氨基酸的作用以及行业前景可行性研究报告
第一节 氨基酸的概述
氨基酸是羧酸碳原子上的氢原子被氨基取代后的化合物,氨基酸分子中含有氨基和羧基两种官能团。与羟基酸类似,氨基酸可按照氨基连在碳链上的不同位置而分为α-,β-,γ-...w-氨基酸,但经蛋白质水解后得到的氨基酸都是α-氨基酸,而且仅有二十几种,他们是构成蛋白质的基本单位。(可行性
研究报告)
氨基酸是构成动物营养所需蛋白质的基本物质。是含有碱性氨基和酸性羧基的有机化合物。氨基连在α-碳上的为α-氨基酸。组成蛋白质的氨基酸大部分为α-氨基酸。
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。
第二节 氨基酸的作用
生理调节
要素的蛋白质,它在食物营养中的作用是显而易见的,但它在人体内并不能直接被利用,而是通过变成氨基酸小分子后被利用的。即它在人体的胃肠道内并不直接被人体所吸收,而是在胃肠道中经过多种消化酶的作用,将高分子蛋白质分解为低分子的多肽或氨基酸后,在小肠内被吸收,沿着肝门静脉进入肝脏。一部分氨基酸在肝脏内进行分解或合成蛋白质;另一部分氨基酸继续随血液分布到各个组织器官,任其选用,合成各种特异性的组织蛋白质。在正常情况下,氨基酸进入血液中与其输出速度几乎相等,所以正常人血液中氨基酸含量相当恒定。如以氨基氮计,每百毫升血浆中含量为4~6毫克,每百毫升血球中含量为6.5~9.6毫克。饱餐蛋白质后,大量氨基酸被吸收,血中氨基酸水平暂时升高,经过6~7小时后,含量又恢复正常。说明体内氨基酸代谢处于动态平衡,以血液氨基酸为其平衡枢纽,肝脏是血液氨基酸的重要调节器。因此,食物蛋白质经消化分解为氨基酸后被人体所吸收,抗体利用这些氨基酸再合成自身的蛋白质。人体对蛋白质的需要实际上是对氨基酸的需要。
当每日膳食中蛋白质的质和量适宜时,摄入的氮量由粪、尿和皮肤排出的氮量相等,称之为氮的总平衡。实际上是蛋白质和氨基酸之间不断合成与分解之间的平衡。正常人每日食进的蛋白质应保持在一定范围内,突然增减食入量时,机体尚能调节蛋白质的代谢量维持氮平衡。食入过量蛋白质,超出机体调节能力,平衡机制就会被破坏。完全不吃蛋白质,体内组织蛋白依然分解,持续出现负氮平衡,如不及时采取措施纠正,终将导致抗体死亡。
氨基酸分解代谢所产生的a-酮酸,随着不同特性,循糖或脂的代谢途径进行代谢。a-酮酸可再合成新的氨基酸,或转变为糖或脂肪,或进入三羧循环氧化分解成CO2和H2O,并放出能量。
某些氨基酸分解代谢过程中产生含有一个碳原子的基团,包括甲基、亚甲基、甲烯基、甲炔基、甲酚基及亚氨甲基等。
一碳单位具有一下两个特点:1.不能在生物体内以游离形式存在; 2.必须以四氢叶酸为载体。 能生成一碳单位的氨基酸有:丝氨酸、色氨酸、组氨酸、甘氨酸。另外蛋氨酸(甲硫氨酸)可通过S-腺苷甲硫氨酸(SAM)提供“活性甲基”(一碳单位),因此蛋氨酸也可生成一碳单位。一碳单位的主要生理功能是作为嘌呤和嘧啶的合成原料,是氨基酸和核苷酸联系的纽带。
参与构成酶、激素、部分维生素。酶的化学本质是蛋白质(氨基酸分子构成),如淀粉酶、胃蛋白酶、胆碱脂酶、碳酸酐酶、转氨酶等。含氮激素的成分是蛋白质或其衍生物,如生长激素、促甲状腺激素、肾上腺素、胰岛素、促肠液激素等。有的维生素是由氨基酸转变或与蛋白质结合存在。酶、激素、维生素在调节生理机能、催化代谢过程中起着十分重要的作用。
医疗作用
氨基酸在医药上主要用来制备复方氨基酸输液,也用作治疗药物和用于合成多肽药物。用作药物的氨基酸有一百几十种,其中包括构成蛋白质的氨基酸有20种和构成非蛋白质的氨基酸有100多种。
由多种氨基酸组成的复方制剂在现代静脉营养输液以及“要素饮食”疗法中占有非常重要的地位,对维持危重病人的营养,抢救患者生命起积极作用,成为现代医疗中不可少的医药品种之一。
谷氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、胱氨酸、L-多巴等氨基酸单独作用治疗一些疾病,主要用于治疗肝病疾病、消化道疾病、脑病、心血管病、呼吸道疾病以及用于提高肌肉活力、儿科营养和解毒等。此外氨基酸衍生物在癌症治疗上出现了希望。
物质基础
正如恩格斯所说:“蛋白质是生命的物质基础,生命是蛋白质存在的一种形式。”如果人体内缺少蛋白质,轻者体质下降,发育迟缓,抵抗力减弱,贫血乏力,重者形成水肿,甚至危及生命。一旦失去了蛋白质,生命也就不复存在,故有人称蛋白质为“生命的载体”。可以说,它是生命的第一要素。
蛋白质的基本单位是氨基酸。如果人体缺乏任何一种必需氨基酸,就可导致生理功能异常,影响机体代谢的正常进行,最后导致疾病。即使缺乏某些非必需氨基酸,会产生机体代谢障碍。精氨酸和瓜氨酸对形成尿素十分重要;胱氨酸摄入不足就会引起胰岛素减少,血糖升高。又如创伤后胱氨酸和精氨酸的需要量大增,如缺乏,即使热能充足仍不能顺利合成蛋白质。
食物
成人必需氨基酸的需要量约为蛋白质需要量的20%~37%。
氨基酸在食品中的作用不可忽视,有的是调味剂,有的是营养强化剂,有的可起增香作用等。
1.氨基酸的味
大多数氨基酸都有味感,在食品中起着酸、甜、苦、涩等味的作用。色氨酸无毒,甜度强,它及其衍生物是很有发展前途的甜味剂。还有一些水溶性小的氨基酸具有苦味,是食品加工中蛋白质水解的产物。
谷氨酸主要存在于植物蛋白中,可用小麦产面筋蛋白水解得到。谷氨酸具有酸味和鲜味两种味,其中以酸味为主。当加碱适当中和后生成谷氨酸钠盐;生成盐以后.谷氨酸的酸味消失,鲜味增强。谷氨酸钠是目前广泛使用的鲜味剂——味精的主要成分。
2. 风味的前提物质之一
氨基酸与糖类物质发生羰氨反应是食品加工中重要的香气和上色的重要原因,在反应过程中消耗了一部分氨基酸和糖,生成了风味物质。氨基酸也会加热分解生成某些风味物质,或在细菌的分解下产生具有异味的物质,所以氨基酸是风味物质的前提物质,也是腐败菌的营养物质。
蛋白质是一类大分子物质,可以在酸、碱或蛋白酶的作用下水解为小分子物质:蛋白质彻底水解后,能得到其基本组成单位——氨基酸(amino acid)。存在于自然界中的氨基酸有300余种,但是参与构成蛋白质的氨基酸通常有20种,并且它们均属于L—α一氨基酸(甘氨酸除外)。这些氨基酸以不同的连接顺序通过肽键连接起来构成蛋白质
第三节 氨基酸生产工艺
从20世纪初期,氨基酸工业化生产以来,氨基酸生产大体有蛋白质水解法、化学合成法、微生物发酵法和酶法四种生产方法。
蛋白质水解法
以豆粕为原料,采用酸水解大豆蛋白的方法来获取氨基酸。如早期的味精生产方法。现在有用废蛋白质原料如动物毛发等水解法转为复合氨基酸。
化学合成法
该方法是20世纪50年代随着石油化工工业的发展而兴起,是利用有机合成和化学工程相结合来生产氨基酸。目前DL-蛋氨酸、甘氨酸、DL-丙氨酸等就采用此方法生产。
微生物发酵法
是借助微生物具有自身合成所需氨基酸的能力,通过对菌株的筛选、诱变处理及代谢过程的调节来达到合成某种氨基酸的目的。目前60%以上的氨基酸是采用生物发酵法进行生产的,其中产量最大的是谷氨酸,其次是赖氨酸。
酶法
利用微生物中特定的酶作为催化剂,由底物经过酶催化生成所需的产品。目前应用酶法生产的氨基酸有10多种,如L-丙氨酸、L-色氨酸、L-丝氨酸等。
目前,国外非常重视利用氨基酸的营养与生理功能方面的
研究。在产品开发方面,氨基酸保健食品属于人体机能紧急要求时或消化吸收能力降低时必须补充的营养产品,以及肝功能患者的营养补充和应用于降血压的制剂和抗病毒制剂等。产品形式主要有氨基酸营养输液、运动饮料、能量饮料、美容食品等,具有吸收利用率高和使用方便等优点。
我国是氨基酸类原料药的供应国,同时也是氨基酸产品的重要需求国。其中出口的主要品种为氨基酸粗品,同时进口精制品、药用型氨基酸盐和拆分后的光学异构体。近年来,随着国内氨基酸
行业快速增长,进口替代较为明显;另外,随着我国氨基酸出口规模的快速增长,目前我国氨基酸类产品的出口金额和数量均己超过进口。
氨基酸
行业前景
分析认为,氨基酸向来是国际医药市场的大宗产品。近年来国外出现了一种新趋向,即原本作为药用的氨基酸开始向保健品方向发展。因为保健食品市场远比药品市场更为广阔,且报批手续相应要简单一些。鉴于当前这种国际市场情况,我国氨基酸生产商应随时了解和掌握国际市场新动向,及时采取相应的产品和营销调整对策。
目前,虽然国内氨基酸发展迅速,但是对于用于化妆品和保健品方面的氨基酸的需要量仍然很小,产品主要还是依赖出口。但是现在国际市场经济萎靡,终端市场消费疲软,这些方面导致氨基酸需求下降。企业必须在这种经济变革下寻找一种新的出路。值得我人注意的是,随着人们生活水平的提高,人们已经有了较强的保健意识,并开始探索正确的保健之道。我们应该顺应这种趋势,开发出适合国人需求的保健产品。从而扭转依赖出口的局面。
免责申明:本文仅为中经纵横
市场研究观点,不代表其他任何投资依据或执行标准等相关行为。如有其他问题,敬请来电垂询:4008099707。特此说明。