絲氨酸分子式為C3H7NO3 ，因最早來源于蠶絲而得名，也稱為β- 羥基丙氨酸。絲氨酸是中性脂肪族含羥基氨基酸，易溶于水，幾乎不溶于非極性溶劑。絲氨酸有左旋體(L-絲氨酸)和右旋體(D-絲氨酸)2種形式，L-絲氨酸可以直接用來合成蛋白質(zhì)，D-絲氨酸一般不能直接合成蛋白質(zhì)。L-絲氨酸是合成甘氨酸、半胱氨酸、磷脂、嘌呤、一碳單位等的前體，是生物體內(nèi)一種重要的中間代謝產(chǎn)物，在生物體生理和代謝過程中有著至關(guān)重要的作用。在哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中，L-絲氨酸是細(xì)胞增殖中嘌呤核苷酸和脫氧胸苷酸的合成過程中一碳單位的主要來源，因而被認(rèn)為是條件必需。

       絲氨酸的化學(xué)生成

       氨基酸的生產(chǎn)方法較多，可以分為蛋白水解提取法、直接發(fā)酵法、前體發(fā)酵法、化學(xué)合成法和生物酶法等幾種方法。化學(xué)合成法按照原料的不同可以分為不同的方法，包括以羥基乙醛、乙烯基化合物、甘氨酸和甲醛、溴代丙二酸二乙脂為原料及以羥基乙醛為原料的合成法等。

       化學(xué)合成法生產(chǎn)L-絲氨酸的優(yōu)勢(shì)在于其合成工藝成熟，原材料廉價(jià)，并且受原材料類型限制較小，能夠采用多種合成工藝：甘氨酸酮合成法、丙烯腈合成法等。因此，化學(xué)合成法在L-絲氨酸生產(chǎn)中應(yīng)用較為廣泛。但同時(shí)化學(xué)合成法的缺點(diǎn)也不容忽視，化學(xué)合成法的原材料大多是具有較強(qiáng)毒性的化工原料，處理不當(dāng)會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。同時(shí)，其產(chǎn)物是D-和L-絲氨酸的混合物，所以還需對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行必要的分離純化，又由于絲氨酸同分異構(gòu)體間的相似性，使分離純化過程變得復(fù)雜而繁瑣，削弱了化學(xué)合成法的原材料優(yōu)勢(shì)，使其生產(chǎn)成本提高。

       絲氨酸及其衍生物的功能特點(diǎn)

       Ｌ-絲氨酸作為甘氨酸、半胱氨酸、嘌呤、胸腺 嘧啶、膽堿、磷脂酰絲氨酸、鞘磷脂和四氫葉酸的合成前體，除了在蛋白質(zhì)合成和核苷酸代謝中起作用之外，還可促進(jìn)脂肪和脂肪酸的新陳代謝、肌肉的生長(zhǎng)、細(xì)胞膜的制造加工以及神經(jīng)細(xì)胞鞘的合成。此外，Ｌ-絲氨酸也是重要的自然保濕因子，具有特殊的潤(rùn)濕性和保濕性。磷脂酰絲氨酸是由磷脂酰乙醇胺通過堿基交換游離絲氨酸合成的，磷脂酰絲氨酸可促進(jìn)腦中各種酶的活性。能延緩神經(jīng)遞質(zhì)壽命。有助于修復(fù)、更新大腦受損細(xì)胞和清除有害物質(zhì)，提高動(dòng)物大腦機(jī)能以及緩解壓力。

       L-絲氨酸衍生物也具有非常廣泛的用途，如衍生物環(huán)絲氨酸是一 種專門治療結(jié)核病的抗生素藥物，另外，谷氨肽胺的抗代謝產(chǎn)物偶氮絲氨酸，是一種良好的抗癌劑，在治療腫瘤方面效果顯著，同時(shí)它可用于常見的柯杰金氏病與急性白血病的治療。衍生物(磷脂酰絲氨酸)可以促進(jìn)多巴胺的合成和釋放，其具有強(qiáng)化大腦皮層中神經(jīng)傳遞質(zhì)(乙酰膽堿)的功能，這種傳遞質(zhì)與大腦的思維活動(dòng)、 邏輯推理和注意力集中有顯著的相關(guān)性。

       絲氨酸與磷脂酰絲氨酸的區(qū)別與關(guān)系

       L-絲氨酸是磷脂酰絲氨酸的合成前體，磷脂酰絲氨酸是由磷脂酰乙醇胺通過堿基交換游離絲氨酸合成的。而絲氨酸在體內(nèi)參與-SH及-OH的變換和嘌呤嘧啶的生物合成，能轉(zhuǎn)變?yōu)槟憠A成磷脂成分。磷脂酰絲氨酸是一類被稱為磷脂的物質(zhì)中的一種，它是一種可以在細(xì)胞膜中找到的天然物質(zhì)，但是在大腦中它最多。磷脂酰絲氨酸實(shí)際上就是一個(gè)絲氨酸附著在某些脂肪上，在牛腦中的脂肪含7％的omega-3，而絲氨酸就喜歡附著在omega-3上。磷脂酰絲氨酸能夠改善神經(jīng)細(xì)胞功能，調(diào)節(jié)神經(jīng)脈沖的傳導(dǎo)，增進(jìn)大腦記憶功能，由于其具有很強(qiáng)的親脂性，吸收后能夠迅速通過血腦屏障進(jìn)入大腦，起到舒緩血管平滑肌細(xì)胞，增加腦部供血的作用。

       功能性絲氨酸的健康應(yīng)用

       絲氨酸在醫(yī)藥、食品、化妝品、飼料等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用和開發(fā)。例如，Ｌ-絲氨酸廣泛用于配制復(fù)方氨基酸輸液和營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑，并用于合成多種絲氨酸衍生物，如心血管、抗癌、艾滋病新藥及基因工程用的保護(hù)氨基酸等。L-絲氨酸還可用于研發(fā)運(yùn)動(dòng)飲料、氨基酸減肥飲料以及用于提高大腦機(jī)能和緩解壓力的保健產(chǎn)品，亦可作為輕化工業(yè)的原料。Ｌ-絲氨酸具有強(qiáng)保濕能力，在國(guó)內(nèi)外被大量用于高級(jí)化妝品中。絲氨酸也用于生產(chǎn)動(dòng)物飼料，可促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育，但目前在畜禽飼料中關(guān)注甚少。

       以絲氨酸在食品工業(yè)方面應(yīng)用為例，L-絲氨酸與葡萄糖反應(yīng)，生成的產(chǎn)物2-羥基乙醛具有楓糖漿香味，可作為食品添加劑添加到各種食品及飲料中。另外，L-絲氨酸還可以作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，添加到動(dòng)物飼料中，提高機(jī)體對(duì)某些植物蛋白的吸收利用，促進(jìn)動(dòng)物體的生長(zhǎng)發(fā)育。

       關(guān)鍵詞：L-絲氨酸、磷脂酰絲氨酸、絲氨酸衍生物

       作者簡(jiǎn)介：Kevin.F，食品科學(xué)研究生，主要從事功能性食品研發(fā)，尤其擅長(zhǎng)于糖尿病、痛風(fēng)、體重管理等領(lǐng)域的產(chǎn)品產(chǎn)品開發(fā)。