01[氨基酸的結(jié)構(gòu)和角色]

首先，我們需要了解氨基酸的基本結(jié)構(gòu)。氨基酸是一種 通過碳?xì)溲鯓?gòu)成的碳骨架和氨基組成的生物分子，是構(gòu)成生命體的關(guān)鍵元素，同時(shí)也是蛋白質(zhì)的基本組成單元。氨基酸的基本結(jié)構(gòu)，除了包含氨基（-NH2）這一標(biāo)志性基團(tuán)外，其剩余部分可被視為由碳、氫、氧所組成的類似碳水化合物的結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)可大致劃分為兩部分：一是上述的氨基，二是碳骨架。碳骨架，由碳原子相互連接構(gòu)成，不僅在特定條件下能發(fā)揮碳水化合物的作用，還能參與糖異生過程，生成內(nèi)源性葡萄糖，并作為脂肪合成的底物，參與脂肪酸的合成。

值得一提的是，氨基酸在促進(jìn)脂肪合成方面的效果是葡萄糖的兩倍，這意味著氨基酸在肝臟脂肪合成過程中扮演著更為重要的角色。近期，《CELL》雜志上的一篇論文揭示了膳食氨基酸在脂肪合成中的核心作用。研究通過同位素示蹤法，對(duì)葡萄糖、谷氨酰胺和氨基酸進(jìn)行了標(biāo)記，并詳細(xì)追蹤了它們?cè)趯?shí)驗(yàn)動(dòng)物體內(nèi)的代謝途徑。 氨基酸在脂肪合成過程中比葡萄糖更為有效，主要通過肝臟中的糖異生和脂肪酸合成路徑發(fā)揮作用。令人矚目的是，在隨后生成的棕櫚酸酯（即脂肪）中，源自谷氨酰胺和其他氨基酸的碳原子比例顯著高于葡萄糖。此外，果糖、乳酸和醋酸鹽這些脂肪合成的關(guān)鍵底物，對(duì)脂肪生成的貢獻(xiàn)也遠(yuǎn)大于葡萄糖。

02肥胖與氨基酸的關(guān)系

對(duì)于肥胖的動(dòng)物和人類而言，一個(gè)至關(guān)重要的生化反應(yīng)——還原性羧化，會(huì)變得愈發(fā)活躍。這一過程實(shí)質(zhì)上是三羧酸循環(huán)的部分逆反應(yīng)，通過它，肝細(xì)胞能合成大量檸檬酸。這些檸檬酸被轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞基質(zhì)后，進(jìn)一步參與脂肪的合成。在肥胖動(dòng)物體內(nèi)，這一過程變得更加高效，意味著他們的脂肪合成能力在不斷增強(qiáng)。

那么，對(duì)于體型偏瘦或體重正常的生物而言，氨基酸在肝臟中又扮演著怎樣的角色呢？研究顯示，在瘦的野生型小鼠的肝細(xì)胞線粒體呼吸中，氨基酸氧化占據(jù)了相當(dāng)大的比例，高達(dá)約33%，遠(yuǎn)超出脂肪酸（12.4%）和丙酮酸（4%）的貢獻(xiàn)。 《CELL》雜志的研究借助同位素示蹤法揭示，氨基酸在全球脂肪生成中扮演著核心角色，其貢獻(xiàn)顯著高于葡萄糖。谷氨酰胺相較于葡萄糖更易于標(biāo)記三羧酸循環(huán)的中間體，這意味著谷氨酰胺能更高效地參與三羧酸循環(huán)，從而生成更多能量。此外，研究還發(fā)現(xiàn)，瘦小鼠的肝細(xì)胞中，谷氨酰胺及其他氨基酸與棕櫚酸酯的結(jié)合效率顯著高于葡萄糖，甚至可達(dá)后者的8-14倍。這些證據(jù)均表明，即使在非肥胖狀態(tài)下，氨基酸依然是脂肪酸合成的主要原料。

03研究發(fā)現(xiàn)與影響

同位素示蹤實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步揭示了氨基酸在瘦小鼠肝細(xì)胞中結(jié)合至脂肪酸的水平相當(dāng)，且這些底物對(duì)脂肪生成的貢獻(xiàn)均顯著超過葡萄糖。這些發(fā)現(xiàn)對(duì)肝臟物質(zhì)代謝的理解產(chǎn)生了顛覆性的影響。 蛋白質(zhì)的攝入量與脂肪變性肝病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)正相關(guān)，氨基酸在肝臟代謝中的顛覆性影響被重新認(rèn)識(shí)。過去，人們普遍認(rèn)為碳水化合物和脂肪這兩種能量物質(zhì)是影響肝臟代謝、甚至導(dǎo)致代謝紊亂的主要因素。然而，流行病學(xué)分析揭示，膳食蛋白質(zhì)的攝入量與代謝功能障礙相關(guān)的脂肪變性肝病（MASLD）的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。

從進(jìn)化論的視角來看，蛋白質(zhì)對(duì)脂肪合成的顯著貢獻(xiàn)在遠(yuǎn)古時(shí)期具有至關(guān)重要的生存價(jià)值。 在遠(yuǎn)古時(shí)期，蛋白質(zhì)作為能量儲(chǔ)存的高效轉(zhuǎn)化促進(jìn)了人類的生存競爭和能量儲(chǔ)存。在那個(gè)時(shí)代，人類無法保證每日所需營養(yǎng)的充足供應(yīng)，因此每當(dāng)能獲取到豐富的食物，例如狩獵到大型動(dòng)物時(shí)，便會(huì)大量攝入蛋白質(zhì)。但蛋白質(zhì)和氨基酸是無法儲(chǔ)存的，那么如何有效利用這些寶貴的能量呢？肝臟將多余的氨基酸轉(zhuǎn)化為脂肪并儲(chǔ)存于身體各處，這樣即便在食物稀缺時(shí)，人類也能依靠這些儲(chǔ)存的脂肪維持生命。

蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為脂肪的高效率在遠(yuǎn)古時(shí)期具有重要意義。由于當(dāng)時(shí)蛋白質(zhì)（如動(dòng)物性食物）比富含碳水化合物的食物更為稀少，那些能夠高效轉(zhuǎn)化蛋白質(zhì)為脂肪的人類在生存競爭中脫穎而出。然而，在現(xiàn)代營養(yǎng)過剩的環(huán)境下，過量的蛋白質(zhì)可能對(duì)健康產(chǎn)生不利影響。我們需要意識(shí)到，任何營養(yǎng)素的過量都不利于健康，飲食和營養(yǎng)應(yīng)與日?；顒?dòng)和體育活動(dòng)相協(xié)調(diào)。保持均衡的飲食才是維護(hù)健康的關(guān)鍵。

相關(guān)知識(shí)

中國賴氨酸和其他氨基酸市場(chǎng)深度研究及投資風(fēng)險(xiǎn)展望報(bào)告2025~2031年
黑茶的減肥作用及其影響因素的研究進(jìn)展
幾種中性氨基酸可影響神經(jīng)元活動(dòng)模式
Nature顛覆性研究：飲食中剔除這種氨基酸，一周內(nèi)體重驟降30%
中科院郭非凡研究員為您解答氨基酸感應(yīng)與代謝穩(wěn)態(tài)和健康
飲食中有機(jī)磷酸酯暴露現(xiàn)狀及其對(duì)消化系統(tǒng)影響的研究進(jìn)展
石榴汁粉對(duì)酸奶發(fā)酵及其品質(zhì)影響的研究
中藥通過腸道菌群改善肥胖癥及其相關(guān)代謝性疾病的研究進(jìn)展
孤獨(dú)癥發(fā)病率及核心癥狀受氨基酸、維生素B和膽堿的影響
減肥餐對(duì)支鏈氨基酸和脂肪分布的影響

網(wǎng)址: 氨基酸在肥胖和健康中的復(fù)雜作用及其研究影響 http://www.u1s5d6.cn/newsview1605052.html