脯氨酸作用與用途

1、醫(yī)藥行業(yè)應(yīng)用

氨基酸類藥。復(fù)方氨基酸大輸液原料之一。用于營養(yǎng)不良、蛋白質(zhì)缺乏癥、嚴(yán)重胃腸道疾病，燙傷及外科手術(shù)后的蛋白質(zhì)補(bǔ)充。無明顯毒副作用。[1]

2、提高植物抗寒性

脯氨酸(Pro)是植物蛋白質(zhì)的組分之一，并可以游離狀態(tài)廣泛存在于植物體中。在干旱、鹽漬等脅迫條件下，許多植物體內(nèi)脯氨酸大量積累。積累的脯氨酸除了作為植物細(xì)胞質(zhì)內(nèi)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)外，還在穩(wěn)定生物大分子結(jié)構(gòu)、降低細(xì)胞酸性、解除氨毒以及作為能量庫調(diào)節(jié)細(xì)胞氧化還原等方面起重要作用。[1]

在逆境條件下（旱、鹽堿、熱、冷、凍），植物體內(nèi)脯氨酸的含量顯著增加。植物體內(nèi)脯氨酸含量在一定程度上反映了植物的抗逆性，抗旱性強(qiáng)的品種往往積累較多的脯氨酸。因此測定脯氨酸含量可以作為抗旱育種的生理指標(biāo)。另外，由于脯氨酸親水性*，能穩(wěn)定原生質(zhì)膠體及組織內(nèi)的代謝過程，因而能降低凝固點，有防止細(xì)胞脫水的作用。在低溫條件下，植物組織中脯氨酸增加，可提高植物的抗寒性，因此，亦可作為抗寒育種的生理指標(biāo)。[1]

3、生物體內(nèi)作用

在生物體內(nèi)，脯氨酸不僅僅是理想的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，而且還可作為膜和酶的保護(hù)物質(zhì)及自由基清除劑，從而對植物在滲透脅迫下的生長起到保護(hù)作用，對于鉀離子生物體內(nèi)另外一種重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)在液泡中的積累情況，脯氨酸又可起到對細(xì)胞質(zhì)滲透平衡的調(diào)節(jié)作用。[1]

4、工業(yè)應(yīng)用

在合成工業(yè)上，脯氨酸可參與誘導(dǎo)不對稱反應(yīng)，可作為氫化、聚合、水介等反應(yīng)的催化劑，它作為此類反應(yīng)的催化劑時，具有活性強(qiáng)，立體專一性好等特點。[1]

5、其他領(lǐng)域應(yīng)用

5.1 脯氨酸和其衍生物通常在有機(jī)反應(yīng)中當(dāng)作對稱催化劑，CBS的減少和脯氨酸被催化羥醛縮合反應(yīng)是突出的例子。[1]

5.2 在釀造時，蛋白質(zhì)富含和多酚結(jié)合的脯氨酸，可產(chǎn)生霧度（濁度）。[1]

5.3 膽矸酯抑制劑的合成原料。[1]

5.4 風(fēng)味劑，與糖共熱發(fā)生氨基一氫基反應(yīng)，可生成具有特殊香味的物質(zhì)。[1]

6、實驗用途

脯氨酸以天然存在形式，膠原的主要成分之一。DL-型以明膠為原料，經(jīng)鹽酸水解等多步處理后可制得該品鹽酸鹽。為生化試劑，用于生化及營養(yǎng)研究，微生物試驗，制備培養(yǎng)基。L-型以L-谷氨酸與無水乙醇酯化、還原而制得。[1]

7、質(zhì)的修復(fù)作用

根據(jù)伊利諾斯大學(xué)一項的研究[6]  ，在牙釉質(zhì)的蛋白中心，一種簡單氨基酸的重復(fù)，使得牙齒更加堅固并更富有彈性。

在兩棲動物和動物模型中，研究人員比較了脯氨酸的重復(fù)。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)重復(fù)片段較短時，比如在青蛙中，牙齒將不會產(chǎn)生牙釉質(zhì)棱柱（enamel prism），這些結(jié)構(gòu)對牙齒的堅固很重要。相反的，當(dāng)?shù)鞍字貜?fù)片段較長時，他們會聚集一系列分子以幫助牙釉質(zhì)晶體生長。

這項研究結(jié)果發(fā)布在2009年12月21日《PLoS Biology》的在線版本上。這項研究的負(fù)責(zé)人生物學(xué)教授Tom Diekwisch介紹說，脯氨酸重復(fù)是很令人驚奇的，這對于理解許多天然蛋白的結(jié)構(gòu)和功能來說也是很重要的，比如粘蛋白（mucins），抗凍蛋白（antifreeze proteins），淀粉樣蛋白，朊蛋白（prion protein）等。

牙釉質(zhì)在生長過程中，會被泡沫狀的蛋白塊包圍，在不同的動物中蛋白泡沫的大小也是不一樣的，從奶牛的5納米到老鼠的20納米，和青蛙的40納米。這項發(fā)現(xiàn)表明，脯氨酸重復(fù)片段越長，蛋白泡沫就越大。此外，蛋白泡沫越小則牙釉質(zhì)晶體越長。

研究人員希望這些發(fā)現(xiàn)能夠有助于其他重要科學(xué)領(lǐng)域的研究，包括神經(jīng)組織退化疾病的治療。此外，這項發(fā)現(xiàn)或?qū)⒂兄谠O(shè)計新的牙釉質(zhì)，使人們能擁有健康的牙釉質(zhì)層。

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