长链氨基酸中链氨基酸区别
#生命的基石之一可以在太空中形成# 肽是最小的生物分子之一,是生命的关键组成部分之一。新的研究表明,它们可以在太空中的冰颗粒表面形成。这一发现证实了这样一种观点,即流星体、小行星或彗星可能通过撞击地球并提供生物积木而给地球上的生命一个开端。
肽是氨基酸的短链,而氨基酸是蛋白质的组成部分。当肽链连接在一起时,它们被称为多肽。长度超过50的多肽链就是蛋白质。有时缩氨酸被称为蛋白质的近亲。蛋白质是较大的生物分子,具有许多重要的生物作用,因此没有肽就没有蛋白质和生命。人体内的每个细胞和组织都含有缩氨酸。
埃米尔·费舍尔早在20世纪初就发现了肽和肽键。他获得了1902年诺贝尔化学奖。Fischer认为,总有一天科学家可以利用肽科学来合成蛋白质。现在我们生活在一个不断发现和合成肽的时代,导致了80多种新疗法,治疗各种疾病。肽是关键的,它们的用途广泛。他们的发现帮助我们进入了一个时代,这个时代标志着我们对生物过程的理解出现了突破。
他们在太空中的发现可能会对理解生命的起源起到同样的作用。
肽一定起源于某个地方。近年来,研究人员在太空中发现了氨基酸等其他构成元素。天文学家在坠落到地球的陨石中发现了氨基酸,他们还在一颗彗星中发现了甘氨酸以及铵盐和脂肪族化合物。现在看来,我们可以把缩氨酸添加到自然存在于太空中的有机构件列表中。
如果这项新研究是准确的,太空中的自然过程可以产生基本的生物积木。这表明生命出现的可能性是广泛的,任何肥沃的行星或卫星都可能被播种了这些基石。
这项研究来自耶拿大学和马克斯·普朗克天文研究所的科学家。论文题目是“通过碳原子的缩合在空间中生成缩氨酸的途径”。主要作者是塞尔日·克拉斯诺库茨基(Serge Krasnokutski),这篇论文发表在《自然天文学》杂志上。
在他们的论文中,研究人员指出,复杂的分子存在于星际介质(ISM)中。之前的研究人员已经在实验室模拟了ISM的条件,并产生了相同的复杂分子。但这类研究是有局限性的。他们解释说:“然而,到目前为止,只有相对较小的生物分子被证明在典型的空间条件下形成。”
这项研究的重点是灰尘颗粒的结冰表面,特别是碳或硅酸盐原子,它们存在于巨大的分子云(gmc)中。如果我们减去gmc中主要的氢和氦的数量,这些原子构成gmc中剩余质量的一半。碳原子和硅酸盐原子聚集在一起,形成直径不到百万分之一米的砾岩。它们在gmc中的位置至关重要,因为恒星,乃至行星,都是由gmc中的物质形成的。这是肽与地球或其他地方的生命之间潜在联系的开始。
这个发现很大程度上依赖于主要作者Serge Krasnokutski的科学努力。他对碳原子的化学性质很感兴趣,尤其是在太空中发现的冷碳原子。克拉斯诺库茨基开发了一种生产冷碳原子的方法,并获得了专利,这种方法可以在实验室中复制空间条件。现在世界各地的实验室都在使用这种方法。
2020年,Krasnokutski发表的研究结果显示,在冷碳原子的帮助下,甘氨酸(最简单的氨基酸)可以在尘埃颗粒的表面形成。他证明这些化学反应不需要紫外线光子作为能量来源。
找到答案的唯一方法就是设计并进行正确的实验。研究小组需要复制太空中冷碳原子的关键条件。他们使用了一种之前由耶拿大学MPIA实验室天体物理学小组开发的方法。该方法以超高真空(UHV)室为中心,可以产生ISM分子云中的真空。
在特高压内,研究人员模拟了冰尘颗粒的表面,并在其表面沉积了原子和分子。他们发现氨酮是在冷的表面形成的。氨基酮是甘氨酸的前体,甘氨酸是最简单的氨基酸。他们还发现了肽带的证据,肽带是一种化学键,在肽短链和蛋白质长链中将氨基酸连接在一起。
当研究小组将样本加热到分子云内部温度以上时,这些肽带才会出现。因此,当一颗新恒星形成时,或者当尘埃颗粒沉积在一颗恒星的宜居带的行星表面时,它们可能会自然发生。新闻稿总结说:“低温化学形成氨基酮和预热让氨基酮分子结合形成肽可以在星际尘埃颗粒上创造肽。”
研究小组已经发现了一种形成肽的新途径。它比其他途径需要更少的能量,这意味着它可以在寒冷的外太空自然发生。它还需要C原子、一氧化碳和氨,这是ISM中最丰富的分子种类。
碳是这一切的中心,就像它在所有生命中一样。单碳原子引发了丰富多样的化学反应。即使在外太空发现的条件下,这种化学物质对生命出现的需求也比以前认为的要大得多。
支链氨基酸属于健身营养补剂吗
支链氨基酸对于大部分健身者而言远没有蛋白粉“出名”,那么这个补剂到底是个什么?
从名字透露出的信息为它大概是链状,而且是多个氨基酸组成的链状结构,简称为BCAA。蛋白质中的三种常见氨基酸,即亮氨酸、缬氨酸和异亮氨酸的统称支链氨基酸。为什么叫支链氨基酸?是因为这三种氨基酸有支链的碳架,所以并非前面的猜想。
这类氨基酸以两种特殊方式促进合成代谢(肌肉增长):促进胰岛素释放;促进生长激素释放。支链氨基酸中最重要的是亮氨酸,即KIC和HMB的前身。KIC和HMB可增加肌肉,并为人体提供营养。BCAA组成几乎1/3肌肉蛋白。BCAA减缓肌肉疲劳,加速恢复,降低运动时其它氨基酸从肌肉中的丢失,并有助于机体吸收蛋白质。缺乏其中三者之一将导致肌肉丢失。不像其它氨基酸,BCAA在肌肉中代谢,而不是在肝脏。
通常的观点认为BCAA可以通过血流进入大脑,降低大脑的5羟色胺的产生,而5羟色胺可使人产生疲倦感。通过减少5羟色胺的含量可减轻脑力疲劳,如今已经有相当数量的科研支持该学说。一般来说要通过补充BCAA改善中枢疲劳,需要一个较大的剂量,但这就带来一个潜在的副作用,可能造成血氨水平的增加。氨对大脑有毒性,血氨的增加也有可能损伤肌肉代谢,引起肌肉疲劳。
BCAA之间在吸收能力上具有相互竞争性,因此必须同时补充,以保证最大程度的吸收。训练时肌肉中支链氨基酸的消耗也是很快的,运动前或运动中补充支链氨基酸可以提高运动能力和延缓疲劳。运动后即刻或运动后随餐服用支链氨基酸可以降低皮质醇和快速恢复肌肉中支链氨基酸的水平。
注:
1.氨基酸
氨基酸是组成蛋白质的基本结构单位。天然存在于蛋白质中的氨基酸有20种。不同数目的氨基酸以肽键顺序相连,形成长短不一的肽或多肽,通常相对分子质量在1500以下的称肽,1500以上的称为多肽。多肽是蛋白质分子的亚单位,有些蛋白质分子仅有一条多肽链,有些则由几条多肽链组成。
2.5-羟色胺
5-羟色胺最早是从血清中发现的,又名血清素,广泛存在于哺乳动物组织中,特别在大脑皮层质及神经突触内含量很高,它也是一种抑制性神经递质。
健身补剂之支链氨基酸,听过吗?,支链氨基酸属于健身营养补剂吗
肠外营养三腔袋已经经历了三代,第一代为长链脂肪乳,代表产品有费森尤斯生产的Kabiven;第二代包含中长链脂肪乳、橄榄油脂肪乳以及结构脂肪乳,代表产品有百特生产的Oliclinomel;第三代为鱼油脂肪乳,与前两代产品相比,鱼油脂肪乳产品能够减少免疫刺激和炎症副反应,保护重要器官,减少感染等,代表产品有JW的Winuf以及费森尤斯的SMOFKabiven,国内尚未有第三代产品上市。
根据新思界产业研究中心发布的《2020-2025年中国肠外营养三腔袋行业应用市场需求及开拓机会研究报告》显示,肠外营养三腔袋主要用于不能或功能不全或禁忌经口/肠道摄取营养的成人患者,多用于术后恢复期间。随着我国医疗水平的快速提升,国内肠外营养市场规模不断扩大,在2019年国内肠外营养市场规模已占据全球的35%以上。2019年我国肠外营养市场销售量达到5万袋/瓶,但其中三腔袋产品销量占比仅为20%左右,市场规模占比约为40%。虽然目前肠外营养三腔袋市场占比较低,但肠外营养三腔袋年均增长率较高,基本达到20%以上。
科伦药业是我国注射液领域龙头企业,当前科伦药业已获批上市的肠外营养三腔袋产品有脂肪乳氨基酸(17)葡萄糖(119)注射液、脂肪乳(10%)/氨基酸(15)/葡萄糖(20%)注射液、脂肪乳氨基酸(17)葡萄糖(195)注射液、中长链脂肪乳/氨基酸(16)/葡萄糖(16%)注射液四种产品,其中脂肪乳氨基酸(17)葡萄糖(11%)注射液为科伦药业首个上市的肠外营养三腔袋产品,应用在低能量需求以及基础能量需求的大多患者中。由于脂肪乳氨基酸(17)葡萄糖(11%)注射液应用范围广,且给药方式灵活,可满足不同患者需求,因此在销售额持续增长,在2019年销售额达到20亿元左右。
目前国内有关乳氨基酸(17)葡萄糖(11%)注射液的市场批文有6条,分别来自海思科、费森尤斯卡比华瑞制药以及科伦药业三家企业,三家均已申报一致性评价,其中科伦药业为首家过评企业。随着本土肠外营养三腔袋上市,在其高性价比优势下,市场占比持续增长,或将打破现有肠外营养三腔袋市场格局。
新思界产业分析人士表示,肠外营养三腔袋主要是应用于因各种外在条件限制,无法正常经口/肠道摄取营养的成人患者,通常应用在医院。近几年,随着我国医疗水平提升、人均收入的增长,肠外营养三腔袋市场需求攀升,行业得到快速发展