體所需的「胺基酸」

認識氨基酸

蛋白質的最基本單位是胺基酸（Amino acid），依照一定的比例及型式排列而成，人體攝取蛋白質後，經過消化系統消化後的營養稱為胺基酸，「胺基酸」(amino acid)是最能夠刺激和控制人體生長的重要元素。「胺基」是有機的微細分子(organic molecules)，於生物學結構(biological structure)和人體化學(body chemistry)的領域擔當起非常重要的角色。它們可以被識別為：「鹼性基團」(NH2)和「酸性基團」(COOH)，「鹼性基團」是該分子的基礎部份，它可以與「有機」(organic) 和「無機」(inorganic)的「酸」(acid)作出反應及組成「氨基化合物」(amides)。

胺基酸是構成蛋白質的化學單位，或通常被稱作堆砌磚〈building blocks〉。沒有適當的胺基酸組合，蛋白質無法存在。要了解胺基酸的重要性，必須先了解蛋白質對人體的必要性。所有的生物，其結構主要是由蛋白質提供。從最大型的動物到最渺小的微生物，都是蛋白質構成的。而且，蛋白質以不同的形式，參與維持生命的重要化學反應。

人體中的肌肉、韌帶、肌腱、器官、腺體、指甲、頭髮、及體液〈膽汁與尿液除外〉等均由蛋白質構成。骨骼生長發育必須蛋白質、酵素、荷爾蒙、肌基因等，也都包含各式蛋白質。僅次於水，蛋白質佔體重的最大部分。因此，可想而知為什麼符合身體對蛋白質的需求對健康是如此重要。

為了製造一個完整無缺的蛋白質，必須含有各種構成此蛋白質的胺基酸。各種胺基酸幾乎可以無限的連結成50,000種不同的蛋白質及20,000種已知道的酵素。因為每一種蛋白質是由不同的胺基酸組成，每一種蛋白質都有特定的任務，因此他們彼此不能互換。胺基酸含有大約百分之十六的氮。這使它們在體內與糖類及脂肪有別。

胺基酸的基本構造

胺基酸種類很多，但有共同的基本構造；先畫一個十字，如下述方法在四端加上四個化學基團即可。

你只要在這十字的中央填上一個碳原子 (叫做 a 碳)，在周圍的四個位置分別填上一個氫原子、胺基、酸基及一個 R 基團，基本的胺基酸構造即完成。

R 基團可以由最簡單的 H 開始填入，就是最簡單的 glycine；再來是 CH3 就是alanine；如此越來越大，並加入其它種類的原子 (如氧或硫)，或額外的胺基或酸基，就可以組成多采多姿的二十種胺基酸。

胺基酸的性質

酵素是代謝反應的催化劑，大部份酵素的成份都是蛋白質，而蛋白質是由胺基酸頭尾相接而成。胺基酸的性質會直接影響蛋白質的結構與功能，因此也是影響酵素專一性與催化能力的重要因子。顧名思義，在胺基酸中同時具有胺基與梭基這兩個官能團。其中胺基的 pK 值大約是 10；而梭基的 pK 值大約是 5。因此在 pH7 時，胺基會與氫離子接合而帶正電，梭基上的氫離子則會解離而使梭基帶負電。若胺基酸的 R 基不帶電，在正、負相抵後，胺基酸是不帶電的。

在形成蛋白質時，胺基會與另一個胺基酸的梭基結合成不帶電荷的醯胺鍵，因此影響蛋白質電性的主要因子是 R基上的電荷，而非胺基與梭基上的電荷。電荷間的作用力，或與蛋白質本身的穩定度有關，或可形成蛋白質間的交互作用。例如與 GCN4 蛋白質在疏水性環境中有鹽橋 (salt bridge)，可分別穩定蛋白質之結構或與蛋白質間的交互作用。蛋白質上之電荷亦與功能有關，例如與 DNA 接合的組織蛋白 (histone) 富含中性時帶正電的 Lys 與 Arg，再如許多酵素活化區內帶電荷之胺基酸可與受質作用。

胺基酸的分類

在自然界中存在的胺基酸有５０種以上，常見的胺基酸有大約29種，而實際上人體生長需要，在營養學上常討論，並存在於蛋白質中的只有22種不同的氨基酸，14種可以自我生產 (稱為「非必需」Non-essential「胺基酸」)，其餘8種~11 (稱為「必需」Essential「氨基酸」)就需要從日常進食裏吸收，而不能自我生產。

一搬來說，胺基酸在人體中可以自製，某些則存在於食物中，動物體若不從食物中攝取這些胺基酸則呈現病理症狀，所以這些胺基酸對動物體來說，是非常重要不可缺少的。我們常依其重要性，將胺基酸分成三類：

1. 必需胺基酸（Essential amino acid）：凡胺基酸僅存在於食物中，身體無法自行合成者，稱之，共10種。色胺酸（Tryptophan）、離胺酸（Lysine）、甲硫胺酸（Methionine）、擷胺酸（Valine）、苯丙胺酸（Phenoalanine）、氫丁胺酸（Threonine）、異白胺酸（Isoleucine）、酪胺酸（Tyrosine）、胱胺酸（Cystine）

u        酪胺酸可自苯丙胺酸合成，胱胺酸可由甲硫胺酸合成，所以有時被列為非必需胺基酸。但身體若無苯丙胺酸及甲硫胺酸，被無法合成酪胺酸及胱胺酸，因此被提列為必需胺基酸。

2. 半必需胺基酸（Semi-essential amino acid）：身體可自製但合成量不夠身體需求，如嬰兒成長所需要之胺基酸，所以必須自食物中獲得，如組織胺酸（Histidine）、精胺酸（Arginine）。

3. 非必需胺基酸（Non-essential amino acid）：身體能夠自行合成足夠量的胺基酸。如甘胺酸（Glysine）、丙胺酸（Alanine）、胱胺酸（Cysteine）、天門冬胺酸（Aspartic acid）、麩胺酸（Glutamic acid）、絲胺酸（Serine）、脯胺酸（Proline）、瓜胺酸（Citrulline）。

胺基酸的功能

胺基酸組成蛋白質或蛋白質分解成胺基酸以利身體使用是體內持續進行的反應。當我們需要一點酵素蛋白質，身體便製造多一點酵素蛋白質；當我們需要多一點細胞，身體便製造更多的蛋白質給細胞。身體依不同的需要產生不同類的蛋白質。萬一體內庫存的某一必須胺基酸耗盡了，身體將無法製造需要此胺基酸的蛋白質。這導致蛋白質缺乏，容易引起各種疾病。

中樞神經系統不能沒有胺基酸，它門是神經衝動的傳導物(Nurotransmitters)或傳導物的前身。這些神經衝動的傳導物是大腦接收及傳送訊息所必備的。除非所有的胺基酸同時出現，否則幾乎任何岔錯都可能發生於訊息的傳送。高蛋白質的飲食會暫時的增加警覺性。

氨基酸除了形成身體主要器官之結構蛋白外(如肌肉、內臟、骨骼…等)，它還是啟動及關閉我們體內許多化學反應及代謝功能的開關，包括荷爾蒙或酵素分泌，免疫系統功能等，某些胺基酸還當做腦部經神訊息傳遞之媒介物，包括腦部控制身體各部位的活動及腺體分泌，甚至連情緒反應也與胺基酸的作用有關。

以下將各種胺基酸之功能，分別介紹之：

＊色胺酸(必須胺基酸Tryptophan)：色胺酸是天然的精神鬆弛劑，能改善睡眠，減輕焦慮及憂慮，改善頭痛，加強免疫功能，減少心臟血管疾病機會。色胺酸是合成血清素(serotonin)的原料，因此，色胺酸不足容易造成憂鬱焦慮及暴食症傾向。

＊離胺酸(必須胺基酸lysine)：離胺酸可幫助鈣質吸收，促進膠原蛋白形成，幫助抗體荷爾蒙及酵素之製造，可以輔助治療單純性泡疹。

＊甲硫胺酸(必須胺基酸Methionine)：甲硫胺酸能防止頭髮、皮膚及指甲之病變，可以降低膽固醇濃度、降低肝脂肪、防止中毒、協助腎臟排泄「阿摩尼亞」(Ammonia)。

＊苯丙胺酸(必須胺基酸Phenylalaine)：苯丙胺酸是腦部及神經細胞製造神輕傳導物「新腎上腺素」(norepinephrine)的原料，新腎上腺素可以使我們精神上保持警覺，改善記憶及對抗憂鬱。

＊酥胺酸(必須胺基酸Threonine)：酥胺酸是人體膠原蛋白，及牙齒紶瑯質之重要成份，它還可以防止肝臟脂肪堆積，及促進胃腸道功能更平順。

＊纈胺酸(必須胺基酸valine)：促進腦力，改善肌肉協調功能及安定情緒。

＊白胺酸及異白胺酸(必須胺基酸Leucine&Isoleucine)：是身體許多重要生化成份的原料，包括與能量代謝有關的物質，以及腦中與警覺性有關的神經傳導物。

＊精胺酸(Arginine)：精胺酸可以增強人體對抗細菌、病毒及腫瘤之免疫力、促進生長激素之分泌，促進傷口癒合及肝細胞再生。精胺酸還能促進肌肉形成及減少脂肪囤積。

＊酪胺酸(Tyrosine)：它是腦中神經傳導物之一，可協助克服憂鬱、改善記憶。促進甲狀腺，腎上腺及腦下垂體之功能！

＊甘胺酸(Glycine)：協助從血液中釋放氧氣到組織細胞，幫助荷爾蒙的製造，加強免疫功能。絲胺酸(Serine) 幫助肌肉及肝臟儲存肝糖，協助製造抗體，合成神經纖維之外鞘。

＊麩胺酸(Glutamic acid)：麩胺酸又稱”腦細胞的食物”，可以提高腦部功能，促進傷口癒合，減輕疲勞，減輕酒癮，降低對醣類之嗜好。它還可促進生長激素合成，增加肌肉量及減少脂肪囤積。

＊天門冬胺酸(Aspartic acid)：幫助阿摩尼亞(Ammonia)排泄，恢復疲勞，增加身體耐力。

＊牛膽胺酸(Taurine)：清除自由基，延緩老化過程，穩定細胞膜之電位，對癲癇之治療有幫助。

＊胱胺酸(cystine)：清除自由基，延續老化及抗輻射，抗空氣污染，中和毒物，它是皮膚構造的重要成分(約10~14%)，幫助皮膚再生，使燙傷及外傷加速癒合。

＊組胺酸(Histidine)：組胺酸是人體血紅素的主要成份之一，可以用來治療類風溼關節炎，過敏疾病、貧血病，缺乏組胺酸會造成聽力減退。

＊脯胺酸(Proline)：對於維持關節及肌腱的正常功能有舉足輕重的地位，它還可以強化心肌的功能。

＊丙胺酸(alanine)：丙胺酸是肌肉組織及腦部中樞神經之能源之一，可幫助產生抗體，協助糖類及有機酸的代謝。

結語

胺基酸是我們身體所不能缺乏的，如果飲食不均衡，也就容易導致胺基酸的含量不足，身體就會產生毛病。如果一個人因食物攝取不良而患蛋白質缺乏症，還會產生其他的症狀。為了避免這些問題，我們得確定飲食的均衡，或可以服用含必須胺基酸的營養補充品。

除了上述的重要功能，胺基酸還使用維他命及礦物質適當地執行它們的任務。縱然維他命及礦物質能迅速的吸收利用，但除非胺基酸在場，否則也無法生效。

平日我們所吃的食物中，動物性食物所含的必須胺基酸多且完整，但是植物性的食物就常缺乏某些胺基酸，而素食者的食物來源是以物性食物為主，所以要以『互補』的方式來獲得足夠的必須胺基酸。

例如 ：

1.      穀類缺乏離氨酸和異白氨酸，就與豆類或花生、芝麻、黃豆等食物搭配吃以補充穀類不足之處。

2.      豆類缺乏色氨酸、甲硫氨酸，可與米、小麥、芝麻、花生等搭配吃。

3.      蔬菜缺乏異白氨酸、甲硫氨酸，可與芝麻、菇類、米製品搭配吃。

如此一來，我們透過食物互補的效用，各類的胺基酸較不易缺乏，也就不容易有蛋白質缺乏的情形了。