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2011-4-6 15:39 上傳

一、概述
　　谷氨酰胺（Glutamine,GLN）是哺乳動物體內(nèi)含量最豐富的氨基酸,正常人血漿濃度為0.6-0.9mmol/L。肌細胞內(nèi)谷氨酰胺濃度為20mmol/Ｌ，比血液中高30倍。谷氨酰胺量占人全身游離氨基酸一半以上，因此谷氨酰胺變化直接影響機體總氨基酸的變化。谷氨酰胺受到廣泛的關(guān)注，部分原因是其在重要疾病中顯著的代謝變化，同時也因為一些研究表明其可能為一種條件性必需氨基酸。Krebs（1935）首次發(fā)現(xiàn)哺乳動物腎臟合成和分解谷氨酰胺的能力后，人們才開始逐步了解谷氨酰胺的作用。Krebs(1935)強調(diào)了谷氨酰胺在氮代謝上的重要性：“絕大多數(shù)氨基酸都有多種功能，但谷氨酰胺的功能是最豐富的”。20年后，Eagle(1955)綜述了培養(yǎng)的哺乳動物細胞的谷氨酰胺營養(yǎng)需要，并強調(diào)谷氨酰胺是一種重要的營養(yǎng)素。在許多動物細胞中谷氨酰胺有相對高的濃度，其作為氨的清除劑和作為生物合成許多重要物質(zhì)如核酸、氨基糖和氨基酸氮的供體。谷氨酰胺是血液中最豐富的氨基酸，是腎臟中氨合成和肝臟中尿素合成的氮的載體。六十年代后期動靜脈濃度差法在狗的研究中發(fā)現(xiàn)PDV(Portal-Drained-Viseral)中有最大的谷氨酰胺的凈攝取，隨后研究表明小腸粘膜在此現(xiàn)象中起著重要作用。谷氨酰胺是豬乳中含量最豐富的游離氨基酸，并在維持早期斷奶仔豬腸道結(jié)構(gòu)和功能方面起著重要的作用（Wu,1994;Wu,1996）。近年來，谷氨酰胺引起了營養(yǎng)學(xué)家的廣泛關(guān)注，許多研究都表明谷氨酰胺為條件性必需氨基酸.
二、谷氨酰胺的生物化學(xué)和生理學(xué)重要性
　　谷氨酰胺分子量為146，有兩個氨基，一個α-氨基和一個易水解的末端氨基。盡管谷氨酰胺和谷氨酸在結(jié)構(gòu)上僅有微小差別，生理pH值條件下谷氨酰胺是電中性的，谷氨酸則帶負電荷（見圖1），但這些導(dǎo)致了在細胞培養(yǎng)液中谷氨酸不能代替谷氨酰胺和兩者轉(zhuǎn)運載體的不同。谷氨酰胺有許多重要和獨特的代謝功能：
① GLN是一種中性氨基酸，其水解脫末端氨基后生成谷氨酸，其剩余的α-氨基通
過轉(zhuǎn)氨途徑在其它各種α-氨基酸的代謝中起著重要作用；
② GLN是嘧啶、嘌呤核苷酸、核酸、氨基糖合成的重要前體物；
③ GLN是腎臟產(chǎn)氨的最重要前體，對酸堿平衡的調(diào)節(jié)起著十分重要的作用；
④ GLN是一種生糖氨基酸，是肝糖元異生的重要底物；
⑤ GLN是肝捕捉氨的主要載體和終末產(chǎn)物；
⑥ GLN是快速生長和分化細胞如血管內(nèi)皮細胞、淋巴細胞、腸粘膜上皮細胞等的重要供能物質(zhì)；
⑦ GLN是某些GLN依賴性細胞如腸粘膜上皮細胞的重要供能物質(zhì)，也是某些依賴葡萄糖合成ATP途徑受損后的最重要替代途徑；
⑧ GLN是蛋白質(zhì)代謝的重要調(diào)節(jié)因子，能促進細胞內(nèi)蛋白質(zhì)等生物大分子的合成，減少骨胳肌中蛋白質(zhì)的分解。
　　GLN的主要代謝途徑和功能見圖2。這些都表明，谷氨酰胺在維持動物健康中起著重要作用，在重要疾病中血液和組織中的谷氨酰胺含量顯著下降，導(dǎo)致谷氨酰胺的耗竭。對膿毒癥病人，其骨骼肌細胞中儲存的谷氨酰胺可能下降75%，這種下降程度和存活相關(guān)。
　　兩種主要的酶調(diào)節(jié)細胞內(nèi)谷氨酰胺的代謝：谷氨酰胺水解酶催化谷氨酰胺水解為谷氨酸，而谷氨酰胺合成酶催化谷氨酸和氨合成谷氨酰胺。復(fù)制的細胞，如粘膜細胞、淋巴細胞、內(nèi)皮細胞和腫瘤細胞等趨向于消耗谷氨酰胺，含有更大量的水解酶。而骨骼肌和肺含有大量的谷氨酰胺合成酶，所以其能合成和釋放谷氨酰胺進入血液。