Биохимия аминокислот - А. Майстер 1961

Природные аминокислоты
Другие природные аминокислоты
Распространение свободных аминокислот

Хотя и было известно, что многие аминокислоты встречаются в природе в свободном состоянии, более детальные сведения о распространении свободных аминокислот получены лишь в последнее время. При помощи хроматографического метода [325], широко используемого в последние годы, оказалось возможным определить аминокислотные «спектры» или «профили» различных тканей; по этому вопросу ежегодно публикуется множество исследований. Результаты, полученные с применением новейших методов, во многих случаях подтвердили данные, добытые ранее при помощи химических, ферментативных и микробиологических методов. Однако метод хроматографии позволяет с такой быстротой и удобством одновременно исследовать большое количество аминокислот, что он стал одним из главных приемов изучения аминокислот.

При помощи хроматографических и других методов получены детальные сведения о содержании свободных аминокислот в различных растительных и животных тканях. Много внимания было уделено аминокислотному составу плазмы крови [326], мочи [307], пота [327, 328] и спинномозговой жидкости [328]. В табл. 3 приведены цифры, характеризующие содержание аминокислот в некоторых тканях кошки, в плазме крови и моче человека и в клубнях картофеля. Многие ткани отличаются своеобразным «спектром» свободных аминокислот (см., например, [329—333]), наглядно выявляемым при двухмерной хроматографии на бумаге [168, 329, 334] (Стр. 43). Метод Мура и Стайна (стр. 41), хотя он и более сложен, чем хроматография на бумаге, имеет большие преимущества, так как дает возможность получить точные количественные данные.

Интересны данные о содержании аминокислот в плазме крови человека [326]. Главным аминокислотным компонентом плазмы является глутамин; на его долю приходится около всего содержания аминокислот. Глутаминовая и аспарагиновая кислоты присутствуют в плазме в сравнительно небольшом количестве. Содержание аланина, валина, пролина и лизина выше, чем остальных аминокислот. Наконец, заслуживает внимания наличие в плазме аспарагина, орнитина, цитруллина и таурина.

Аминокислотный состав мочи человека непостоянен; он зависит в известной мере от состава пищи, а также от других факторов, в том числе и наследственных. В противоположность аминокислотам плазмы многие аминокислоты встречаются в моче в связанных формах (например, аспарагиновая и глутаминовая кислоты, глицин, пролин, цистин, лизин, серин) [307]. Некоторые аминокислоты выделяются с мочой в очень малых количествах (аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, пролин, метионин, аргинин). Аспарагиновая и глутаминовая кислоты появляются в моче при хранении, вероятно, в результате гидролиза амидов или иных связанных форм этих аминокислот. Значительная часть ежесуточной экскреции аминокислот у человека (около 1 г за день) приходится на долю таурина, глицина, гистидина и метилгистидина.

Таблица 3 Содержание свободных аминокислот в некоторых биологических объектах *

* Некоторые величины, приведенные в таблице, являются приблизительными и основываются на небольшом числе определений; тем не менее они дают представление о порядке величин, характеризующих содержание аминокислот в перечисленных биологических объектах. Другие данные о содержании свободных аминокислот в животных тканях, в моче и плазме крови человека и в растениях можно найти в статьях Таллана, Мура и Стайна [303], Стайна [307], Стайна и Мура [326] и Стюарда и Томпсона [340].

** В миллиграммах на 100 г сырого веса ткани.

*** В миллиграммах на 100 мл плазмы крови; определения произведены при помощи различных методов и в разных лабораториях.

**** В миллиграммах на суточную порцию мочи.

«Спектры» свободных аминокислот плазмы крови и ряда тканей у животных разных видов довольно сходны, тогда как аминокислотный состав мочи у них весьма различен [335]. Разительный пример представляет наличие фелинина в моче у одних только кошек (стр. 52). Здесь невозможно рассмотреть все известные в настоящее время данные о содержании свободных аминокислот в различных тканях и биологических жидкостях; данные о содержании аминокислот в некоторых наиболее тщательно исследованных тканях приведены в табл. 3. В тканях в отличие от плазмы крови концентрации глутаминовой и аспарагиновой кислот имеют обычно тот же порядок, что и концентрации соответствующих амидов, или несколько выше [336—338]. Глутатион и цистеин находятся в тканях преимущественно в восстановленной форме; в относительно высоких концентрациях присутствует таурин.

Преобладающими аминокислотными компонентами тканей у животных являются глутаминовая и аспарагиновая кислоты, глицин и аланин; орнитин, а-аминомасляная, у-аминомасляная, саркозин, а-аминоизомасляная и а-аминоадипиновая кислоты присутствуют в относительно низких количествах. Из связанных форм аминокислот наиболее известны глутатион, ансерин и карнозин. Однако данные, полученные при исследовании продуктов кислотного гидролиза тканевых экстрактов, свидетельствуют о наличии также других связанных форм аминокислот (например, N-ацетил-аспарагиновая кислота в мозге) [303].

Свободные аминокислоты, встречающиеся в растениях, гораздо более разнообразны [339, 340]. Многие аминокислоты обнаружены пока только в экстрактах из растительных тканей, например мимозин, у-метиленглутаминовая кислота, дженколовая кислота, байкиаин, канаванин, алло-оксипролин. В табл. 3 указан аминокислотный состав небелковой фракции клубней картофеля. Многим растениям свойственно высокое содержание глутамина и аспарагина; в клубнях картофеля на долю этих амидов приходится около 75% небелкового азота. В растениях присутствуют также связанные формы аминокислот — пептиды л, возможно, комплексы, состоящие из аминокислот и углеводов [341].