谷氨酰胺的研究进展.docx

1、谷氨酰胺的研究进展谷氨酰胺的研究进展谷氨酰胺（Glutamine,GLN）是哺乳动物体内含量最丰富的氨基酸，正常人血浆浓度为0.60.9mmol/L。肌细胞内谷氨酰胺浓度为a20mmol/L，比血液中高30倍。谷氨酰胺量占人全身游离氨基酸一半以上，因此谷氨酰胺变化直接影响机体总氨基酸水平。谷氨酰胺受到广泛的关注，部份原因是其在重要疾病中显著的代谢变化，同时也因为一些研究表明其可能成为一种条件性必需氨基酸。Krebs（1935）首次发现哺乳动物肾脏合成和分解谷氨酰胺的能力后，人们才逐步了解谷氨酰胺的作用。Krebs（1935）强调了谷氨酰胺在氮代谢上的重要性：“绝大多数氨基酸都有多种功能，但谷氨

2、酰胺是最丰富的”。20年后，EAGLE（1955）综述了培养哺乳动物细胞谷氨酰胺的营养需要，并强调谷氨酰胺是一种重要的营养素。在许多动物细胞中谷氨酰胺有相对高的浓度，其作为氨的清除剂和作为生物合成许多重要物质如核酸、氨基糖和氨酸氮的供体。谷氨酰胺是血液中最丰富的氨基酸，是肾脏中氨合成和肝脏中尿素合成的氮的载体。六十年代以后动静脉浓度差法在狗的研究中发现了PDV（Portal-Drain-Viseral）中有最大的谷氨酰胺净摄取，随后研究表明小肠粘膜在此现象中起着十分重要的作用。谷氨酰胺是猪乳中含量最丰富的游离氨基酸，并在维持早期断奶仔猪肠道结构和功能方面起着重要的作用（WU，1994；WU，1

3、996）。近年来，谷氨酰胺引起了营养学家的广泛关注，许多研究都表明谷氨酰胺为条件性必需氨基酸。一、谷氨酰胺的生物学特性和生理学重要性谷氨酰胺分子量146，有两个氨基，一个a-氨基和一个易水解的末端氨基。尽管谷氨酰胺和谷氨酸在结构上仅有微小的区别，生理PH条件下谷氨酰胺是电中性的，谷氨酸则带负电荷（见图3-1），但这就导致了在细胞培养液中谷氨酸不能代替谷氨酰胺和两者运转载体不同。谷氨酰胺有许多重要的和独特的代谢功能：GLN是一种中性氨基酸，其水解脱末端氨基后生成谷氨酸，其剩余a-氨基通过转氨途径在其它的各种代谢中丐重要作用；GLN是嘧啶、嘌呤核苷酸、核酸、氨基糖合成的重要前体物。GLN是肾脏产氨

4、的最重要前体，对酸碱平衡调节起着十分重要的作用；GLN是一种生糖氨基酸，是肝糖元异生的重要底物；GLN是肝捕捉氨的主要载体和综末产物；GLN是快速生长和分化细胞如血管内皮细胞、淋巴细胞、肠粘膜上皮细胞等的重要供能物质；GLN是某些依赖性细胞如肠粘膜上皮细胞的重要供能物质，也是某些依赖葡萄糖合成ATP途径受损后的最重要的替代途径；GLN是蛋白质代谢的重要调节因子，能促进细胞内蛋白质等生物大分子的合成，减少骨胳肌中的蛋白质的分解；GLN的主要代谢途径和功能如图3-2。这些都表明：谷氨酰胺在维持动物健康中起着重要作用，在重在疾病中血液和组织中谷氨酰胺含量显著下降，导致谷氨酰胺的耗竭。对脓毒症病人，其

5、骨骼肌细胞中储存的谷氨酰胺可能下降75%，这种下降程度和存活率相关。两种主要的酶调节细胞内谷氨酰胺的代谢：谷氨酰胺水解酶催化谷氨酰胺水解为谷氨酸，而谷氨酰胺合成酶催化谷氨酸和氨合成谷氨酰胺。复制的细胞，如粘膜细胞、淋巴细胞、内皮细胞和肿瘤细胞等趋向于消耗谷氨酰胺，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，所以其能合成和释放谷氨酰胺进入血液。 图31 生理PH值条件下谷氨酰胺和谷氨酸的结构Figue31structure of glutamine and glutamate at physiologic PH 图32谷氨酰胺在哺乳动物细胞内的代谢途径和功能Fig32mMetabo

6、lic pathways and functions of glutamine in mammalian cells二、谷氨酰胺的代谢1谷氨酰胺的转运系统谷氨酰胺在不同组织细胞的转运方式不完全相同，可被各种中性氨基酸转运系统转运，即使是同一转运系统在不同组织细胞中对GLN亲和力和转运速率也不尽相同。总体上分为二大类即Na依赖GLN转运系统和非 依赖性转运系统。前者促进细胞内GLN的积累，后者则允许细胞内高GLN外流，以协调细胞内外GLN的平衡和代谢需求。虽然有关GLN跨组织细胞膜转运机理已有许多研究和报道，但GLN转运系统在不同组织细胞中的分布和功能仍不完全清楚（表3-1和表3-2）。2谷氨酰

7、胺在不同组织器官中的代谢2.1小肠胃肠道是利用的主要器官，肠道既不合成也不储存谷氨酰胺，必须依靠其它脏器合成或外源性谷氨酰胺。在正常生理条件下，肠上皮细胞生长需要消耗大量的谷氨酰胺；在病理状态下如创伤、应激、感染及各种危重症时，谷氨酰胺消耗增加，血液和组织中的谷氨酰胺水平降低。表31 谷氨酰胺转运系统 Table31Transport system of glutamine 非Na+ Na+ Li+ ph 激素 竞争性底物 主要靶细胞A系统 / 是 / 敏感 敏感 AIB、MeAIB及其 小肠、结肠细 它中性氨基酸 胞，肝细胞NAB系统 是 / / / ？ 其它中性氨基酸 空肠、肾刷状缘膜N系

8、统 / 是 是 敏感 / 组氨酸、天门冬氨酸 肝细胞Nm系统 / 是 / / 敏感 丝氨酸、天门冬氨酸 骨骼肌ASC系统 / 是 / / 敏感 丙氨酸、丝氨酸、半 肝细胞、PAECs 胱氨酸 L系统 是 / / / ？ 支链氨基酸、芳香族氨 ？基酸、BCHLm系统 / 是 / / ？ 支链氨基酸、芳香族氨 小肠状缘膜基酸 AIB：2-aminoisobutyric；MeAIB：2-methylaminoisobutyric；PAECs：pulmonary artery endothelial cells；BCH：2-aminobicyclo2，2，1hepatamedicarboxylic a

9、cid。谷氨酰胺对保持和恢复肠道结构和功能尤为重要。Windmueller（1974）指出，肠道完全是从血浆中而不是从红细胞中摄取谷氨酰胺，因为循环通过小肠时红细胞谷氨酰胺浓度未发生变化。而小肠表皮细胞绒毛摄取了绝大多数谷氨酰胺，例如大鼠的小肠滤出25%的循环谷氨酰胺，狗和人相对少一些，但其比例仍相对高。肠道粘膜细胞含有相当高的谷氨酰胺酶活性，这与其高的摄取和代谢率相一致。此酶的活性易受、一些因子所调节（见表3-3）。刷状缘谷氨酰胺转运特征性最近被刷状缘膜转运载体所证实。空肠刷状缘谷氨酰胺的转运主要通过Na依赖性通道而实现，很少依赖非Na途径；基侧膜的谷氨酰胺的转运也是pH和Na依赖性的。 表

10、32 谷氨酰胺在鼠肝细胞中的转运系统Table 32Transport system of glutamine in rat liver N系统 A系统 ASC系统 特异性底物 组氨酸、天门冬氨酸 AIB、MeAIB 丙氨酸、丝氨酸、半胱氨酸N端甲基化氨基酸 无 抑制 无MeAIB摄取 非竞争性 竞争性 非竞争性丝氨基酸竞争底物 无 无 有离子依赖物 Na+ 强 强 强Li+ 强 弱 中Ph抑制作用 有 有 无N端侧链氨基酸 唯一 无 无NEM抑制性 弱 强 无适应性调节 有 有 无激素调节 有 有 无 NEM：Nethylmaleimide用离体大鼠小肠的灌注标本及自动灌注大鼠空肠的活体模型

11、，Windmueller和Spaeth（1974）以示踪法研究了谷氨酰胺碳和氮的代谢终产物，发现将进三分之二的谷氨酰胺碳被氧化为二氧化碳，谷氨酰胺氮则以氨、丙氨酸、瓜氨酸和脯氨酸出现。谷氨酰胺代谢的终产物进入门脉循环，无论从粘膜刷状缘或从动脉血经基底侧膜进入粘膜细胞的谷氨酰胺代谢方式是相同的（见图3-3）。小肠细胞摄取的谷氨酰胺与葡萄糖的摄入率相同，而对小肠上皮细胞而言，谷氨酰胺作为能源比葡萄糖更为重要。肠道非常适于谷氨酰胺的代谢，因为产生的氨非常容易进入门脉，其在进入系统循环前被肝脏滤出，而肝脏利用门脉中的氨合成尿素和谷氨酰胺，肝脏利用丙氨酸进行糖异生，而产生于肠道谷氨酰胺的丙氨酸在总的肝脏

12、丙氨酸的消耗是变化的。常用的研究小肠谷氨酰胺代谢有以下几种模型：A：活体流量模型（动静脉差法）B：局部灌注模型；C：肠细胞培养；D：膜载体法。上述方法各有缺点。表33 刷状缘谷氨酰胺转运和细胞内代谢的调节TABLE3-3regulation of brush border glutamine in transport and instracellular metabolism 粘膜谷氨酰胺酶 刷状缘谷氨酰胺的转运增加活性 降低活性 增加活性 降低活性口服谷氨酰胺 讥饿 口服谷氨酰胺 脓毒症糖皮质激素 内毒素 表皮生长因子 讥饿胰高血糖素 恶性肿瘤 恶性肿瘤 糖皮质激素 图33 小肠上批细胞的谷

13、氨酰胺代谢途径FIG33pathway of glutamine metabolism in the small instestinal epithelial cell2.2胰脏胰腺的内外分泌都需要谷氨酰胺作为重要能量底物，在培养细胞和离体灌注的胰腺，谷氨酰胺比其他任何氨基酸利用程度都高。静脉灌注标记的谷氨酰胺很快被从循环中清除，测定发现胰脏的外分泌腺含谷氨酰胺的代谢产物比其他组织都高，在离体的胰岛细胞中，谷氨酰胺占代谢底物的约1/3，这些研究表明谷氨酰胺可能是胰腺重量几DNA、蛋白质含量，胰液的总胰蛋白酶原和胰脂肪酶原含量也增加。谷氨酰胺也可调节胰岛激素的释放，Opara等（1990）用离体

14、灌注胰岛研究了谷氨酰胺对胰岛素和胰高血糖素释放的影响，发现在基础血糖水平下，谷氨酰胺抑制胰岛素产生，但刺激胰高血糖素的释放。2.3淋巴细胞和巨噬细胞GLN是肠道及肠道相关淋巴细胞及其它各种免疫细胞中核酸、蛋白质等生物分子合成的主要供氮体和氧化供能物质。Ardawi和Newshole（1983）证实了淋巴细胞和巨噬细胞具有高的磷酸依赖性的谷氨酰胺酶活性，能利用大量的谷氨酰胺。Newshole(1983)和ParryBillings等（1990）研究表明在抗原刺激下谷氨酰胺可能对淋巴细胞的增殖是必需的，及既可为核酸生物合成的前体又可作为主要的能源。Brand等（1986）表明增殖的淋巴细胞对谷氨酰

15、胺的消耗显著增加。现已证明淋巴细胞和巨噬细胞对谷氨酰胺的利用与对葡萄糖利用程度相等。当培养介质缺乏谷氨酰胺时，淋巴细胞对丝裂原刺激的应答能力明显降低。血中和局部组织中GLN浓度的下降会直接引起小肠乃至整个机体免疫防御功能的下降。2.4肝脏肝脏在器官内谷氨酰胺的代谢中起中枢作用，有证据表明肝脏既能消耗又能释放谷氨酰胺，肝脏可根据机体的需要来调节谷氨酰胺的净摄入和释放。在完整的肝腺泡中仅门脉周围的肝细胞发现有尿素合成和谷氨酰胺，而谷氨酰胺合成酶位于静脉周围的细胞。正如Haussinger（1990）所描述的，这是细胞间的间隔作用，其表现为门静脉周的肝细胞具有低亲和力、高的尿素合成能力系统和静脉周的

16、肝细胞具有高亲合力的氨脱毒系统（作用于逃离尿素合成的氨），这种基本调节的优点之一是在任何过量氨情况下都对此结构和功能组织无有害的影响，因为可通过可变的尿素循流来解决。静脉周的细胞谷氨酰胺酶的活性，允许这种酶作为线粒体内氨的放大器，其成的尿素循 的一种重要的决定因子。除了氨外，在肝细胞调 谷氨酰胺代 的重要位点是血浆膜的转运，血浆膜运输谷氨酰胺经钠依赖性的谷氨酰胺转运系统（SYSTEMN）这种专门性的载体蛋白仍末被鉴别和分离，研究者仅能依靠动力学分析获得 多的关于（SYSTEMN），这种专门性的载体蛋白仍未被鉴别和分离，研究者仅能依靠动力学分析获得关于（SYSTEMN）载体的调节情况。尽管相对高

17、的循环谷氨酰胺浓度，载体发挥最大的能力，NA的电化学梯度能维持胞浆内谷氨酰胺的浓度10倍于循环水平，这提示了限制谷氨酰胺代 谢率的步骤是转运而非代谢。这种世 设被研究进一步证实，用内毒素处理的大鼠，尽管肝脏谷氨酰胺的摄入增加10倍，而细胞内谷氨酰胺水平并不 升高，谷氨酰胺酶的特殊活性远高于摄入率。因此，代谢并非谷氨酰胺代谢率的限制因子。25肌肉现知体内谷氨酰胺含量（不计牛磺酸）占细胞内游离氨基酸库的61%，而且大部分来自肌肉提供。肌肉中谷氨酰胺浓度为血液循环中的30倍。正常情况下肌肉净释放谷氨酰胺，当分解代谢增强时谷氨酰胺的释放大大加快，创伤感染和内毒素或糖皮质激素处理时，肌肉细胞谷氨酰胺含量

18、迅速下降而往往影响患者的生存率。肌肉蛋白质合成速率降低与谷氨酰胺含量减少密切相关并呈正相关，胰岛素有加强和协同这一作用。各种创伤、感染、脓毒症等应激可引起各种炎性细胞与巨噬细胞、中性粒细胞、淋巴细胞释放大量炎性介质，导致肌肉蛋白质降解作用增强，GLN合成酶活性增高，使GLN合成代偿性增加及原储备在肌肉细胞中游离GLN大量释放大量入血，以满足其它器官和组织细胞如小肠对GLN的摄取和利用的需要。而关于在肠道吸收后状态下，谷氨酰胺在各器官间的正常流动见图3-4。图3-4在肠道吸收后状态下谷氨酰胺在各器官间的正常流动Fig 34 The interorgan cycle in gut postabso

19、rption condition2.6病理状况下的谷氨酰胺的代谢内毒素使分离肠细胞谷氨酰胺利用率下降，谷氨酸、丙氨酸产生减少。Ardawi等（1983）用于盲肠结扎穿孔法建立大鼠感染模型，研究感染时小肠的谷氨酰胺代谢。结果显示，小肠谷氨酰胺酶活性下降，小肠动静脉血谷氨酰胺浓度差缩小，门静脉血谷氨酸、丙氨酸和氨代谢产物减少。这些实验结果表明：感染时肠道谷氨酰胺利用率降低，这明显不同于创伤导致对谷氨酰胺的高利用率，其机制尚不清楚。目前认为，感染时细菌和毒素损伤粘膜导致对谷氨酰胺代谢能力的下降，动物实验表明，内毒素血症由于增加肠粘膜的通透性而使得肠腔内细菌和毒素移位，在大鼠注射大肠肝菌制备败血症模型

20、中发现败血症可导致小肠粘膜明显损伤，供给谷氨酰胺组肠粘膜厚度和绒毛高度比对照组显著增高。Chen（1996）观察在TPN中给败血症鼠谷氨酰胺可增加肠粘膜谷氨酰胺酶活性，维持肠粘膜结构，通过减少骨骼肌分解代谢而改善氮平衡，谷氨酰胺组大鼠死亡率为13%，对照组为21%。Ardami等（1983）报道在感染时，肠道淋巴系统代谢增强；谷氨酰胺利用率增加，部分免疫功能提高。因此供给谷氨酰胺可维持和恢复肠粘膜 屏障结构，促进肠粘膜免疫功能，防止 肠道细菌和毒素移位，增强机制抗感染能力。在狗的研究中表明，短期饥饿是与肠和肝谷氨酰胺代谢的显著适应相联系的，这种适应并不伴随着动脉谷氨酰胺浓度的显著变化。随着小肠

21、摄入谷氨酰胺的增加，肝脏则由摄入转为释放，这是由于肠道谷氨酰胺代谢产生过量的氨调节肝脏谷氨酰胺代谢，这种精细的适应性变化有助于缓解骨骼肌过度的分解。代谢性酸中毒改变了器官间的谷氨酰胺数量和流向，因为谷氨酰胺在肾脏的氨 合成中起着关键性的作用。在酸中毒情况下，肾脏脏成为谷氨酰胺消耗的主要器官，为了满足肾脏的需要，内脏组织特别是肝脏由谷氨酰胺的摄取转向净释放，肠道对谷氨酰胺的摄取也减少，此种情况下，骨骼肌也释放谷氨酰胺供应肾脏脏。在手术应激的情况下，尽管骨骼肌加速了谷氨酰胺的释放，但血液中谷氨酰胺水平仍下降，这表明其它组织中谷氨酰胺的利用加强。三、谷氨酰胺的营养1、谷氨酰胺是条件性必需氨基酸 谷氨

22、酰胺通常被归类为非必需氨基酸，这表明谷氨酰胺可以被足量的合成。又因为谷氨酰胺与其它氨基酸相比其不稳定和不易保存，故在胃、肠外营养支持液中不被利用。而此种谷氨酰胺为非必需氨 基酸的观点低估了其在代谢中质量和数量上的重要性。最近研究表明，在一些重要疾病中谷氨酰胺可能是一种条件性必需氨基酸，特别是关于其支持小肠粘膜代谢的需要。总之，许多研究表明谷氨酰胺在健康状态下是非必需的，但在如饥饿、化疗、辐射疗法导致的小肠粘膜 受损或谷氨酰胺耗竭严严重的情况下是必需的。TPN中增加谷氨酰胺或口服谷氨酰胺，均可有效的减轻肠道粘膜萎缩、增强小肠和结肠细胞的活性、增强肠粘膜功能、减少肠道内细菌和内毒素易位。谷氨酰胺减

23、轻肠粘膜结构损伤和改善肠膜屏障功能的机制尚不很清楚，可能有： 谷氨酰胺直接或间接地影响细胞内介质，如Camp和Ca，以增加紧密连接阻力、改变紧密连接对流动物质的选择性和降低乳糖跨紧密连接弥散率； 谷氨酰胺保护内皮细胞免受氧自由基损伤；谷氨酰胺可改变胰岛素胰血高血糖素比、增加肠道细胞内谷胱甘肽全盛和抗氧化能力； GLN可通过限制产生细胞因子和炎症状瓜，达到保护肠粘膜结构和屏障功能。在细胞水平上，谷氨酰胺可通过鸟氨酸脱胎换骨羧酶诱导细胞内多胺水平增高来介导其直接和间接的营养作用。细胞内多胺的积累是IGFI发挥作用的物质基础，这也表明谷氨酰胺、生长激光器素和类胰岛素生长因子在作用上有某些关联。另外，

24、EGF可促进肠粘膜双糖酶的活性，改变细胞膜 的流动性，从而影响谷氨酰胺等营养物的转运。2、肠道的谷氨酰胺营养 小肠上皮细胞等复制细胞有非常高的谷氨酰胺摄取和代谢率。很明显，这类细胞需要谷氨酰胺供能，但它们的代谢特点是消耗谷氨酰胺仅有很小比例被充分氧化。Newsholme(1985)指出，复制细胞的谷氨酰胺代谢最重要的途径是由a-酮戊二酸转变为草酰乙酸，后者又转变为丙酮酸，由谷氨酰胺碳来源的丙酮酸很少经TCA氧化，尽管复制细胞所有的TCA酶活性都很高。Newsholme（1985）认为这种现象是由于氧化产生的大量ATP经过反馈抑制降低了谷氨酰胺的利用率。高的谷氨酰胺利用率提供了最适合条件以TCA

25、循环调节细胞周期中嘧啶和嘌呤核苷酸的合成。谷氨酰胺利用率下降可能会降低细胞增殖率，增殖的小肠上皮细胞谷氨酰胺的利用率相当高时才能确保细胞分化和粘膜细胞的更新谷氨酰胺在维持小肠的代谢、结构和功能上起重要的作用，Klimberg等（1989）研究表明为大鼠提供含谷氨酰胺TPN一周，则谷氨酰胺酶 表3-4 谷氨酰胺为肠道条件性必需氨基酸的证据TABLE 3-4evidence that glutamine is a conditionally essential amino acid of gutA：概念：谷氨酰胺对肠道而言是一种条件性必需氨基酸，正常条件状况下日粮中不需要特别添加，但在某种疾病下谷

26、氨酰胺对维持小肠结构和功能是必需的。B：日粮谷氨酰胺缺乏的影响 必要影响/指标 实例 1、血中谷氨酰胺含量下降 经整个腹腔辐射的动物饲喂无谷氨酰胺日粮造成的谷氨酰胺耗竭。 2、肠粘膜萎缩或功能 在没有日粮谷氨酰胺供应时辐射或化疗处理的大鼠有严重的粘膜损伤。C: 谷氨酰胺充足的影响 必要影响/指标 实例 1、纠正谷氨酰胺的耗竭 整个腹腔辐射后含丰富的谷氨酰胺日粮恢复血液中谷氨酰胺水平 2、增强细胞利用 含丰富谷氨酰胺的TPN增加肠道对循环谷氨酰胺的摄取，对饥饿的大鼠口服谷氨酰胺 丰富的日粮增加刷状缘的转运 3、组织形态和功能增强 谷氨酰胺丰富的TPN增加大鼠绒毛高度，降低肠系膜淋巴细胞细菌易位的

27、发生注：TPN为Total-parenteral-Nutrition缩略（全肠外营养）的活性上调并刺激肠道谷氨酰胺的利用。Hwang等（1986）证实了含谷氨酰胺的TPN可增加空肠粘膜重和DNA含量，减少与常规静脉灌注相联系的绒毛萎缩，而且粘膜DNA的增加是显著的，发现谷氨酰胺与表皮生长因子（EGF）具有协同作用。Grant（1988）的研究也表明供给谷氨酰胺的TPN增加了绒毛高度和肠道氮含量。Salloum 等（1989）证实饥饿后基础日粮添加谷氨酰胺加快粘膜的更新。Burke等（1989）证实TPN加速大鼠肠道细菌易位，但当提供富含谷氨酰胺TPN时细菌易位的下降，这是由于SigA分泌增加而

28、导致细菌在肠粘膜细胞粘附下降，这意味着谷氨酰胺供应增加了肠道免疫功能。当大鼠饲以富含谷氨酰胺的TPN时其免疫功能提高，反之，则胆汗中分泌IGA浓度下降50%，细菌于直肠粘膜的附着增加，通常谷氨酰胺在调节小肠免疫系统中发挥重要作用。口服供给谷氨酰胺优于静脉灌注，因此，在一些情况下，谷氨酰胺可能是肠道淋巴组织维持和分泌性IGA合成的一种重要氨基酸。GLN是肠道上皮细胞的主要氧化炮在燃料，因此认为，GLN缺乏可能是导致TPN和其它应激状态下胃肠道功能障碍和细菌易位的重要原因。因为，TPN中增加GLN或口服GLN均能有效地减轻肠道粘膜萎缩、增加小肠和结肠上皮细胞的活性、增加胃粘膜功能、减少肠道内细菌和

29、内毒素易位。LI等（1990）观察了GLN对TPN所致的肠粘膜通透性增加和粘膜萎缩的以预防作用，结果显示GLN可明显减轻TPN所引起的空肠粘膜通透性增加和粘膜萎缩，使粘膜层增厚、绒毛高度增加和宽度增宽，接近正常水平；但肠粘膜通透性改变和粘膜萎缩程度不相关。3、谷氨酰胺对胰脏和肝脏的营养作用Helton等（1990）证实了在肠内供应谷氨酰胺也支持胰脏生长及其功能，它们也研究了对60%切除小肠和未切除的大鼠富含谷氨酰胺的TPN对胰脏外分泌腺的影响，发现在两种动物中，谷氨酰胺的添加显著增加了胰脏重、DNA含量和蛋白重，也增加了总的胰腺胰蛋白酶原和脂酶含量，谷氨酰胺可产生使胰腺泡增生而非萎缩的有利影响

30、。Li等（1990）研究了富含谷氨酰胺的TPN对肝脏脂肪变性的影响，他们的研究集中在观察过量的碳水化合物能量造成的大鼠脂肪肝以及与此相联系的门脉胰岛素/胰高血糖素摩尔比的提高，他们研究表明对高渗葡萄糖添加L-谷氨酰胺防止脂肪肝的形成，其可能是通过刺激胰高血糖素分泌，从而降低了门脉胰岛素/胰高血糖素比率，而增加肝脏脂类的输出。Helton等（1990）也发现了在切除大部分小肠后富含谷氨酰胺的肠内基础日粮在减缓肝的增重和脂肪含量方面有益的影响，这些研究与Ostenson和Grebing(1985)及Opara等（1990）的研究结果一致，表明外源谷氨酰胺能调节胰腺的内分泌功能。另外谷氨酰胺可增加肝

31、脏还原型谷胱甘肽（GSH）合成而保护肝类组织免受自由基的损害。四、谷氨酰胺研究中存在的问题和难点1、谷氨酰胺的测定在人的血浆和肌肉中谷氨酰胺是最丰富的氨基酸。尽管谷氨酰胺非常重要，但直到最近才在动物和人的生理和营养研究中成为焦点，有几个原因导致了这种现象：首先，谷氨酰胺被认为是一种非必需氨基酸，机体能够合成足够谷氨酰胺满足增长的需要；另外，谷氨酰胺不像其它氨基酸那样稳定，谷氨酰胺热不稳定，在溶液中相对不稳定，对酸敏感。在溶液中易环化为焦谷氨酸和氮，在热和强酸强碱环境中，谷氨酰胺裂解为谷氨酸和氨，如此的分解过程通常发生在血浆、全血和其它各种生物液的氨基酸测定中的前处理过程中，而在这些过程中其它氨

32、基酸则不被影响，因此，谷氨酰胺分解为谷氨酸，这两种氨基酸经常作为一个总值被报道或不被报道，所以，测定数据并没有什么变化，而谷氨基胺在氨基酸代谢和组织器官间氮转运的重要性也不能被充分的认识和了解。虽然，动物血清和乳样中的游离谷氨酰胺含量已被国外和国内一些实验室测定，但鉴于谷氨酰胺的不稳定性，准确测定谷氨酰胺就需要对样品进行特殊的前处理，然后用特殊的酶分析法或高压液相色谱法。目前广泛使用酸或碱水解法处理待测样品，此方法不能准确测定饲料和食物蛋白的谷氨酰胺含量。所以，很少有关于谷氨酰胺的报道，即使有也缺乏可信度，但是，如今采用的基因图谱法测定氨基酸序列，将能提供更精确的信息。然而，这种方法也不能排除最终各种食物蛋白中谷氨酰胺的组成可能在前处理、储存过程中降解。 表3-5基因序列法测定的特定蛋白的氨基酸组成Table3-5 Amino acid composition of selecte