大有可为的"非必需"氨基酸：精氨酸

       蛋白质是生命的基础，其占人体重量的16%~20%，是由20多种蛋白氨基酸按不同比例组合而成的，并在体内不断进行代谢与更新，换言之，体内氨基酸的水平直接影响着机体的健康程度。机体对于营养物质的利用遵循的是"由小到大"的模式，摄入的蛋白质只有被分解为小分子的氨基酸，才能得以继续参与体内新陈代谢。从代谢过程来看，补充氨基酸的作用更为迅速且有效，并且当下市场更关注氨基酸在合成蛋白之外所表现出的作用，氨基酸的多元化表现也催生出了庞大的氨基酸市场。RadiantInsights发布的市场报告显示，2019年全球氨基酸市场规模达211.8亿元，预计到2022年全球氨基酸市场将以5.6%的复合年增长率增长至354亿美元。 

       氨基酸"别样"功能崭露头角

       人体所需的氨基酸是多种多样的，哪一种的过度缺乏都会引起机体的不良反应，从而造成相应的健康问题。在氨基酸分类的划分上，通常根据人体能否自行合成而划分为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，完全依赖于食物的补充，容易引起缺乏或不足，因此被格外重视，但这绝非评价氨基酸好坏的标准，这也是当下常见的一个认知误区。

       通常情况下，人们更关注氨基酸向蛋白质转化的功能体现，但随着分子生物学的不断发展，氨基酸的多样化功能逐渐被发现，除了合成蛋白质的"本职"外，其在新陈代谢中发挥的功能并不亚于对蛋白质的贡献。比如丙氨酸在过度的体力活动中会清除体内毒素的作用；赖氨酸能促进脂肪代谢，调节松果腺等组织功能；色氨酸则是体内的一种重要神经递质，起着调节机体的作用。总之，氨基酸的别样功能在当下似乎更受重视。

       不可或缺的精氨酸

       目前认定的必需氨基酸的种类一共有8种，分别是赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸。在此之前，精氨酸也被认为是必需氨基酸，但后来发现，体内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，由瓜氨酸转化为精氨酸。转化来的精氨酸能通过浓度发挥负反馈调节，促使其本身分解。一方面在精氨酸酶的作用下，分解为鸟氨酸和尿素，阻止精氨酸释放到循环系统内；另一方面则在一氧化氮合酶作用下，分解为等分子的瓜氨酸和NO，在浓度低的情况下，瓜氨酸会继续生成精氨酸，起到浓度调节的作用。因此，精氨酸被列为非必需氨基酸，但其在维持机体健康方面的功能仍然不可或缺。

       改善机体循环，提高免疫

       一氧化碳（NO）是第一个被发现的参与细胞信号传导的气体信号分子，其在神经、免疫、呼吸等系统中发挥着重要作用，特别是一些常见的"富贵病"如高血压、糖尿病、动脉粥样硬化、心衰等的发生，与NO的调节有密切相关性。而精氨酸能够在一氧化氮合酶的作用下生成NO，是调节机体健康的重要途径。医学研究指出，精氨酸具有舒张血管、降血压、促进血液循环顺畅的作用，能起到预防心血管疾病，降低动脉硬化、心肌梗塞发生率等作用。

       功能试验指出，补充精氨酸具有显著提高免疫力的作用。法国一项针对40位经常感冒儿童的研究显示，分别给予精氨酸及安慰剂治疗的儿童，使用精氨酸人群中有32位未出现感冒症状，而使用安慰剂只有8位未出现感冒。虽然该研究的样本数量较少，但也能反映精氨酸在免疫调节方面的作用。

       提高运动能力

       在健身大潮的拉动下，营养健康食品也进入了快速发展期，其占中国营养保健品行业的比重由2017年的0.1%提升到2019年的1%，增长势头异常迅猛。运动营养食品中的功能成分有很多，比如蛋白质、肌酸、肽类、维生素以及氨基酸等，其中亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸及谷氨酰胺等氨基酸类运动食品在当下如雨后春笋般涌现出来。实际上，精氨酸对运动能力的提升也非常有效，是亟待开发的运动功能成分。

       一方面，运动过程中骨骼肌代谢、血流变化和血管状态的维持都需要NO参与，体内NO水平的升高势必会导致精氨酸消耗的加剧，而运动过程中产生的胺类物质也需要精氨酸的协同，才能转化为尿素排出体外，精氨酸的不足在所难免；另一方面，运动过程对于肌糖原的储备要求较高，精氨酸能够通过NO的信号通路促进葡萄糖转运，提高糖原的合成效率。同时，精氨酸可以作为糖异生的合成底物，促进糖原的合成，有利于运动能力的提升；再一方面，精氨酸可以作为脒基转移反应的脒基供体，与甘氨酸和甲硫氨酸共同合成磷酸肌酸，促进体内ATP水平的快速恢复。

       虽然氨基酸的功能多样且显著，但目前氨基酸的应用仍然没有逃离"添加剂"的范畴。虽然在运动营养食品、婴幼儿配方食品及特殊医学用途食品等特殊食品中允许某些氨基酸添加，但其仍然不具有普适性，在普通食品中仍然需要按照GB2760或者GB14880的要求执行。而精氨酸的适用范围显然更小，目前在食品领域只能用作合成香料或者作为保健食品原料申请注册。不过，特殊食品的快速发展也为精氨酸提供了潜在的发展方向，相信其未来在该领域也将大有可为。

       关键词：氨基酸  精氨酸  功能成分  食品原料

       作者简介：慕慕，食品科学硕士研究生，长期致力于食品工艺与配方的设计与研究，现主要从事肉制品的研发。