蛋白質(zhì)是生命的基礎(chǔ)，其占人體重量的16%~20%，是由20多種蛋白氨基酸按不同比例組合而成的，并在體內(nèi)不斷進行代謝與更新，換言之，體內(nèi)氨基酸的水平直接影響著機體的健康程度。機體對于營養(yǎng)物質(zhì)的利用遵循的是"由小到大"的模式，攝入的蛋白質(zhì)只有被分解為小分子的氨基酸，才能得以繼續(xù)參與體內(nèi)新陳代謝。從代謝過程來看，補充氨基酸的作用更為迅速且有效，并且當(dāng)下市場更關(guān)注氨基酸在合成蛋白之外所表現(xiàn)出的作用，氨基酸的多元化表現(xiàn)也催生出了龐大的氨基酸市場。RadiantInsights發(fā)布的市場報告顯示，2019年全球氨基酸市場規(guī)模達211.8億元，預(yù)計到2022年全球氨基酸市場將以5.6%的復(fù)合年增長率增長至354億美元。 

       氨基酸"別樣"功能嶄露頭角

       人體所需的氨基酸是多種多樣的，哪一種的過度缺乏都會引起機體的不良反應(yīng)，從而造成相應(yīng)的健康問題。在氨基酸分類的劃分上，通常根據(jù)人體能否自行合成而劃分為必需氨基酸和非必需氨基酸，必需氨基酸由于自身不能合成，完全依賴于食物的補充，容易引起缺乏或不足，因此被格外重視，但這絕非評價氨基酸好壞的標準，這也是當(dāng)下常見的一個認知誤區(qū)。

       通常情況下，人們更關(guān)注氨基酸向蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化的功能體現(xiàn)，但隨著分子生物學(xué)的不斷發(fā)展，氨基酸的多樣化功能逐漸被發(fā)現(xiàn)，除了合成蛋白質(zhì)的"本職"外，其在新陳代謝中發(fā)揮的功能并不亞于對蛋白質(zhì)的貢獻。比如丙氨酸在過度的體力活動中會清除體內(nèi)毒素的作用；賴氨酸能促進脂肪代謝，調(diào)節(jié)松果腺等組織功能；色氨酸則是體內(nèi)的一種重要神經(jīng)遞質(zhì)，起著調(diào)節(jié)機體的作用。總之，氨基酸的別樣功能在當(dāng)下似乎更受重視。

       不可或缺的精氨酸

       目前認定的必需氨基酸的種類一共有8種，分別是賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸。在此之前，精氨酸也被認為是必需氨基酸，但后來發(fā)現(xiàn)，體內(nèi)的精氨酸可以在胞液精氨酸琥珀酸合成酶和精氨酸琥珀酸裂解酶的作用下，由瓜氨酸轉(zhuǎn)化為精氨酸。轉(zhuǎn)化來的精氨酸能通過濃度發(fā)揮負反饋調(diào)節(jié)，促使其本身分解。一方面在精氨酸酶的作用下，分解為鳥氨酸和尿素，阻止精氨酸釋放到循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)；另一方面則在一氧化氮合酶作用下，分解為等分子的瓜氨酸和NO，在濃度低的情況下，瓜氨酸會繼續(xù)生成精氨酸，起到濃度調(diào)節(jié)的作用。因此，精氨酸被列為非必需氨基酸，但其在維持機體健康方面的功能仍然不可或缺。

       改善機體循環(huán)，提高免疫

       一氧化碳（NO）是第一個被發(fā)現(xiàn)的參與細胞信號傳導(dǎo)的氣體信號分子，其在神經(jīng)、免疫、呼吸等系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，特別是一些常見的"富貴病"如高血壓、糖尿病、動脈粥樣硬化、心衰等的發(fā)生，與NO的調(diào)節(jié)有密切相關(guān)性。而精氨酸能夠在一氧化氮合酶的作用下生成NO，是調(diào)節(jié)機體健康的重要途徑。醫(yī)學(xué)研究指出，精氨酸具有舒張血管、降血壓、促進血液循環(huán)順暢的作用，能起到預(yù)防心血管疾病，降低動脈硬化、心肌梗塞發(fā)生率等作用。

       功能試驗指出，補充精氨酸具有顯著提高免疫力的作用。法國一項針對40位經(jīng)常感冒兒童的研究顯示，分別給予精氨酸及安慰劑治療的兒童，使用精氨酸人群中有32位未出現(xiàn)感冒癥狀，而使用安慰劑只有8位未出現(xiàn)感冒。雖然該研究的樣本數(shù)量較少，但也能反映精氨酸在免疫調(diào)節(jié)方面的作用。

       提高運動能力

       在健身大潮的拉動下，營養(yǎng)健康食品也進入了快速發(fā)展期，其占中國營養(yǎng)保健品行業(yè)的比重由2017年的0.1%提升到2019年的1%，增長勢頭異常迅猛。運動營養(yǎng)食品中的功能成分有很多，比如蛋白質(zhì)、肌酸、肽類、維生素以及氨基酸等，其中亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸及谷氨酰胺等氨基酸類運動食品在當(dāng)下如雨后春筍般涌現(xiàn)出來。實際上，精氨酸對運動能力的提升也非常有效，是亟待開發(fā)的運動功能成分。

       一方面，運動過程中骨骼肌代謝、血流變化和血管狀態(tài)的維持都需要NO參與，體內(nèi)NO水平的升高勢必會導(dǎo)致精氨酸消耗的加劇，而運動過程中產(chǎn)生的胺類物質(zhì)也需要精氨酸的協(xié)同，才能轉(zhuǎn)化為尿素排出體外，精氨酸的不足在所難免；另一方面，運動過程對于肌糖原的儲備要求較高，精氨酸能夠通過NO的信號通路促進葡萄糖轉(zhuǎn)運，提高糖原的合成效率。同時，精氨酸可以作為糖異生的合成底物，促進糖原的合成，有利于運動能力的提升；再一方面，精氨酸可以作為脒基轉(zhuǎn)移反應(yīng)的脒基供體，與甘氨酸和甲硫氨酸共同合成磷酸肌酸，促進體內(nèi)ATP水平的快速恢復(fù)。

       雖然氨基酸的功能多樣且顯著，但目前氨基酸的應(yīng)用仍然沒有逃離"添加劑"的范疇。雖然在運動營養(yǎng)食品、嬰幼兒配方食品及特殊醫(yī)學(xué)用途食品等特殊食品中允許某些氨基酸添加，但其仍然不具有普適性，在普通食品中仍然需要按照GB2760或者GB14880的要求執(zhí)行。而精氨酸的適用范圍顯然更小，目前在食品領(lǐng)域只能用作合成香料或者作為保健食品原料申請注冊。不過，特殊食品的快速發(fā)展也為精氨酸提供了潛在的發(fā)展方向，相信其未來在該領(lǐng)域也將大有可為。

       關(guān)鍵詞：氨基酸  精氨酸  功能成分  食品原料

       作者簡介：慕慕，食品科學(xué)碩士研究生，長期致力于食品工藝與配方的設(shè)計與研究，現(xiàn)主要從事肉制品的研發(fā)。