生命活動(dòng)終止。

工業(yè)發(fā)展歷史

最早從事氨基酸工業(yè)化生產(chǎn)的是日本味之素公司的創(chuàng)造人池田菊苗,。他于20世紀(jì)40年代初在實(shí)驗(yàn)室中偶然發(fā)現(xiàn)：在海帶浸泡液中可提取出一種白色針狀結(jié)晶物,。該物質(zhì)具有強(qiáng)烈鮮味，分析結(jié)果表明它是谷氨酸的一種鈉鹽,。池田菊苗最后終于找到一種工業(yè)化生產(chǎn)味之素的新途徑即利用小麥粉加工淀粉后剩下的“面筋"為原料,，首先用鹽酸將其水解得到谷氨酸，然后加入純堿中和即可得到食品級(jí)的谷氨酸鈉,。