走近大豆含硫氨基酸★
2021-03-26杨濡菲元文杰喻德跃阚贵珍
杨濡菲,元文杰,黄 洁,黄 方,喻德跃,阚贵珍
(南京农业大学大豆研究所/国家大豆改良中心/作物遗传与种质创新国家重点实验室,南京 210095)
大豆是中华民族自古以来非常重要的传统食品原料,提高大豆及豆制品的营养价值越来越被人们所重视。大豆籽粒中含40%左右的蛋白质,其必需氨基酸的组成与牛奶和鸡蛋中的蛋白质相似,比肉类蛋白还要好[1]。大豆蛋白质中含有人类自身不能合成的8种必需氨基酸,其中就包括甲硫氨酸。但其营养品质上却存在“短板”,即含硫氨基酸含量较低,尤其是其中的甲硫氨酸(Met)的含量。大豆种子中含硫氨基酸只占总蛋白含量的3%左右[2-3],提高以甲硫氨酸为主的含硫氨基酸的含量已成为目前大豆蛋白质品质改良的一个重要目标。
1 含硫氨基酸有益于人体健康
首先,大豆含硫氨基酸对人体健康十分有益。当大豆中的甲硫氨酸进入人体后,经过甲硫氨酸腺苷转移酶(MAT)的催化“改装”生成S-腺苷甲硫氨酸(SAM),经过改装后的甲硫氨酸带有一个活性甲基,因此SAM又称为活性甲硫氨酸。正是这个被“改装”后的甲硫氨酸在人体中发挥了很大的作用,它可为人体提供甲基,其自身携带的活性甲基会通过人体内各种转甲基作用,生成多种含甲基的生理活性物质,参与到人体内激素、神经递质等的合成与降解等新陈代谢途径中,在维持细胞膜流动性、抗炎、抗氧化及酶活性等细胞功能中发挥了很大作用。
研究发现,SAM在肝脏健康以及抑制癌细胞生长中发挥重要作用。在肝内,SAM通过转甲基作用使磷脂甲基化,从而调节肝细胞膜的流动性,促进解毒过程中硫化产物的合成,提高肝内谷胱甘肽、硫酸根及牛磺酸等这些有益生理活性物质的水平,有效减轻毒性。
另外,SAM与其他物质的共同相互“努力”下,有效促进肝细胞的增殖以及肝脏功能的再生,并且调节肝细胞对损伤的敏感程度;甲基化程度改变与肿瘤的发生密切相关,在恶性肿瘤中广泛存在有甲基化程度低的缺陷。在DNA甲基转移酶帮助下,SAM可使DNA发生甲基化反应。近年国内外的科学研究发现,SAM能够抑制乳腺癌、结肠癌、胃癌及肝癌等癌细胞的生长,促进其凋亡[4]。
含硫氨基酸在人体内“旅程”的尾声中还产生一个对人类健康十分有益的重要成分——牛磺酸[5]。多项研究发现,牛磺酸有益于胎儿、婴儿神经系统的发育、提高神经传导和视觉功能、防止心血管疾病、改善内分泌状态,增强人体免疫等诸多作用。目前,牛磺酸作为哺乳动物组织中最丰富的的游离氨基酸之一,也已被用于各种各样的健康功能性食品。
2 含硫氨基酸对养殖业发展的影响
大豆提取食用油后的副产物——大豆饼粕,是非常优质的蛋白饲料。豆粕中的含硫氨基酸作为家禽日粮中首先要考虑的限制性氨基酸,对家禽、动物的健康也有十分重要的影响。
含硫氨基酸在家禽的体液和细胞免疫应答中扮演着重要的作用[6]。摄入含硫氨基酸含量丰富的日粮对于家禽免疫系统细胞内蛋白质的合成是非常重要的[7]。含硫氨基酸通过转硫化作用生成的谷胱甘肽和牛磺酸可促成免疫球蛋白的形成[8]。研究已经证明摄入甲硫氨酸缺乏的日粮将损害肉鸡的细胞免疫功能,降低血清中白细胞介素-2的含量,T细胞增殖减少的同时也增加了T细胞增殖的凋亡率[9];从营养角度来看,含硫氨基酸尤其是甲硫氨酸对于动物和人类生长及维持氮平衡是一个必要的营养素,具有促进营养物质在动物体内肠道中的消化吸收和代谢,维持肠道正常形态结构的作用[10]。研究表明,饲粮中添加蛋氨酸可显著提高肉仔鸡日增重,但当蛋氨酸不足或过量时对肉仔鸡日增重均无显著影响[11]。
近几年来,我国对于大豆产业的发展非常重视,注重大豆种子中含硫氨基酸含量的改良,这不仅与人类的健康,也与养殖业的发展和人们的生活息息相关。通过日常生活中应用天然高含量的含硫氨基酸大豆品种,即可达到我们的营养需求。