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側(cè)鏈含羧基的基本氨基酸有兩種，天冬氨酸（asparatic acid，Asp）和谷氨酸（glutamic acid，Glu）。

天冬氨酸是從百合科天門(mén)冬屬植物（asparagus）中發(fā)現(xiàn)的，所以也稱(chēng)為天門(mén)冬氨酸。天門(mén)冬別名天冬草，亮綠色小葉，秋冬結(jié)紅果，非常具有觀賞性。其塊根也稱(chēng)為天門(mén)冬，是常用中藥，具有滋陰潤(rùn)燥，清火止咳的功效。

天門(mén)冬

天冬氨酸參與尿素循環(huán)，可以降低血液中氨和二氧化碳的量，所以經(jīng)常作為氨解毒劑和疲勞恢復(fù)劑。天冬氨酸在食品工業(yè)上用于合成甜味劑，因?yàn)樗前⑺拱吞穑ㄌ於滨１奖彼峒柞ィ┑闹饕?。也可作為飲料的添加劑，用于補(bǔ)充電解質(zhì)。

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谷氨酸是從海帶中發(fā)現(xiàn)的，但是谷氨酰胺卻是四十多年前從小麥面筋（gluten）中提取出來(lái)的，因?yàn)橹饕獊?lái)源于谷蛋白（glutelin）而得名。谷氨酸具有鮮味，谷氨酸鈉是味精的主要成分。其實(shí)，天冬氨酸也有鮮味，但比谷氨酸弱一些。

谷氨酸的側(cè)鏈比天冬氨酸多出一個(gè)亞甲基，這導(dǎo)致它可以與自身的氨基反應(yīng)，形成焦谷氨酸。在生活中，這是味精不能在高溫下使用的原因。在蛋白質(zhì)中，這個(gè)反應(yīng)可以封閉肽鏈的末端氨基。如果一條肽鏈只有羧基末端，卻測(cè)不出氨基端是什么，那么很可能是生成了焦谷氨酸。

  這兩種氨基酸都是酸性氨基酸，天冬氨酸等電點(diǎn)是2.77，谷氨酸是3.22。這兩種酸性氨基酸對(duì)機(jī)體的氮代謝都十分重要。比如氨基酸的聯(lián)合脫氨，包括需要谷氨酸脫氫酶的聯(lián)合脫氨和需要天冬氨酸的腺苷酸循環(huán)兩種形式，正好對(duì)應(yīng)這兩種氨基酸。

在蛋白質(zhì)中，它們都可以為蛋白質(zhì)表面提供負(fù)電荷。另外，天冬氨酸經(jīng)常出現(xiàn)在酶的活性中心，可以參與構(gòu)成質(zhì)子傳遞通路（如胰蛋白酶），也可以直接起催化作用（如HIV蛋白酶）。

天冬酰胺（asparagine，Asn）和谷氨酰胺（glutamine，Gln）可以看作上面兩種酸性氨基酸的酰胺衍生物，在體內(nèi)很容易與對(duì)應(yīng)的氨基酸互相轉(zhuǎn)換。在蛋白質(zhì)酸水解時(shí)，這兩種氨基酸都會(huì)被水解成對(duì)應(yīng)的酸。在糖蛋白中，天冬酰胺可用于連接糖鏈，因?yàn)樘於０穫?cè)鏈上的酰胺基團(tuán)可以和糖鏈上的半縮醛羥基反應(yīng)，形成N-糖苷鍵。

      以上四種氨基酸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，很容易與三羧酸循環(huán)中間物互相轉(zhuǎn)換，所以都是非必需氨基酸。但他們對(duì)人體依然十分重要。比如說(shuō)，谷氨酰胺是哺乳動(dòng)物體內(nèi)含量最高的氨基酸，占人體全部游離氨基酸的一半以上。這與它的氨轉(zhuǎn)運(yùn)功能有一定關(guān)系。因?yàn)榘本哂猩窠?jīng)毒性，所以不能以游離狀態(tài)在血液中運(yùn)輸，所以生成無(wú)害的谷氨酰胺作為運(yùn)輸形式。

谷氨酰胺是生物體最重要的氨基供體，多種氨基酸和堿基的生物合成都需要谷氨酰胺。所以，谷氨酰胺具有促進(jìn)蛋白質(zhì)與核酸合成的作用，對(duì)于快速生長(zhǎng)和增殖的組織和細(xì)胞，如粘膜細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞等十分重要。

  在健康和過(guò)度分解代謝情況下谷氨酰胺的產(chǎn)生和利用。Nutrients. 2018

對(duì)于大運(yùn)動(dòng)量的人，尤其是耐力運(yùn)動(dòng)者，額外補(bǔ)充谷氨酰胺有助于訓(xùn)練后的恢復(fù)、提高免疫力。健身者一般都會(huì)補(bǔ)充谷氨酰胺以促進(jìn)蛋白質(zhì)合成。在腫瘤治療方面，谷氨酰胺代謝已經(jīng)成為一個(gè)重要的抗癌靶點(diǎn)。許多針對(duì)谷氨酰胺代謝的化合物成為了抗癌藥物研究的熱點(diǎn)。

在疾病或高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)等應(yīng)激狀態(tài)下，機(jī)體對(duì)谷氨酰胺的需求量增加，自身合成不能滿(mǎn)足需要，就需要從外界攝取。所以，谷氨酰胺是一種條件必需氨基酸。

參考文獻(xiàn)：

1. Vinicius Cruzat, et al. Glutamine: Metabolism and Immune Function, Supplementation and Clinical Translation. Nutrients. 2018 Oct 23;10(11):1564.