氨基酸代谢产物分析

简介

氨基酸在体内一方面主要用以合成机体自身所特有的蛋白质、多肽及其他含氮物质；另一方面可通过脱氨作用、转氨作用、联合脱氨或脱羧作用，分解成α－酮酸、胺类及二氧化碳。氨基酸分解所生成的α－酮酸可以转变成糖、脂类或再合成某些非必需氨基酸，也可以经过柠檬酸循环氧化成二氧化碳和水，并释放能量。

目前用于氨基酸代谢产物分析的方法主要有 4 种：谷氨酰胺酶活性分析、丙氨酸转氨酶活性分析、谷氨酰胺含量测定和谷氨酸含量测定。

原理

根据实验方法不同，对应的原理也有所不同：

1、方法一谷氨酰胺酶活性分析的基本原理是： 谷氨酰胺酶（glutaminase，GLS）催化谷氨酰胺水解生成谷氨酸和氨，在氮素代谢中具有重要调控作用，尤其是调节游离氨含量和尿素代谢。该酶活性测定的原理是利用碘化汞钾的碱性溶液（即奈氏试剂）检测氨增加的速率，即可计算其酶活性。奈氏试剂与氨氮反应生成棕色的络合物，在 420 nm 波长处，其吸光度与氨氮含量在低于 1.75 mg/L（N）浓度范围内成正比。

2、方法二：丙氨酸转氨酶活性分析的基本原理是： 丙氨酸转氨酶（alanine aminotransferase，ALT）能够催化将氨基从 丙氨酸转移到 aα－KG 上的转氨基反应，这个可逆转氨基反应的产物为丙酮酸和谷氨酸，在氨基酸代谢中具有重要作用。哺乳动物肝细胞中 ALT 酶活性很高，当肝细胞坏死，ALT 被释放到血液，血清 ALT 活性显著增高。因此，ALT 被世界卫生组织推荐为肝功能损害最敏感的检测指标。ALT 催化丙氨酸和 α－KG 的转氨基反应，生成丙酮酸和谷氨酸；加入 2,4－二硝基苯肼溶液，不仅终止上述反应，而且与酮酸中的羰基加成，生成丙酮酸苯腙；苯腙在碱性条件下呈红棕色，可以在 505 nm 读取吸光度值并计算酶活性。

3、方法三：谷氨酰胺含量测定的基本原理是： 谷氨酰胺（glutamine，GLN）属必需氨基酸，许多组织含有 GLN 合成酶，催化 GLN 合成。在剧烈运动、创伤、感染等应激状态下，机体对 GLN 的需要量可能超过合成 GLN 的能力。机体合成的 GLN 量不足，可导致蛋白质合成减少，小肠黏膜萎缩等现象。因而 GLN 被称为条件必需氨基酸。谷氨酰胺在谷氨酰胺酶的作用下生成谷氨酸和 NH，通过检测 NH，的含量来计算谷氨酰胺的量。

4、方法四：谷氨酸含量测定的基本原理是： 虽然谷氨酸不是人体的必需氨基酸，但它有较高的营养价值。谷氨酸吸收入血后，易与血氨形成谷氨酰胺，解除代谢过程中氨的毒害作用，因而能预防和治疗肝性脑病。谷氨酸作为神经中枢及大脑皮质的主要能量来源，在神经系统功能中具有重要意义。在 NAD^＊存在下，转氨酶和谷氨酸脱氢酶催化谷氨酸生成 α－KG、NADH 和 NH，检测 NADH 的含量反映谷氨酸的含量。细胞内谷氨酸的含量与细胞自身的酶含量以及培养基中谷氨酰胺的含量相关，如果检测结果偏低，需要增加样品浓度进行检测。

来源：丁香实验