肿瘤氨基酸代谢研究进展论文

p53基因，参与调控细胞周期、DNA修复、细胞凋亡以及细胞代谢通路等。是第一个被发现肿瘤抑制因子，也是最著名的抑癌基因，人类肿瘤细胞中最常见的突变基因，超过一半的癌症中发现存在p53基因突变。癌细胞通常会表现出代谢过程的增加以满足其快速分裂增殖的能量需求。肿瘤细胞中代谢的增加会带来大量的副产物——氨，然而，目前还不清楚尚肿瘤细胞如何处理过量的氨以及氨积累可能导致的结果。 2019年3月6日，清华大学生命科学学院江鹏研究员作为通讯作者在 Nature 杂志发表题为：p53 regulation of ammonia metabolism through urea cycle controls polyamine biosynthesis 的研究论文。 该研究首次将p53与尿素循环和氨代谢联系起来，并进一步揭示了氨在控制多胺生物合成和细胞增殖中的作用。发现并证实著名抑癌基因 p53 通过抑制尿素循环来调节氨代谢，从而抑制肿瘤的生长。 尿素循环（urea cycle）用于消除由人体内蛋白质分解或含氮化合物合成产生的过量氮和氨。尿素循环酶还操纵某些类型肿瘤中的核苷酸代谢。 三种尿素循环基因CPS1、OTC和ARG1的mRNA的表达在几种p53缺失的肿瘤细胞系中相对于其野生型对照相比表达增加，在HEK293细胞过表达p53，会抑制这三个基因的mRNA表达。 通过Luciferase报告基因实验，证实p53基因通过直接的靶向作用关系抑制CPS1、OTC和ARG1这三个基因的表达。 ODC是多胺合成过程中的限速酶，p53基因通过抑制尿素循环导致氨积累，氨积累会导致ODC的mRNA翻译显著降低，从而降低多胺合成速率，抑制肿瘤细胞的增殖和生长。 通过控制尿素循环的一半以上步骤，p53对氨代谢的强烈监视使肿瘤受到抑制，这也表明尿素循环和氨代谢在肿瘤发生中的重要性及其作为治疗靶标的潜力。 该研究首次将p53与尿素循环和氨代谢联系起来，并进一步揭示了氨在控制多胺生物合成和细胞增殖中的作用，发现并证实著名抑癌基因 p53 通过抑制尿素循环来调节氨代谢，从而抑制肿瘤的生长。

【关键词】 蛋白质组 【关键词】 线粒体；蛋白质组 0引言 线粒体拥有自己的DNA（mtDNA），可以进行转录、翻译和蛋白质合成. 根据人类的基因图谱，估计大约有1000~2000种线粒体蛋白，大约有600多种已经被鉴定出来. 线粒体蛋白质只有2%是线粒体自己合成的，98%的线粒体蛋白质是由细胞核编码、细胞质核糖体合成后运往线粒体的，线粒体是真核细胞非常重要的细胞器，在细胞的整个生命活动中起着非常关键的作用. 线粒体的蛋白质参与机体许多生理、病理过程，如ATP的合成、脂肪酸代谢、三羧酸循环、电子传递和氧化磷酸化过程. 线粒体蛋白质结构与功能的改变与人类许多疾病相关，如退行性疾病、心脏病、衰老和癌症. 尤其是在神经退行性疾病方面，线粒体蛋白质的研究日益受到关注. 蛋白质组研究技术的产生与发展为线粒体蛋白质组的研究提供了有力的支持，使得从整体上研究线粒体蛋白质组在生理、病理过程中的变化成为可能. 1线粒体的结构、功能与人类疾病 线粒体一般呈粒状或杆状，也可呈环形、哑铃形或其他形状，其主要化学成分是蛋白质和脂类. 线粒体由内外两层膜封闭，包括外膜、内膜、膜间隙和基质四个部分. 线粒体在细胞内的分布一般是不均匀的，根据细胞代谢的需要，线粒体可在细胞质中运动、变形和分裂增殖. 线粒体是细胞进行呼吸的主要场所，在细胞代谢旺盛的需能部位比较集中，其主要功能是进行氧化磷酸化，合成ATP，为细胞生命活动提供直接能量. 催化三羧酸循环、氨基酸代谢、脂肪酸分解、电子传递、能量转换、DNA复制和RNA合成等过程所需要的一百多种酶和辅酶都分布在线粒体中. 这些酶和辅酶的主要功能是参加三羧酸循环中的氧化反应、电子传递和能量转换. 线粒体具有独立的遗传体系，能够进行DNA复制、转录和蛋白质翻译. 线粒体不仅为细胞提供能量，而且还与细胞中氧自由基的生成、细胞凋亡、细胞的信号转导、细胞内离子的跨膜转运及电解质稳态平衡的调控等有关. 许多实验证实，线粒体功能改变与细胞凋亡〔1〕、衰老〔2〕、肿瘤〔3，4〕的发生密切相关；另外，有许多人类疾病的发生与线粒体功能缺陷相关，如线粒体肌病和脑肌病、线粒体眼病，老年性痴呆、帕金森病、2型糖尿病、心肌病及衰老等，有人统称为线粒体疾病〔5〕. 2线粒体蛋白质组学研究现状 线粒体蛋白质组的蛋白质鉴定Rabilloud等〔6〕在1998年，以健康人的胎盘作为组织来源，分离提取线粒体进行蛋白质组研究，试图建立线粒体蛋白质组的数据库，为研究遗传性或获得性线粒体功能障碍时线粒体蛋白质的变化提供依据. 他们使用IPG（pH ）双相电泳技术, 共获得1500个蛋白点. 通过MALDITOFMS和PMF等技术鉴定其中的一些蛋白点，鉴于当时基因组信息的局限性，只有46种蛋白被鉴定出来. 随着人类基因组图谱的完成，应该有更多的蛋白点被鉴定出来. Fountoulakis等〔7〕从大鼠的肝脏中分离线粒体，并分别利用宽范围和窄范围pH梯度IPG对线粒体蛋白质进行双相电泳，通过MALDIMS鉴定出192个基因产物，大约70%的基因产物是具有广谱催化能力的酶，其中8个基因产物首次被检测到并且由一个点构成，而大多数蛋白质都是由多个点构成，平均10~15个点对应于一个基因产物. Mootha等〔8〕从小鼠大脑、心脏、肾脏、肝脏中分离提取线粒体蛋白质，进行线粒体蛋白质组研究，他们参照已有的基因信息共鉴定出591个线粒体蛋白质，其中新发现了163个蛋白质与线粒体有关. 这些蛋白质的表达与RNA丰度的检测在很大程度上是一致的. 不同组织的RNA表达图谱揭示出线粒体基因在功能、调节机制方面形成的网络. 对这些蛋白与基因的整合分析使人们对哺乳动物生物起源的认识更加深入，对理解人类疾病也具有参考价值. 线粒体亚组分的研究线粒体对维持细胞的体内平衡起着关键作用，因此加速了人们对线粒体亚组分的研究. 线粒体内膜不仅包含有呼吸链复合物，它还包含多种离子通道和转运蛋白. 对线粒体发挥正常的功能起着重要作用. Cruz等〔9〕专注于线粒体内膜蛋白质的研究，他们通过二维液相色谱串联质谱技术鉴定出182个蛋白质，pI（），MW（Mr 6000~527 000），这些蛋白与许多生化过程相关，比如电子传递、蛋白质运输、蛋白质合成、脂类代谢和离子运输. 线粒体蛋白质复合物的研究线粒体内膜上嵌有很多蛋白质复合物，对于线粒体的功能具有重要作用，应用常规的双相电泳很难将这些蛋白质复合物完整地分离出来. Devreese等〔10〕采用Bluenative polyacrylamide gel electrophoresis（BNPAGE）分离线粒体内膜上的五个氧化磷酸化复合物，结合肽质量指纹图谱，成功地鉴定出氧化磷酸化复合物中60%的已知蛋白质. BNPAGE在分离蛋白质复合物时可以保持它们的完整性，因此这项技术可以用于研究在不同的生理病理状态下蛋白质复合物的变化及临床诊断等. 线粒体蛋白质组数据库目前人们查询最多的线粒体蛋白质组数据库有MITOP, MitoP2和SWISSPROT三种. MITOP〔11〕是有关线粒体、核编码的基因和相应的线粒体蛋白质的综合性数据库，收录了1150种线粒体相关的基因和对应的蛋白质，人们可依据基因、蛋白质、同源性、通道与代谢、人类疾病分类查询相关的信息.MitoP2〔12〕数据库中主要为核编码的线粒体蛋白质组的数据，MitoP2数据库将不同来源的线粒体蛋白质的信息整合在一起，人们可以根据不同的参数进行查询. MitoP2数据库既包括最新的数据也包括最初的MITOP〔11〕数据库中的数据. 目前数据库中主要为酵母和人的线粒体蛋白质组的数据，以后还将收录小鼠、线虫等的数据. 数据库旨在为人们提供线粒体蛋白质的综合性数据. SWISSPROT数据库包含269种人类线粒体蛋白质，其中与人类疾病相关的蛋白质有225种. 数据库中有相当一部分蛋白质没有明确的定位和功能信息的描述. 随着线粒体研究热潮到来和蛋白质组学技术的发展，将有更多的数据被填充到数据库中. 3线粒体蛋白质组研究中存在的问题 线粒体碱性蛋白质与低分子量蛋白质线粒体蛋白质中，具有碱性等电点的蛋白质占有很大比例，在等电聚焦时难以溶解，一些碱性程度很大的蛋白质如细胞色素C（pH ）在pH 3~10的IPG胶上不能被分离出. 线粒体蛋白质中相当一部分蛋白是低分子量蛋白，因此在SDSPAGE电泳时要分别应用高浓度和低浓度分离胶，以更好地分离低分子量蛋白质和高分子量蛋白质. 线粒体膜蛋白质线粒体是一个具有双层膜结构的细胞器，内膜和外膜上整和有很多膜蛋白质，这些膜蛋白质对于线粒体功能的发挥具有重要作用，但是膜蛋白质具有很强的疏水性，在等电聚焦时，用常规的水化液难以溶解，因此用常规的IPG胶检测不出来. 换用不同的裂解液对膜蛋白的溶解具有帮助. 有研究人员在等电聚焦缓冲液中加入SB310以增加膜蛋白的溶解性. 在等电聚焦前对样品进行有机酸处理也可以增加膜蛋白的溶解性. 在研究中人们发现,不同的样品应该选用不同的裂解液，没有一种裂解液能够适合于所有的膜蛋白质.百事通针对膜蛋白质的难溶和等电聚焦时的沉淀，一些研究人员另辟径，避开双相电泳而进行一维SDSPAGE电泳，如Taylor等〔13〕先通过蔗糖梯度离心将线粒体蛋白质分成不同的组分，而后将每一个组分进行一维电泳，一维电泳中SDS可以很好地溶解疏水性蛋白质和膜整合蛋白质，他们鉴定出600多种线粒体蛋白质，其中有很多蛋白质以前应用双相电泳没有被鉴定出来. 他们鉴定的蛋白质中有很多具有跨膜结构域，如adenine nucleotide translocator（ANT1）和VDACs蛋白质，这些蛋白质对于调节线粒体的功能具有关键作用而且应用常规双相电泳很难被鉴定出来. 提高质谱鉴定的灵敏性对于一维SDSPAGE电泳后蛋白质分析鉴定具有很大的帮助，Pflieger等〔14〕应用液相色谱串联质谱（LCMS/MS）成功地鉴定出179种线粒体蛋白质，其中43%是膜蛋白质而且23%具有跨膜结构域. 液相色谱串联质谱（LCMS/MS）检测灵敏度较高，SDS可以很好地溶解膜蛋白，因此这种方法比传统的双相电泳具有更高的灵敏性而且不受蛋白质等电点、分子量、疏水性的限制. 线粒体样品的纯度线粒体样品的纯度对于蛋白质组分析非常重要，在样品制备的过程中，具有与线粒体相同沉降系数的成分会同线粒体一起沉降下来，如内质网、微粒体、胞浆蛋白的一些成分. 这些蛋白斑点出现在双相电泳胶上，会影响整体蛋白质组分析的结果. 因此提高样品的纯度至关重要. Scheffler等〔15〕采用多步percoll/metrizamide密度梯度离心纯化线粒体样品，双相电泳后鉴定出61个蛋白质，几乎全部是线粒体蛋白质. 4未来展望 随着人类基因组工作草图的完成，生命科学的研究进入后基因组时代，蛋白质组学的研究遂成为重点. 蛋白质组学旨在采用全方位、高通量的技术路线，确认生物体全部蛋白质的表达和功能模式，从一个机体、一个器官组织或一个细胞的蛋白质整体活动来揭示生命规律，并研究疾病的发生机制、建立疾病的早期诊断和防治方法. 抗体技术在线粒体蛋白质组学领域中具有重要的应用价值. 单克隆抗体还具有高度的特异性，应用于亲和层析技术中不仅可以去除组织细胞样品中高表达的蛋白质成分，同样也可以富集表达量极低的组分. 结合蛋白免疫转印、流式细胞术和免疫组织细胞化学，实现对相应蛋白质的定性、定量和细胞（内）定位分析. 与微阵列技术（芯片）结合，可以研制出含有成百上千种抗体的蛋白(抗体)芯片，这种新技术使得研究人员可以在一次实验中比较生物样品中成百上千的蛋白质的相对丰度，能够检测到样品中浓度很低的抗原，以实现蛋白质组学对复杂组分高通量、高效率的检测. 某些抗体可以特异性识别蛋白质翻译后修饰的糖基化或磷酸化位点、降解产物、功能状态和构象变化，成为基因芯片检测不可替代的补充. 抗体捕获组分的分析有助于蛋白质复合物及其相互作用的研究，也在新的蛋白质发现和确认方面提供重要信息和证据. 随着抗体技术的不断提高，抗体数目的不断增多，蛋白质组学的研究也将更加深入. 线粒体不仅参与细胞重要的生命活动，而且对于生物进化的研究也有重要意义. 随着线粒体研究热潮的到来，将有更多的蛋白质被发现，对于蛋白质功能的研究也将更加深入，相信线粒体蛋白质组的研究对于人类疾病的发病机制和早期诊断将做出重要贡献. 【参考文献】 〔1〕 Jiang X, Wang X. Cytochrome Cmediated apoptosis 〔J〕. Annu Rev Biochem, 2004,73: 87-106. 〔2〕 Chen XJ, Wang X, Kaufman BA, et al. Aconitase couples metabolic regulation to mitochondrial DNA maintenance 〔J〕. 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Cell, 2003,115(5): 629-640. 〔9〕 Cruz SD, Xenarios I, Langridge J, et al. Proteomic analysis of the mouse liver mitochondrial inner membrane 〔J〕. J Biol Chem, 2003, 278(42): 41566-41571. 〔10〕 Devreese B, Vanrobaeys F, Smet J, et al. Mass spectrometric identification of mitochondrial oxidative phosphorylation subunits separated by twodimensional bluenative polyacrylamide gel electrophoresis 〔J〕. Electrophoresis, 2002,23: 2525-2533. 〔11〕 Scharfe C, Zaccaria P, Hoertnagel K, et al. MITOP, the mitochondrial proteome database: 2000 update 〔J〕. Nuc Acid Res, 2000,28(1):155-158. 〔12〕 Andreoli C, Prokisch H, Hortnagel K, et al. MitoP2, an integrated database on mitochondrial proteins in yeast and man 〔J〕. Nuc Acid Res, 2004,32(90001):459-462. 〔13〕 Taylor SW, Warnock DE, Glenn GM, et al. An alternative strategy to determine the mitochondrial proteome using sucrose gradient fractionation and 1D PAGE on highly purified human heart mitochondria 〔J〕. 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现代城市供水水质化验室装备和建设摘要：结合深圳市自来水（集团）有限公司新水质实验室的建设，探讨了建设满足一类水司水质检测及未来需要的城市供水水质实验室，在仪器装备、实验环境、安全防护和建筑装修等方面的实践经验。关键词：城市供水 水质检验 实验室 装备城市供水是保障城市发展、人民生活和身体健康的重要基础设施。根据建设部《城市供水行业2000年技术进步发展规划》要求，第一类水司（最高日供水量超过100万m3）到本世纪末，能做到检验89个水质项目并达到规定的水质指标值，使我国第一类水司的供水水质接近国际先进水平。为此，必须加强各大水司的中心实验室的工作，建立一个完善的现代化的供水水质实验室，是落实第一类水司水质目标的基础环节。深圳市自来水（集团）有限公司在1994年以公司中心实验室为基础组建了城市供水水质监测机构——国家城市供水水质监测站，并通过国家计量计证，获得了提供检测数据具有公证性的地位。1997年6月底，集团公司建成“万德大厦”，位于大厦20～22层的集团公司新化验中心（监测站），于1998年7月正式启用，共计建筑面积2 630m2，使用面积1 800m2。新的化验中心（监测站）的建设原则是功能既要满足一类水司水质检测的需要，又要考虑21世纪水质检测的发展要求，要合理、先进实用、美观大方。在仪器装备、实验环境、安全防护和建筑装修等方面，体现出高起点、高水平、突破传统化验中心的模式。1 实验室的设计检验能力(1)自来水水质检验项目共89项（包括Ames试验）。(2)原水水质检验项目，按GB3838-88为30项，按建设部要求与自来水一样须检验88项（余氯不检），但仍需补充4项：化学需氧量、凯氏氮、总磷、五日生化需氧量，故原水需检92项。(3)因制水工艺试验需要，另增11项，如藻类、总氮等。(4)水处理剂检验2项，如聚合氯化铝、石灰。以上合计，总设计检验能力为106项。2 建设原则、功能区的划分及科室设置 建设原则按照国家设计监督局对实验室认可规范中有关环境条件的要求，作为实验室建设及功能区划分的依据。a.根据检测项目及不同种类的仪器设备的具体要求，建立相应的实验室。b.实验室应与办公室隔开，与实验室无关的物品，不得在实验室内存放；与实验无关的活动，不得在实验室内进行。c.实验室内，仪器室与预处理室应分开。d.在一间实验室内，会造成相互干扰的检测项目也要分隔开，等等。 功能区设置及使用面积分配（见表1）表1 功能分区及使用面积分配 功能分区 楼层 职能分类 建筑面积(m2) 使用面积(m2) 分配比(%)行政管理 22 行政办公 630 380 其它设施 20小计 400生物理化检验区 21 生物检验室 1 000 270 理化检验室 350 其它设施 80小计 700大型仪器检验区 20 大型仪器室 1 000 550 其它设施 150小计 700建筑面积合计使用面积合计其中：(1)检验室合计(2)其它设施合计 2 6301 8001 注：其它设施属中心管理；行政管理区的资料档案室40m2。 科室设置及主要装备、仪器配备（见表2）表2 科室设备及主要装备、仪器装备 职能分类 科室名称 间数 使用面积/m2 主要装备及数量 主要仪器设备办公室（第22层） 领导办公室 2 80行政办公室 3 08专业办公室 6 190更衣室 2 30水样管理室* 1 20 化验室1套生物检验室（第21层） 常规检验室 1 30 通风柜(美)1套，化验盆(实验台、仪器台等略，下同)细菌检验室 1 40 化验盆1套无菌1室 1 25 无菌、洁净10万级毒理室 1 30 通风柜1套，化验盆1套Ames试验室 2 40 化验盆2套 冷冻离心机、低温冰箱等无菌2室 1 25 无菌、洁净10万级BOD5DO室 2 35 化验盆1套，排风罩1套 生化培养箱、溶解氧仪藻类检验室 3 45 化验盆1套 双目电光生物显微镜、倒置显微镜理化检验室（第21层） 天平室 1 10 天平台（德） 天平(瑞士)标物室（质控） 1 25 活动排风罩1套，化验盆1套纯水室 1 10 排风罩1套，化验盆1套 蒸馏水器，纯水器（美）理化检验1室 2 85 通风柜1台，排风罩1套，化验盆3套 浊度仪，pH计，电导率仪等流动注射仪室 1 20 活动排风罩2套，供气站1套 流动注射分析仪（法）理化检验2室 1 48 通风柜2台，排风罩1套，化验盆2套光度计室 1 20 紫外可见分光光度计4台自动滴定仪室 1 12 多功能自动滴定分析仪2台测汞仪室 1 30 活动排风罩1套 测汞仪（美）理化检验3室 1 40 通风柜1台，化验盆2套原材料检验室 1 30 通风柜1台，化验盆1套混凝试验室 1 20 化验盆1台 烧杯试验机2套，多功能检测仪1套技术培训室* 1 80大型仪器室（第20层） 纯水室 1 24 排风罩1套，化验盆2套 蒸馏水器，纯水器（美）天平室 1 10 天平台（德） 电子分析天平（瑞士）预处理1室 1 80 通风柜2套，化验盆2套，供气站1套气相色谱仪室 1 34 活动排风罩2套，用气板1套 气相色谱仪2台（美）气质联用仪室 1 32 活动排风罩1套，用气板1套 气质联用仪（美），吹扫捕集装置预处理2室 1 80 通风柜1台，化验盆2台，供气站1套原子吸收仪室 1 42 活动排风罩4套，用气板1套 原子吸收分光光度计，设计共3台，现有Z-5000(日)ICP仪室 1 20 活动排风罩1套，用气板1套 等离子体发射光谱－质谱联用仪(美)预处理3室 1 48 通风柜1台，化验盆2套，供气站1套 自动固相萃取工作站(美)液相离子色谱仪室 1 38 排风罩1套，用气板1套 液相色谱仪(美)、离子色谱仪(美)、毛细管电泳仪(美)总有机碳仪室 1 30 活动排风罩1套，用气板1套 总有机碳分析仪(英)总有机卤仪器及预处理室 1 30 通风柜1台，化验盆1套，用气板1套 总有机卤仪，颗粒计数仪放射性检验室 4 82 通风柜2台，化验盆1套，用气板1套 总α、β放射性测定仪(美)、电子分析天平(瑞士)其它（第20层） 仓库* 3 94 排气罩5套，化验盆1套 安全柜(德)维修间* 1 20 化验盆1套供水器材检验室* 1 36 通风柜1台，化验盆3套注：*为其它设施，不属专业检验室管理。3 实验室主要装备设施及其选用实验室装备，是指为满足实验操作条件，创造优良检验环境，保障实验人员人身安全和健康，而在实验室中设置的基本装备。 实验室装备现状随着技术的和我国综合国力、实力的增强，我国实验室的实验装备正在发生变化，即由原来主要以化验盆、沙石、砖头、木材、钢铁等原材料，在现场现做成水泥台、通风柜等实验装备，转变为直接采用组合式成套成型产品。组合式成套成型产品采用现代新型材料和现代化生产工艺，其优势主要有：产品系列化、结构灵活、实验室布局可调整，耐酸耐碱耐热性能优良、美观耐用、高档豪华、整齐划一、先进实用、安装施工迅速等。 实验室装备的主要项目(1)实验台柜包括中央实验台、实验台、边台、仪器台、天平台、药品柜、毒品柜、玻璃器皿柜等。(2)空调通风设施。在新的化验中心，所有的建筑面积均有空调。通风系统包括通风柜（毒气柜）、排风罩（固定式）、活动式排风罩、排气扇等。(3)用水设施包括化验盆、洗涤池、化验水龙头等。(4)安全设施包括消防喷水灭火系统，惰性气体灭火系统，安全柜，紧急事故淋洗器、洗眼器等。(5)供气设施包括供气站、供气板、用气板及其管路系统等。(6)电脑管理系统。等等。 实验台柜的选用据悉，国内外有多家不同的大公司分别主产不同品牌、层次、形式、系列的实验台柜，主要有：美国VWR Scientific公司的REDISHIP品牌；德国Kottermann品牌；法国的TESTLAB品牌；礼学社股份公司的LABTECH品牌；马来西亚LSI公司的LABTEK品牌；深圳美加丽公司生产的美加丽品牌。这些产品分别代表着不同的档次和水平，并各有特点。美国的VWR和德国的Kottermann实验台柜，除面板外，整体均为全钢制造，设计科学、用料考究、做工精细、美观大方、高档实用；表面静电喷涂特殊油漆，防火防水防酸碱，坚固耐用，不易刮伤。代表着最高档次，但价格昂贵。香港水务署化验所、香港特灵制药厂和玛丽等单位都使用这类实验台柜。法国的TESTLAB品牌，设计、外观、做工、用材都较好，代表着中等档次。我国大亚湾核电站正在使用此款实验台柜。台湾礼学社股份公司的LABTECH品牌实验台柜产品，除面板外，也是全钢制造，除了有坚固、安全、防火、不生锈等优点外，其与众不同的特点是其实验台柜系统以多功能及结构弹性为特点，可以在不改变主结构体的状况下调整桌上的配件和桌下的柜子，以符合新的工作条件。也属于中等档次。目前，香港理工大学及香港牛奶公司化验所都有使用。马来西亚LSI公司的LABTEK品牌，其结构用钢，其它部分用木。用材、设计式样及做工都属一般。属一般档次。香港海洋公园化验所正在使用此款实验台柜。其优点是价格较低。深圳美加丽公司，是国内最早自行设计、制造生产实验装备的公司之一，其所生产的实验室台柜外观大方稳重，设计实用；采用全钢结构，坚固耐用；主体采用静电喷涂，不易划伤；面板选用多种优质进口材料，光滑平整，防水防酸防碱。代表着国内同类产品的较高水平，而且价格低廉。我单位实验台、天平台等选用了德国Kottermann产品，主要装备了全部化验预处理室、天平室和部分仪器室；而仪器台、设备台等产品选用了深圳美加丽公司的产品，主要用来放置一些重的、大型的仪器设备。 通风柜的选用国内外生产厂家和品牌也很多，但性能、价格、式样各异。一流产品主要有：美国VWR SCIENTIFIC公司的REDSHIP牌和SUPREME AIR牌，美国LABCONCO公司的LABCONCO牌，德国Kottermann公司的Kottermann牌，台湾礼学社有限公司的LABTECH牌。这些属于一流产品，用料设计考究，性能和质量优良，耐腐蚀耐高温，寿命长，气流科学，风机平稳宁静，风门开合开滑自如，外观高档豪华。但价格十分昂贵。深圳美加丽公司通风柜的性能、质量、抽气效率和外观设计还算可以，虽在某些方面还存在不足，但有物美价廉、售后服务好的优势。我公司万德大厦化验中心通风柜选用了美国LABCONCO公司的LABCONCO牌通风柜，而下属水厂实验室则选用了深圳美加丽公司生产的通风柜。 台柜等台面材料的种类及选用实验台、仪器台及通风柜等台面材料的选用十分重要，因为化验工作主要是在台柜的面板上完成的，而化验工作通常需要加热或用强酸强碱、有机溶剂等破坏性化学试剂，因此对于台面材料有较高的、特殊的要求，一般要求对高温及试剂腐蚀有一定的耐受力。国内常用的化验台面有木台面、水泥台面、水磨石台面、贴瓷片台面和大理石台面等，均可根据工作需要适当选用。这里重点介绍一些国外流行的、性能优良的、可在现场切割安装或可自由组合成型的台面材料。 TRESPA TOPLAB由荷兰HOECHST公司生产，主要成分是（树脂）。有灰色和黑色两种颜色，灰色显得亮丽、洁净；黑色显得沉实，与周围环境对比度大，可使实验室有一定的层次感。厚度有12mm和18mm两种，可根据需要选用。其优点是硬度高，抗撞击，抗磨损，耐高温180℃，耐强酸强碱。它的一个特点是承重量较大，因此可以放置中小型的设备或仪器，它的另一个特点是易切割，因此对于结构不规则的实验室，可以根据环境的需要进行切割，使实验台和墙体之间没有缝隙，使得实验室整齐美观，但价格较贵。 EPOXY它是世界上最著名的、最好的实验台面之一。由美国的DURCON公司生产。主要成分是树脂。有白色、灰色和黑色三种颜色，低反光。DURCON公司的EPOXY RESIN台面平整光滑，由单片整体制造，没有容易产生鼓泡和缝隙的层叠结构，没有容易渗透液体的气孔。其台面是惰性的，它的化学结构对酸碱和其它化学试剂有极高的耐受力。除此之外，它还耐高温(180℃)，不燃烧，耐刮伤和耐起泡。 其它其它台面材料有树脂防火板台面、三聚氰酰胺树脂涂层木质台面、陶瓷台面、聚丙烯台面和贴砖台面等，可根据需要选用。我单位实验台和仪器台台面选用的是荷兰产的黑色TRESPA TOPLAB，而通风柜则选用了DURCON公司的EPOXY RESIN台面，大型仪器台台面则选用德国生产的树脂防火板。 化验盆水龙头的选用国内看到的化验盆水龙头基本上都是铁的、不锈钢的或表面镀铬的，这里向大家介绍一种外表亮丽、高档豪华的国外优质水龙头。该产品的品牌是“BROEN”，号称“老板实验室设备”，由驰名的丹麦BROENLAB集团公司制造。此产品除了具有方便、耐用、灵活、质优、外形美观并有容易清洗玻璃器皿的水流设计等优点外，其最大的一个特点是：表面处理采用了彩色处理技术。即表面采用静电喷涂名为BROEN POLYCOAT的粉沫漆，除了对大部分的化学试剂有极高耐腐蚀性能外，其颜色还有多种选择，如蓝、红、黄、深绿、棕、黑、深灰和白色等十多种颜色，具有十分吸引人的外观。其所有水龙头的阀芯均采用优质瓷质球阀，具有操作性能优秀、寿命长和免于维护等优点。我单位化验盆（包括通风柜内的水池）水龙头选用了此款产品。 排气罩的选用在实验室，排气罩主要用于蒸馏装置、电热蒸馏水器和产生有害气体的仪器设备（如原子吸收仪、测汞仪等）的排气。按其局部排气功能，可分为两种，一种是固定式的排气罩，另一种是活动式的排气罩。活动式的排气罩有一个可上下左右移动的活动臂，可根据需要在一定范围内移到需要排气的地方。国外驰名的两种排气罩分别为美国LABCONCO固定式排气罩和丹麦活动式排气罩。我公司购买了这两种排气罩。 安全柜和紧急事故淋洗器的选用实验室安全柜用于储存易燃易爆剧毒化学物品，以确保实验室和楼层公共安全。经过多方调研，我们选用了德国Kottermann公司的安全柜，该产品有毒气排泄装置、火警自动闭锁装置和特殊安全报警装置，安全可靠，但价格较贵。紧急事故淋洗器是用于当有化验事故发生时，特别是有毒或腐蚀性化学药品试剂溅入眼睛或洒在人身上等时，进行紧急清洗。国内外有多种品牌可供选择，我单位选购了美国SPEAKMAN公司的紧急事故淋洗器（兼有淋身和洗眼功能）。 供气站及其管路系统的选用实验室里，有些实验及仪器设备（如气相色谱、气质联用、原子吸收、ICP、液相色谱等）需用到多种高纯特殊气体，如氩气、氮气、氦气、乙炔、一氧化二氮和高压空气等，还有的在同一个仪器室如气相色谱室里可能同时放置有3～4台气相色谱仪，而每一台仪器或每个用气点都配备一套独立的供气系统、一套高压钢瓶，不仅没必要，也不安全、不整齐美观。因此需要有一个集中供气的供气站及将所需气体分配到各实验室、各仪器的管路系统，一个典型的系统如图1所示。供气站及其管路系统一般包括以下几部分：高压气瓶、供气板，供气管道及用户端等。供气站及其管路系统通常要求能够优质、稳定、安全地供气。对设备的要求多种多样，有的要求较高，如：气质联用仪，要求气体的纯度极高；ICP仪用气量很大，要求最好能不间断供气等等。下面介绍一下我们对此系统选配的设备。①对于供气板，根据不同的需要，选用了由法国Rotarex公司生产的单瓶供气板和可自动在两个气瓶间切换、可连续不间断供气的双瓶供气板。②对于用户端，为了使气点整齐、美观，我们选用了同样由法国Rotarex公司生产的用户终端板，用户只需将仪器的进气管道连接，即可使用。③供气管道也有多种选择，如不锈钢管、铜管、塑管和特氟隆管等。铜管的优点是性能较好、价廉、易切割、易安装等，缺点是暴露在空气中容易氧化变黑，而且铜管也不能用于输送乙炔气。塑管易老化，还会析出杂质气体，不适用于输送高纯气体。特氟隆管性能优良，易弯曲、易安装、不易老化，也可以用于输送高纯气体，价格适中，是一种较好的选择，缺点：如果没有较好的隐藏措施，容易被老鼠咬破。内表面经过惰化处理的不锈钢管（法国生产），除了价格较高外，可以克服上述管材的各种缺点，而且美观耐用。我们实验室选用的就是这种不锈钢管。 无尘无菌洁净室的建设无尘无菌洁净室是细菌、生物和毒理等生物学检验所必需的基本条件。我单位新建两间洁净室，一间用于普通水质生物学检验，另一间专用于Ames试验。根据《药物生产管理规范实施指南》（1992年版）的规范和检验工作的需要，我们选择了十万级的洁净室（即要求沉降菌≤10菌落/皿，浮游菌≤500个/m3）。按此要求，我们采取了以下工艺措施，如空调冷气通过三级高效滤芯过滤，吊顶、隔墙和工作台面采用聚苯乙烯喷涂双面夹心板，门采用双面密封彩钢板，窗采用双面斜压密闭固定观察窗，直角处采用弧面角料收边，地面采用SEC环氧树脂涂料等，真正做到不产尘、不积尘、易清洁的洁净室要求。经测试，达到了十万级的洁净室要求。

这个够详细的 就怕看晕你 要有耐心啊 参考资料： 氨基酸的生理功能 氨基酸通过肽键连接起来成为肽与蛋白质。氨基酸、肽与蛋白质均是有机生命体组织细胞的基本组成成分，对生命活动发挥着举足轻重的作用。 某些氨基酸除可形成蛋白质外，还参与一些特殊的代谢反应，表现出某些重要特性。 （1） 赖氨酸 赖氨酸为碱性必需氨基酸。由于谷物食品中的赖氨酸含量甚低，且在加工过程中易被破坏而缺乏，故称为第一限制性氨基酸。 赖氨酸可以调节人体代谢平衡。赖氨酸为合成肉碱提供结构组分，而肉碱会促使细胞中脂肪酸的合成。往食物中添加少量的赖氨酸，可以刺激胃蛋白酶与胃酸的分泌，提高胃液分泌功效，起到增进食欲、促进幼儿生长与发育的作用。赖氨酸还能提高钙的吸收及其在体内的积累，加速骨骼生长。如缺乏赖氨酸，会造成胃液分沁不足而出现厌食、营养性贫血，致使中枢神经受阻、发育不良。 赖氨酸在医药上还可作为利尿剂的辅助药物，治疗因血中氯化物减少而引起的铅中毒现象，还可与酸性药物（如水杨酸等）生成盐来减轻不良反应，与蛋氨酸合用则可抑制重症高血压病。 单纯性疱疹病毒是引起唇疱疹、热病性疱疹与生殖器疱疹的原因，而其近属带状疱疹病毒是水痘、带状疱疹和传染性单核细胞增生症的致病者。印第安波波利斯Lilly研究室在1979年发表的研究表明，补充赖氨酸能加速疱疹感染的康复并抑制其复发。 长期服用赖氨酸可拮抗另一个氨基酸――精氨酸，而精氨酸能促进疱疹病毒的生长。 （2） 蛋氨酸 蛋氨酸是含硫必需氨基酸，与生物体内各种含硫化合物的代谢密切相关。当缺乏蛋氨酸时，会引起食欲减退、生长减缓或不增加体重、肾脏肿大和肝脏铁堆积等现象，最后导致肝坏死或纤维化。 蛋氨酸还可利用其所带的甲基，对有毒物或药物进行甲基化而起到解毒的作用。因此，蛋氨酸可用于防治慢性或急性肝炎、肝硬化等肝脏疾病，也可用于缓解砷、三氯甲烷、四氯化碳、苯、吡啶和喹啉等有害物质的毒性反应。 （3） 色氨酸 色氨酸可转化生成人体大脑中的一种重要神经传递物质――5–羟色胺，而5–羟色胺有中和肾上腺素与去甲肾上腺素的作用，并可改善睡眠的持续时间。当动物大脑中的5–羟色胺含量降低时，表现出异常的行为，出现神经错乱的幻觉以及失眠等。此外，5–羟色胺有很强的血管收缩作用，可存在于许多组织，包括血小板和肠粘膜细胞中，受伤后的机体会通过释放5–羟色胺来止血。医药上常将色氨酸用作抗闷剂、抗痉挛剂、胃分泌调节剂、胃粘膜保护剂和强抗昏迷剂等。 （4） 缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和苏氨酸 缬氨酸、亮氨酸与异亮氨酸均属支链氨基酸，同时都是必需氨基酸。当缬氨酸不足时，大鼠中枢神经系统功能会发生紊乱，共济失调而出现四肢震颤。通过解剖切片脑组织，发现有红核细胞变性现象，晚期肝硬化病人因肝功能损害，易形成高胰岛素血症，致使血中支链氨基酸减少，支链氨基酸和芳香族氨基酸的比值由正常人的降至，故常用缬氨酸等支链氨基酸的注射液治疗肝功能衰竭等疾病。此外，它也可作为加快创伤愈合的治疗剂。 亮氨酸可用于诊断和治疗小儿的突发性高血糖症，也可用作头晕治疗剂及营养滋补剂。异亮氨酸能治疗神经障碍、食欲减退和贫血，在肌肉蛋白质代谢中也极为重要。 苏氨酸是必需氨基酸之一，参与脂肪代谢，缺乏苏氨酸时出现肝脂肪病变。 （5） 天冬氨酸、天冬酰胺 天冬氨酸通过脱氨生成草酰乙酸而促进三羧酸循环，故是三羧酸循环中的重要成分。天冬氨酸也与鸟氨酸循环密切相关，担负着使血液中的氨转变为尿素排泄出去的部分工作。同时，天冬氨酸还是合成乳清酸等核酸前体物质的原料。 通常将天冬氨酸制成钙、镁、钾或铁等的盐类后使用。因为这些金属在与天冬氨酸结合后，能通过主动运输途径透过细胞膜进入细胞内发挥作用。天冬氨酸钾盐与镁盐的混合物，主要用于消除疲劳，临床上用来治疗心脏病、肝病、糖尿病等疾病。天冬氨酸钾盐可用于治疗低钾症，铁盐可治疗贫血。 不同癌细胞的增殖需要消耗大量某种特定的氨基酸。寻找这种氨基酸的类似物――代谢拮抗剂，被认为是治疗癌症的一种有效手段。天冬酰胺酶能阻止需要天冬酰胺的癌细胞（白血病）的增殖。天冬酰胺的类似物S–氨甲酰基–半胱氨酸经动物试验对抗白血病有明显的效果。目前已试制的氨基酸类抗癌物有10多种，如N–乙酰–L–苯丙氨酸、N–乙酰–L–缬氨酸等，其中有的对癌细胞的抑制率可高达95％以上。 （6） 胱氨酸、半胱氨酸 胱氨酸及半胱氨酸是含硫的非必需氨基酸，可降低人体对蛋氨酸的需要量。胱氨酸是形成皮肤不可缺少的物质，能加速烧伤伤口的康复及放射性损伤的化学保护，刺激红、白细胞的增加。 半胱氨酸所带的巯基（－SH）具有许多生理作用，可缓解有毒物或有毒药物（酚、苯、萘、氰离子）的中毒程度，对放射线也有防治效果。半胱氨酸的衍生物N–乙酰–L–半胱氨酸，由于巯基的作用，具有降低粘度的效果，可作为粘液溶解剂，用于防治支气管炎等咳痰的排出困难。此外，半胱氨酸能促进毛发的生长，可用于治疗秃发症。其他衍生物，如L–半胱氨酸甲酯盐酸盐可用于治疗支气管炎、鼻粘膜渗出性发炎等。 （7） 甘氨酸 甘氨酸是最简单的氨基酸，它可由丝氨酸失去一个碳而生成。甘氨酸参与嘌呤类、卟啉类、肌酸和乙醛酸的合成，乙醛酸因其氧化产生草酸而促使遗传病草酸尿的发生。此外，甘氨酸可与种类繁多的物质结合，使之由胆汁或尿中排出。此外，甘氨酸可提供非必需氨基酸的氮源，改进氨基酸注射液在体内的耐受性。将甘氨酸与谷氨酸、丙氨酸一起使用，对防治前列腺肥大并发症、排尿障碍、频尿、残尿等症状颇有效果。 （8） 组氨酸 组氨酸对成人为非必需氨酸，但对幼儿却为必需氨基酸。在慢性尿毒症患者的膳食中添加少量的组氨酸，氨基酸结合进入血红蛋白的速度增加，肾原性贫血减轻，所以组氨酸也是尿毒症患者的必需氨基酸。 组氨酸的咪唑基能与Fe2+或其他金属离子形成配位化合物，促进铁的吸收，因而可用于防治贫血。组氨酸能降低胃液酸度，缓和胃肠手术的疼痛，减轻妊娠期呕吐及胃部灼热感，抑制由植物神经紧张而引起的消化道溃烂，对过敏性疾病，如哮喘等也有功效。此外，组氨酸可扩张血管，降低血压，临床上用于心绞痛、心功能不全等疾病的治疗。类风湿性关节炎患者血中组氨酸含量显著减少，使用组氨酸后发现其握力、走路与血沉等指标均有好转。 在组氨酸脱羧酶的作用下，组氨酸脱羧形成组胺。组胺具有很强的血管舒张作用，并与多种变态反应及发炎有关。此外，组胺会刺激胃蛋白酶与胃酸。 （9） 谷氨酸 谷氨酸、天冬氨酸具有兴奋性递质作用，它们是哺乳动物中枢神经系统中含量最高的氨基酸，其兴奋作用仅限于中枢。当谷氨酸含量达9％时，只要增加10–15mol的谷氨酸就可对皮层神经元产生兴奋性影响。因此，谷氨酸对改进和维持脑功能必不可少。 谷氨酸经谷氨酸脱羧酶的脱羧作用而形成γ–氨基丁酸，后者是存在于脑组织中的一种具有抑制中枢神经兴奋作用的物质，当γ–氨基丁酸含量降低时，会影响细胞代谢与细胞功能。 谷氨酸的多种衍生物，如二甲基氨乙醇乙酰谷氨酸，临床上用于治疗因大脑血管障碍而引起的运动障碍、记忆障碍和脑炎等。γ–氨基丁酸对记忆障碍、言语障碍、麻痹和高血压等有效，γ–氨基β–羟基丁酸对局部麻痹、记忆障碍、言语障碍、本能性肾性高血压、羊癫疯和精神发育迟缓等有效。 谷氨酸与天冬氨酸一样，也与三羧酸循环有密切的关系，可用于治疗肝昏迷等症。谷氨酸的酰胺衍生物――谷氨酰胺，对胃溃疡有明显的效果，其原因是谷氨酰胺的氨基转移到葡萄糖上，生成消化器粘膜上皮组织粘蛋白的组成成分葡萄糖胺。 （10） 丝氨酸、丙氨酸与脯氨酸 丝氨酸是合成嘌呤、胸腺嘧淀与胆碱的前体，丙氨酸对体内蛋白质合成过程起重要作用，它在体内代谢时通过脱氨生成酮酸，按照葡萄糖代谢途径生成糖。脯氨酸分子中吡咯环在结构上与血红蛋白密切相关。羟脯氨酸是胶原的组成成分之一。体内脯氨酸、羟脯氨酸浓度不平衡会造成牙齿、骨骼中的软骨及韧带组织的韧性减弱。脯氨酸衍生物和利尿剂配合，具有抗高血压作用。 牛 磺 酸 牛磺酸是牛黄的组成成分。 牛磺酸普遍存在于动物乳汁、脑与心脏中，在肌肉中含量最高，以游离形式存在，不参与蛋白质代谢。植物中仅存在藻类，高等植物中尚未发现。体内牛磺酸是由半胱氨酸代谢而来的。 牛磺酸的缺乏会影响到生长、视力、心脏与脑的正常生长。 被细菌感染的病人，由于细菌的大量繁殖消耗了体内的牛磺酸，也会形成牛磺酸缺乏，发生眼底视网膜电流图的变化，而补充牛磺酸后会使眼底的病变好转由于人类只能有限地合成牛磺酸，因此膳食中的牛磺酸就显得非常重要。 奶制品中牛磺酸的含量很低。禽类中，黑色禽肉的牛磺酸含量要比白色肉的高。海产品与禽、畜类比较，以海产品中的牛磺酸含量最高，如牡蛎、蛤蜊与淡菜中牛磺酸可高达400mg/100g以上，同时加热烹调对其牛磺酸的含量没有什么影响。日常的各种食物，包括谷物、水果和蔬菜等，都不含牛磺酸。 精 氨 酸 （一） 精氨酸是鸟氨酸循环中的一个组成成分，具有极其重要的生理功能。多吃精氨酸，可以增加肝脏中精氨酸酶的活性，有助于将血液中的氨转变为尿素而排泄出去。所以，精氨酸对高氨血症、肝脏机能障碍等疾病颇有效果。 精氨酸是一种双基氨基酸，对成人来说虽然不是必需氨基酸，但在有些情况如机体发育不成熟或在严重应激条件下，如果缺乏精氨酸，机体便不能维持正氮平衡与正常的生理功能。病人若缺乏精氨酸会导致血氨过高，甚至昏迷。婴儿若先天性缺乏尿素循环的某些酶，精氨酸对其也是必需的，否则不能维持其正常的生长与发育。 精氨酸的重要代谢功能是促进伤口的愈合作用，它可促进胶原组织的合成，故能修复伤口。在伤口分泌液中可观察到精氨酸酶活性的升高，这也表明伤口附近的精氨酸需要量大增。精氨酸能促进伤口周围的微循环而促使伤口早日痊愈。 精氨酸的免疫调节功能，可防止胸腺的退化（尤其是受伤后的退化），补充精氨酸能增加胸腺的重量，促进胸腺中淋巴细胞的生长。 补充精氨酸还能减少患肿瘤动物的体积，降低肿瘤的转移率，提高动物的活存时间与存活率。 在免疫系统中，除淋巴细胞外，吞噬细胞的活力也与精氨酸有关。加入精氨酸后，可活化其酶系统，使之更能杀死肿瘤细胞或细菌等靶细胞。 郑建仙博士，华南理工大学教授 氨基酸与人类健康 氨基酸是构成生物体蛋白质并同生命活动有关的最基本的物质，是在生物体内构成蛋白质分子的基本单位，与生物的生命活动有着密切的关系。它在抗体内具有特殊的生理功能，是生物体内不可缺少的营养成分之一。 一、构成人体的基本物质，是生命的物质基础 1．构成人体的最基本物质之一 构成人体的最基本的物质，有蛋白质、脂类、碳水化合物、无机盐、维生素、水和食物纤维等。 作为构成蛋白质分子的基本单位的氨基酸，无疑是构成人体内最基本物质之一。 构成人体的氨基酸有20多种，它们是：色氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、缬氨酸、赖氨酸、组氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、精氨酸、甘氨酸、丝氨酸、酪氨酸、.二碘酪氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、精氨酸、瓜氨酸、乌氨酸等。这些氨基酸存在于自然界中，在植物体内都能合成，而人体不能全部合成。其中8种是人体不能合成的，必需由食物中提供，叫做“必需氨基酸”。这8种必需氨基酸是：色氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和苯丙氨酸。其他则是“非必需氨基酸”。组氨酸能在人体内合成，但其合成速度不能满足身体需要，有人也把它列为“必需氨基酸”。胱氨酸、酪氨酸、精氨酸、丝氨酸和甘氨酸长期缺乏可能引起生理功能障碍，而列为“半必需氨基酸”，因为它们在体内虽能合成，但其合成原料是必需氨基酸，而且胱氨酸可取代80%～90%的蛋氨酸，酪氨酸可替代70%～75%的苯丙氨酸，起到必需氨基酸的作用，上述把氨基酸分为“必需氨基酸”、“半必需氨基酸”和“非必需氨基酸”3类，是按其营养功能来划分的；如按其在体内代谢途径可分为“成酮氨基酸”和“成糖氨基酸”；按其化学性质又可分为中性氨基酸、酸性氨基酸和碱性氨基酸，大多数氨基酸属于中性。 2．生命代谢的物质基础 生命的产生、存在和消亡，无一不与蛋白质有关，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，影响抗体代谢的正常进行，最后导致疾病。同样，如果人体内缺乏某些非必需氨基酸，会产生抗体代谢障碍。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。总之，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。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。由此可见，氨基酸在人体生命活动中显得多么需要。 二、在食物营养中的地位和作用 人类为了生存必需摄取食物，以维持抗体正常的生理、生化、免疫机能，以及生长发育、新陈代谢等生命活动，食物在体内经过消化、吸收、代谢，促进抗体生长发育、益智健体、抗衰防病、延年益寿的综合过程称为营养。食物中的有效成分称为营养素。 作为构成人体的最基本的物质的蛋白质、脂类、碳水化合物、无机盐（即矿物质，含常量元素和微量元素）、维生素、水和食物纤维，也是人体所需要的营养素。它们在机体内具有各自独特的营养功能，但在代谢过程中又密切联系，共同参加、推动和调节生命活动。机体通过食物与外界联系，保持内在环境的相对恒定，并完成内外环境的统一与平衡。 氨基酸在这些营养素中起什么作用呢？ 1．蛋白质在机体内的消化和吸收是通过氨基酸来完成的 作为机体内第一营养要素的蛋白质，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～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。 2．起氮平衡作用 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。 3．转变为糖或脂肪 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。 4．参与构成酶、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。 5．人体必需氨基酸的需要量 成人必需氨基酸的需要量约为蛋白质需要量的20%，——37%。 三、在医疗中的应用 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。目前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。 四、与衰老的关系 老年人如果体内缺乏蛋白质分解较多而合成减慢。因此一般来说，老年人比青壮年需要蛋白质数量多，而且对蛋氨酸、赖氨酸的需求量也高于青壮年。60岁以上老人每天应摄入70克左右的蛋白质， 而且要求蛋白质所含必需氨基酸种类齐全且配比适当的，这样优质蛋白，延年益寿。 余传隆（中国医药科技出版） 氨基酸与老年健康 美国“发现”号航天飞机把世界上年龄最大的宇航员（77岁）格伦送入太空。这天对老年人来说，称为最伟大的一天，最引人瞩目。暮年再征太空的格伦，他要帮助医学进行科学实验。老人蛋白质分解、人体氨基酸的生物学试验就是一项重要的研究。氨基酸与老人健康，不仅在地球上要研究，在太空的也要研究。因为氨基酸与老年人的寿命、衰老相关太重要了。为什么重要，下面的分述便可知道。 1．老年的生理变化与氨基酸 一般认为人们进入60岁以上是进入了老年。老年的生理与营养状态随着老年的进程而改变。蛋白质在老年人体的变化归纳起来有二：一是合成，合成组织蛋白质及各种活性物质；二是分解，组织蛋白质的分解、产生能量、产生废物。对于生长发育期的婴儿及青少年合成大于分解，因而身体逐渐成长；对于一般成年人是合成等于分解，因而体重相对稳定。对于老年来说，人体衰老的过程中蛋白质代谢以分解为主，合成代谢逐渐缓慢，身体内的蛋白质逐渐被消耗，往往呈负氮平衡。如血红蛋白质合成减少，因此贫血为常患的老年性疾病；由于酶的作用及小肠功能衰退，蛋白质吸收过程中分解不充分，体内肽类增多，游离氨基酸减少。因老年人肾功能低下而影响氨基酸再吸收，因肝功能下降，对肽的利用也减少。近年研究报告，老年人与中青年人给予相同营养条件，但老年人其血浆氨基酸（缬、亮、酪、赖、蛋、丝、丙氨酸）含量减低，特别支链氨基酸（缬、亮、异亮氨酸）显示不足。有人认为，高浓度支链氨基酸有提供合成的作用，当补给支链氨基酸时，能通过产生三磷酸腺苷（ATP）供能源，降低蛋白质分解作用，并通过促进胰岛素分泌量加强蛋白质的合成。现国外已将支链氨基酸用于临床维持氮平衡，促进蛋白质合成。国内已有用于肝病、肾病及儿童的特殊氨基酸。 由于氨基酸的吸收或利用。因老年化而影响到免疫功能，免疫活性的变化也影响其他器官的功能，如感染、癌症、免疫复合病、自身免疫病、淀粉状蛋白变性的发病率在老年均增高，易致衰老病死。 2．氨基酸与长寿 为了促进老年人的健康，如抗衰老、提高身体抵抗力、促进免疫机制的功能，需要食品富含微量元素或糖类。但免疫的物质基础是蛋白质，人体免疫物质没有一样不是由蛋白质组成。如免疫球蛋白、抗体、抗原、补体等，即使白细胞、淋巴细胞与吞噬细胞等细胞内蛋白质的含量也在90%以上。因此人体若不缺乏蛋白质或氨基酸，上述的微量元素与多糖会起作用。如果缺乏，则无论用多少都不起作用。随着营养学与生物化学的进展，新的研究表明补给某种非必需氨基酸虽然人体能够合成，但在严重应激的状态（包括精神紧张、焦虑、思想负担）或某些疾病的情况下容易发生缺乏。如果缺乏，则对人体会发生有害的影响，这些氨基酸称之为条件性必需氨基酸。如牛磺酸、精氨酸和谷氨酰胺。 在正常条件下缺乏必需氨基酸可以减低体液的免疫反应。例如色氨酸缺乏的大鼠，其IgG及IgM受体抑制，而当重新加入色氨酸能维持正常的抗体生成；苯丙氨酸和酪氨酸均缺乏，可以抑制大鼠的免疫细胞对肿瘤细胞作出反应；蛋氨酸与胱氨酸的缺乏，还可引起抗体的合成障碍。已证明，氨基酸的平衡也有这种不利作用。因此必需氨基酸在免疫中起着重要的作用，要延长老年人寿命，必须提高免疫力，重视必需氨基酸的供给。当前与寿命相关的正是热门研究的必需氨基酸有： 牛磺酸：人体牛磺酸的来源一是自身合成，二是从膳食中摄取。牛磺酸的生物合成由蛋氨酸经硫化作用转化成胱氨酸，并由胱氨酸合成，其中经过一系列的酶促反应，许多高等动物包括人已失去了合成足够牛磺酸以维持体内牛磺酸整体水平的能力，需从膳食中摄取牛磺酸以满足机体的需要。有报道，牛磺酸在中枢神经系统衰老中的作用；老年期神经系统退行性变化是全身各系统最复杂而深奥的过程之一，中枢神经系统衰老在形态上或生化水平上都有明显的改变，单胺类和氨基酸类神经递质的合成、释放、重吸收及运输机制方面出现增年性变化。脂褐质是衰老过程中具有特征性物质，大脑脂褐质增加是神经衰老变化标志之一，当神经元胞浆蓄积较大量的脂褐质时，细胞核、细胞质受压变形，影响神经元的正常代谢功能。衰老时，组织中脂褐质含量明显增高，而牛磺酸可使下降、且使超氧化物歧化酶（SOD）活性增加，并且能抑制脂质过氧化产物丙二醛（MDA）对低密度脂质蛋白（LDL）的修饰。同时牛磺酸与葡萄糖的反应产物表现出较强抗氧化作用，能够阻止蛋黄卵磷脂氧化成脂质过氧化物，因而有显著抗衰老的作用。 精氨酸：精氨酸虽然不是必需氨基酸，但在严重应激情况下（如发生疾病或受伤）、或当缺乏了精氨酸便不能维持氮平衡与正常生理功能，因此它又是条件性必需氨基酸。最新提出的理论，精氨酸是一氧化氮（NO）与瓜氨酸反应的酶系统代谢途径中的必要物质。NO或内皮细胞衍生的松弛因子的主要生化作用是刺激机体提高吞噬细胞中环鸟苷酸的水平，并能刺激白介素的产生来调节巨噬细胞的吞噬细菌作用。与精氨酸有关的NO酶系统，也在血管的内皮细胞、脑组织与肝脏的枯否（kupffer）细胞中发现，它能导致这些器官与组织的激素分泌、从而起到免疫功能的作用。为了提高老年人的免疫也可用氨基酸注射液。 谷氨酰胺：在正常情况下，它是一非必需氨基酸，但在剧烈运动、受伤、感染等应激情况下，谷氨酰胺的需要量大大超过了机体合成谷氨酰胺的能力，使体内的谷氨酰胺含量降低，而这一降低，便会使蛋白质合成减少、小肠粘膜萎缩及免疫功能低下，因此它又称条件性必需氨基酸。 最近发现肠道是人体中最大的免疫器官，也是人体的第三种屏障。前两种屏障是血脑屏障和胎盘屏障。如果肠内没有营养供应，肠道就会营养不良，使肠道的免疫功能减弱与发生细菌相互移位。动物试验证明若动物用无谷氨酰胺的全静脉输液或要素膳补充营养，则动物小肠的绒毛发生萎缩，肠壁变薄，肠免疫功能降低。在静脉输液中提供2%的谷氨酰酶（约氨基酸总量的25%）对恢复肠绒毛萎缩与免疫功能有显著作用。谷氨酰胺在维持肠粘膜功能中的作用对提高免疫能力有一定作用，特别老年人是不可缺少的。 3、老年人如何科学补充氨基酸 老年人对氨基酸的需要量随年龄增长，机体蛋白质总量下降，一位健康老人蛋白质总量为青壮年的60%～70%。这可能与骨骼肌的减少有关，但不能由此认为老年人蛋白质需要减少。老年人体内以分解代谢为主，胃液及胃蛋白酶分泌减少、胃液酸度下降、对蛋白质消化吸收下降，此外热能摄入低、饮食氮存留下降，所以老人蛋白质需要不比成年人的少。一般在正常膳食时，蛋白质摄入～体重可维持氮平衡，～体重可达平衡。据此定出每日蛋白质供给量大致为60～75g，其中1/3为动物性蛋白质。如按蛋白质供热比考虑，以12%～14%为宜。在氨基酸代谢方面研究，提示苏氨酸、色氨酸、蛋氨酸等的需要与青年不同，故必需氨基酸的适宜模