Аминокислоты и белки

  Неполноценность пищи заключается преимущественно  в нехватке белков, которые в желудочно-кишечном тракте гидролизуются до аминокислот L-ряда. Наибольшее значение имеют незаменимые пищевые кислоты: L-лизин, L-триптофаи, L-метионин и L-глутаминовая кислота. Белковое голодание определяется сейчас в 4 млп. т белка, соответствующих 15 млн. т мяса крупного рогатого скота. Оно преодолевается увеличением ресурсов сельского хозяйства (животноводство и земледелие), получением из углеводородов нефти микробиологического белка (кормового и пищевого) без вкуса и запаха, не уступающего по питательности пищевым белкам, богатым лизином, но лишенным метионина. Наконец, питательная ценность пищи и кормов значительно повышается добавлением к ним небольших количеств незаменимых α-аминокислот. Так, например, добавление 0,1-0,25% лизина к кормам снижает расход кормов на 15-20% и увеличивает привес сельскохозяйственных животных на 20%, а введение в корм метионина повышает яйценосность кур на 20%. Глутаминовая_кислота - самая распространенная в мире приправа (после соли)-добавляется для улучшения вкуса почти всех пищевых концентратов и консервов. Она также помогает бороться с некоторыми нервно-психическими заболеваниями.

  α-Аминокислоты являются основным компонентом синтетической пищи на углеводной основе, содержащей необходимые витамины и синтетические вкусовые вещества. Поэтому возросшая потребность в α-аминокислотах потребовала разработки простых и дешевых промышленных способов их получения с использованием доступных исходных продуктов.

  Синтез  аминокислот. Аминирование α-галогенокарбоновых кислот — первый синтетический метод получения аминокислот (У. Перкин, 1858 г.).

  Физические  и химические свойства. α-Аминокислоты - твердые кристаллические вещества, вследствие ионного строения имеют высокие и нечеткие температуры плавления, обычно хорошо растворимы в воде, плохо в спирте и совсем не растворяются в эфире.

  Некоторые β-замещенные γ-аминомасляной кислоты (β-фенил-γ-аминомасляная кислота, фенибут — по официальной терминологии) являются психотропными успокаивающими медицинскими препаратами (транквилизаторами), благоприятствующими улучшению состояния психических больных и снижающими нервное напряжение у здоровых людей. Их основным преимуществом по сравнению с многочисленными психотропными препаратами, чуждыми организму по химическому строению, является отсутствие токсичности вследствие близости строения к естественным продуктам обмена. Воздействие лекарственных веществ — продуктов синтетической органической химии — на психику изучает новая ветвь фармакологии — психофармакология.

  Растения  и большая часть микроорганизмов способны производить весь набор аминокислот и, следовательно, располагают набором всех ферментов, необходимых для их биосинтеза. У животных, аналогично тому, как это имеет место в случае коферментов и кофакторов, часть ферментов, необходимых для биосинтеза аминокислот из простых и доступных предшественников, отсутствует, в связи с чем некоторые аминокислоты должны быть получены ими с пищей. Такие аминокислоты называют незаменимыми. К их числу относят триптофан, фенилалапин, валин, изолейцин, лейцин, метионин, лизин, аргинин, гнетидин и треонин. Строго говоря, к этой же категории следовало бы отнести цистепп и тирозин, поскольку пути их биосинтеза у этих организмов из доступных предшественников отсутствуют. Однако в продуктах питания их присутствие не столь обязательно, так как цистеин может легко образовываться из незаменимого метионини, а тирозин — из незаменимого фенил-аланина. Аргинин является незаменимой аминокислотой лишь в период интенсивного роста организмов, когда он необходим в особенно больших количествах. Умеренные потребности в аргинине у животных могут обеспечиваться за счет функционирования цикла мочевины.

  Полностью заменимыми являются восемь аминокислот: аланин, аспартат, аспарагин, глутамат, глутамин, серин, глицин и пролин.

  Глицин  используется в качестве строительного  блока при синтезе пуриновых  колец.