Лизин ацетилсалицилат

Электронная почта: lilyoo@bbcapharma.com

Форма существования

По оптической активности лизин имеет три конфигурации: L-тип (левовращающую), D-тип (правовращающую) и DL-тип (деротирующую). Только L-тип может использоваться живыми организмами.

Содержание активного L-лизина обычно составляет 77–79%. Животные-монопираны не способны самостоятельно синтезировать лизин и не участвуют в трансаминотрансферазе. D-аминокислоты и L-аминокислоты после ацетилирования аминокислот могут быть дезаминированы под действием оксидазы D-аминокислот или L-аминокислот и дезаминированы, дезаминогенные кетокислоты больше не выполняют функции аминокислот, то есть реакция дезаминирования необратима, поэтому часто в питании животных их недостаточно.

Электронная почта: lilyoo@bbcapharma.com

Физические и химические свойства

Обычно называемый лизином, относится к типу L. Лизин L-типа представляет собой игольчатые кристаллы, темнеющие при 210 градусах Цельсия, разлагающиеся при 224,5 градусах Цельсия, растворимые в воде, малорастворимые в спирте, нерастворимые в эфире.

Биохимический метаболизм

Лизин усваивается только организмами L-типа. Свободный лизин легко поглощает углекислый газ из воздуха, его кристаллизация затруднена, и в его составе существуют продукты общего назначения. Лизин растворим в воде и является одним из наиболее легко усваиваемых продуктов по сравнению с другими аминокислотами. Поступление лизина в организм происходит сначала путём активного транспорта из полости тонкого кишечника в клетки слизистой оболочки тонкого кишечника, а затем через воротную вену в печень; расщепление и метаболизм лизина также осуществляются в печени. Он конденсируется с кетотрековой кислотой с образованием дрожжевых аминокислот, которые затем преобразуются в тол-α-аминогексановую кислоту полуальдегида и в конечном итоге превращаются в ацетилкоэнзим a. В отличие от других аминокислот, лизин не участвует в трансаминотрансферазе, а реакция дезаминотрансферазы необратима, поэтому расщепление и метаболизм лизина весьма специфичны. Лизин — сахаристая и кетогенная аминокислота, поэтому он может участвовать в образовании d-глюкозы, гликогена, липидов и в конечном итоге вырабатывать энергию.

Эксперименты по усвоению лизина у человека показывают, что скорость усвоения добавок лизина такая же, как и у лизина из пищевых белков, что свидетельствует о том, что добавки лизина являются эффективным способом восполнения дефицита лизина в рационе. Исследование показало, что в течение 5–7 часов после приема пищи лизин быстро переносится в мышечную ткань. В отличие от других незаменимых аминокислот, лизин накапливается в клетках мышечной ткани в большей степени, что свидетельствует о том, что мышечная ткань является хранилищем свободного лизина в организме. Из всех незаменимых аминокислот лизин запасается в организме в наибольшей степени.

Электронная почта: lilyoo@bbcapharma.com

Биосинтетические пути

Путь биосинтеза лизина постепенно прояснялся с 1950 года. Путь биосинтеза лизина отличается от путей биосинтеза других аминокислот и варьируется в зависимости от типа микроорганизма. Пути биосинтеза лизина у бактерий требуют синтеза лизина через диаминохиновую кислоту (ДАК). Путь биосинтеза лизина у дрожжей и плесени требует синтеза α-аминогексановой кислоты. Аналогичный путь синтеза лизина через диамино-дикислоту аналогичен, но у разных бактерий механизмы регуляции биосинтеза лизина различаются.

Аспарагиновый путь

Аспарагиновая кислота реагирует с образованием диаминокислоты (dap), которая, в свою очередь, синтезирует лизин. Путь синтеза лизина у дрожжей требует реакции аспартама для синтеза α-аминоацетилата. α-аминоацетилирование, осуществляемое генами lysx, lysz, lysy, lysj, argd, lysk, а продукты генов arge катализируют образование промежуточных продуктов ацетилирования: n-ацетил-L-α-аминоуксусной кислоты и т. д., что приводит к образованию лизина.

Аспартамовый путь, также известный как путь диаминокислоты, в основном присутствует у бактерий, зеленых водорослей, простейших и высших растений, а также может синтезироваться с использованием сульфина, метионина и изолюктамата.

α -аминогексановый путь кислоты

Синтез 2-кетониевой кислоты и ацетилкоэнзима a через путь α-аминоуксусной кислоты. Пятиступенчатая реакция катализируется изоциратсинтазой, синтазой ютеевой кислоты/синтазой шунь-хедовой кислоты, утрексатдегидрогеназой, 2-кетониевой кислотой и ацетилкоэнзимом a (α-аминоацетилазой). Во второй реакции α-аминоуксусная кислота катализируется α-аминоацетилазой, дрожжевой аминокислотредуктазой и дрожжевой аминодегидрогеназой с образованием лизина.

Пути α-аминоуксусной кислоты присутствуют у высших грибов и палеобактерий.

Электронная почта: lilyoo@bbcapharma.com

Источник пищи

Лизин является одним из компонентов белка, и продукты, богатые белком, как правило, содержат лизин. Он содержится в продуктах животного происхождения, таких как постное мясо, рыба, креветки, крабы, моллюски, яйца и молочные продукты для скота и птицы, а также в бобовых (включая сою, фасоль и их производные). Кроме того, содержание лизина относительно высоко в миндале, фундуке, ядрах арахиса, ядрах тыквы и других орехах. Злаки являются первой аминокислотой, ограничивающей потребление лизина, поскольку содержат его в небольшом количестве и легко разрушаются при обработке.

Количество, необходимое человеческому организму

Потребность в лизине варьируется в зависимости от группы людей (младенцы, подростки, взрослые). В 2005 году Комиссия по продовольствию и питанию США установила норму потребления лизина для взрослых в размере 31 мг/кг, основываясь на результатах исследования, проведенного в то время (1·d-1).

В 2007 году комитет экспертов ВОЗ/ФАО/УООН, основываясь на результатах соответствующих исследований на людях, определил потребность в лизине в размере 30 мг/кг в сутки. В настоящее время это значение является общепринятым. Потребности в лизине для младенцев и подростков, определенные ВОЗ/ФАО, составляют (мг/кг) в сутки: 1 месяц (119), 2 месяца (87), 3 месяца (75), 4 месяца (68), 6 месяцев (65), 1-2 года (45), 3-10 лет (35), 11-14 лет (35), 15-18 лет (33). В настоящее время в Китае не разработаны рекомендуемые нормы потребления лизина для людей, придерживающихся привычек питания жителей Китая.

Электронная почта: lilyoo@bbcapharma.com

Скорость переваривания и скорость использования

Эффективность усвоения лизина d-ли и L-типа различна. D-лизин плохо усваивается и используется, а основная биологическая активность принадлежит L-лизину. ε-Аминокислота лизина очень активна и легко связывается с активной карбуловой группой в корме, образуя трудноусвояемые и трудноусвояемые соединения.

Пищевая физиологическая функция

Лизин регулирует метаболический баланс организма и является структурным компонентом для синтеза карнитина, который способствует синтезу жирных кислот в клетках. Добавление небольшого количества лизина в пищу может стимулировать секрецию желудочных протеаз и желудочного сока, улучшать секрецию желудочного сока и играть важную роль в повышении аппетита, способствуя росту и развитию детей младшего возраста. Лизин также может улучшать усвоение кальция и его накопление в организме, ускоряя рост костей. Недостаток лизина приводит к недостаточной секреции желудочного сока и анорексии, алиментарной анемии, что приводит к обструкции центральной нервной системы и задержке роста. Лизин также может использоваться в медицине как вспомогательное средство для диуретиков, для лечения отравления свинцом, вызванного снижением уровня хлоридов в крови, а также вместе с кислотными препаратами (такими как салициловая кислота и т. д.) для выработки солей, уменьшающих побочные реакции; в сочетании с метионином может подавлять тяжелую гипертонию, а исследования показали, что добавление лизина может ускорить выздоровление при герпетической инфекции и предотвратить ее рецидив.

Участвуют в синтезе белков организма

Лизин, как незаменимая аминокислота в организме, участвует в синтезе различных белков, таких как скелетные мышцы, ферменты, сывороточные белки, пептидные гормоны и так далее.

Электронная почта: lilyoo@bbcapharma.com

Участвуйте в энергетическом обмене

Лизин участвует в биосинтезе карнитина в организме. Карнитин играет важную роль в жировом обмене и является его важнейшим кофактором. Лизин является одним из предшественников синтетического карнитина, поэтому его прием может ускорить жировой обмен в организме. Лизин обладает мощным проникающим действием через гематоэнцефалический барьер, может проникать непосредственно в мозговую ткань, воздействовать на дыхательную цепь, восстанавливать нервные клетки и обеспечивать нормальную физиологическую деятельность, обеспечивая организм необходимым источником энергии.

Способствует усвоению минералов и росту костей

Лизин может образовывать хелатные соединения с кальцием, железом и другими минеральными элементами, образуя растворимый низкомолекулярный мономер, способствующий усвоению этих минеральных элементов.

Улучшает иммунную функцию

Лизин считается неспецифической мостиковой молекулой, которая соединяет антигены с Т-клетками, заставляя их оказывать специфическое воздействие на антигены.

Лечение инфекции, вызванной вирусом простого герпеса

Исследование также показало, что добавление лизина может лечить инфекцию вируса простого герпеса.

Электронная почта: lilyoo@bbcapharma.com

Процесс ферментации

Ферментацию лизина можно разделить на метод двухэтапной ферментации (также известный как метод добавления прекурсора) и метод прямой ферментации.

Двухэтапный метод ферментации

Метод двухступенчатой ферментации был разработан в начале 1950-х годов и основан на использовании диаминохиновой дикислоты – предшественника лизина, который превращается в лизин после деоксигенации, осуществляемой микробными ферментами (диаминодиазепамом). Поскольку диаминоевая кислота также образуется в результате ферментации, этот метод называется ступенчатой ферментацией. После 1970-х годов Япония усовершенствовала этот процесс, используя фиксированную диаминокислотную деглутазу или бактерию, содержащую этот фермент, для непрерывного получения лизина. Несмотря на это, этот процесс всё ещё сложен и был заменён прямой ферментацией.

Метод прямой ферментации

Прямая ферментация — широко используемый метод производства лизина. Обычно в качестве сырья для производства сахара используют тростниковый или свекловичный сахар после переработки отходов мелассы, гидролизата крахмала и другого дешевого сырья для производства сахара. Кроме того, в качестве сырья также доступны уксусная кислота, этанол и т. д. Основными микроорганизмами, продуцирующими лизин методом прямой ферментации, являются мутантные штаммы Lollipop Glutamat, Yellow Short Bacillus и Lactobacillus Fragrance Short Bacillus. Этот метод был разработан в конце 1950-х годов, а с 1970-х годов, благодаря развитию селекционных технологий, были отобраны мутантные штаммы с несколькими генетическими маркерами, что сделало процесс более зрелым, а выход лизина увеличился. Максимальный выход кислоты в промышленном производстве был увеличен до 100-120 г на литр ферментации, а степень извлечения достигла около 80%-90%.

Электронная почта: lilyoo@bbcapharma.com

Статус-кво производства

L-лизин был первоначально выделен путем гидролиза белка. Гидролиз белка обычно основан на использовании порошка крови животных в качестве сырья. Этот метод характеризуется простотой процесса, но ограниченным количеством сырья и подходит только для мелкосерийного производства. Существует также метод химического синтеза, ферментативный метод. В основном используются голландский метод DMS и японский метод Toray. Главным недостатком этого метода является использование высокотоксичного сырья (фотогаза), возможное наличие остаточных катализаторов, низкая безопасность продукта и серьёзные экологические проблемы. В 1960 году Япония впервые применила микробную ферментацию. Микробная ферментация производит аминокислоты, которые искусственно ослабляют механизм метаболического контроля биосинтеза аминокислот, что приводит к накоплению большого количества необходимых аминокислот. Стереоскопическая специфичность аминокислот L-типа определяет, что процесс получения аминокислот путём ферментации проще и быстрее, чем химический синтез. В середине 1960-х годов в Китае начались исследования по селекции и ферментации штаммов лизина, однако из-за низкой урожайности их трудно было внедрить в промышленность. Прорыв в исследованиях Китая произошёл лишь в конце 1970-х – начале 1980-х годов, после того как мировое производство лизина стало индустриальным. В настоящее время большинство мировых предприятий, производящих лизин, используют метод ферментации, и процесс производства лизина L-типа практически отработан.

Штаммы, используемые для промышленной ферментации с целью получения лизина, в основном представляют собой мутантные штаммы, такие как бациллы и бациллы, имеющие высокую экономическую ценность. Наиболее широко используется глутаматная палочка. Кроме того, для получения лизина также известны кишечная палочка (E. coli), жёлтые короткошёрстные бактерии, пивные дрожжи, короткошёрстные бактерии лактатного брожения, ложный шёлковый дрожжевой грибок и др.

Существует четыре основных типа микроорганизмов, продуцирующих лизин: дикий тип, тип, связанный с мутацией питательных веществ, тип, связанный с мутацией регуляторных веществ, и тип, связанный с мутантной регуляцией питательных веществ. В промышленных условиях условия ферментации (скорость смешивания, pH, растворенный кислород, температура и CO2) изменяются путём оптимизации ферментируемых штаммов (мутагенных и генно-инженерных) для увеличения продукции лизина. Высокопродуктивные штаммы микроорганизмов получают традиционными методами мутагенеза (ультрафиолетовое облучение, рентгеновское излучение, азотистый иприт и нитрозилстеры и т. д.), методами слияния протоплазмы и генной инженерии. Сообщается, что продукция лизина мутагенными штаммами увеличивается на 40-50%. Мутагенные штаммы для недорогих источников углерода в качестве сырья для ферментации, такого как различные виды крахмала, гидролизного сахара, меда, уксусной кислоты и этанола, производство лизина путем ферментации, через разделение, концентрирование, выпаривание, кристаллизацию, сушку, производственный процесс для получения лизина кормового качества, очищение может быть получено для получения продуктов пищевого и фармацевтического качества.

Электронная почта: lilyoo@bbcapharma.com

• Предыдущий пост
  Эритрит
• Следующий пост
  Парацетамол