Información sobre los aminoácidos diestros y zurdos
En general, se cree que el cuerpo humano y las proteínas biológicas están compuestos de (L)-aminoácidos zurdos, pero desde la década de 1950, se ha informado gradualmente que algunos organismos y humanos también tienen aminoácidos derechos. Los (D)-aminoácidos, y en ese momento se creía que los D-aminoácidos estaban relacionados con ciertas enfermedades o el envejecimiento. Sin embargo, con el avance de la ciencia y la tecnología y el desarrollo de métodos analíticos, la gente continúa descubriendo que los animales marinos, invertebrados, vertebrados, algas y plantas con semillas contienen una variedad de D-aminoácidos libres, especialmente dextroaminoácidos en los mamíferos. La investigación sugiere que se debería prestar atención al significado fisiológico de los D-aminoácidos en los mamíferos.
1 d┐Método de análisis de aminoácidos
1.1 D-aminoácido oxidasa enzimática o D-aspartato oxidasa, en el dinucleótido de flavina adenina (FAD), el D-aminoácido se oxida a α -cetoácido y reacciona con dinitrodifenilhidrazina para formar hidrazona, y luego se mide la absorbancia a 445 nm. En el grupo de control en blanco, se añadió agua destilada en lugar de D-aminoácido. Además, existe un método cuantitativo para los D-aminoácidos, pero no cuantifica cada D-aminoácido. Generalmente, se utiliza un analizador de aminoácidos para separar y cuantificar la cantidad total de forma L y forma D de varios. Después de que los aminoácidos generan α-cetoácido y ácido amino-n-caproico en presencia de D-aminoácido transaminasa y 2-cetoácido, el L-que no ha reaccionado. El aminoácido se cuantifica nuevamente mediante el analizador de aminoácidos. La diferencia entre los dos es la cantidad de D-aminoácido.
1.2 Cromatografía de gases Este método es ampliamente utilizado en los campos de la investigación científica, la medicina, la salud y la alimentación debido a sus características de alta eficiencia de separación, rápida velocidad de análisis y bajo consumo de muestra. Sin embargo, su desventaja es que es difícil de caracterizar en ausencia de muestras puras. Por tanto, la combinación de cromatografía, espectroscopia y espectrometría de masas puede desempeñar un papel más importante. Debido a la alta polaridad y baja volatilidad de los aminoácidos, es necesario añadir un agente ópticamente activo (N-trifluoroacetil n-butil éster, etc.) que sea el más estable y capaz de cuantificar derivados, y separarlos según óptica. actividad a través de una columna capilar de sílice. D-aminoácidos y L-aminoácidos. Al utilizar la forma unida de L-valina como fase sólida, trazas de D-aminoácidos en la muestra analizada están en la fase sólida, mientras que el complejo de tipo L, más inestable, fluye antes, por lo que los D-aminoácidos se pueden analizar con precisión. cuantificado. Sin embargo, entre el 6% y el 10% de la muestra es ópticamente activa.
1.3 Cromatografía líquida de alto rendimiento El método de cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC), ampliamente utilizado recientemente, tiene un alto rendimiento evidente, pero se utiliza para analizar aminoácidos con baja absorbancia, como trazas de d-aminoácidos. son difíciles. Por lo tanto, el grupo amino se puede utilizar como objetivo para reaccionar con reactivos de luz visible UV y reactivos fluorescentes con grandes coeficientes de absorción molecular, y luego se pueden detectar los conjugados de reacción. Para detectar con precisión, la pureza espectral de los reactivos utilizados debe ser del 100% y los reactivos no deben activarse ópticamente fácilmente.
La fuente de D┐aminoácidos Los aminoácidos sintetizados al inicio de la vida eran de tipo D y de tipo L. En el pasado, se pensaba que a medida que los organismos evolucionaban, los D-aminoácidos se eliminaban selectivamente, de modo que todas las proteínas de los organismos estaban compuestas de L-aminoácidos. Sin embargo, en los últimos 10 años, se han descubierto continuamente D-aminoácidos libres en mamíferos. A continuación se analizan sus fuentes desde dos aspectos.
2.1 En los últimos años, numerosos estudios han confirmado que los D-aminoácidos están ampliamente presentes en microorganismos, ratas, pollos, palomas, ganado vacuno y humanos. Recientemente, Nagata et al. informaron por primera vez que existen D-aminoácidos en las cadenas peptídicas solubles de algunas bacterias, arqueas y microorganismos eucariotas. Utilizando análisis por HPLC, se encontró que la alanina y el ácido glutámico en las bacterias Gram-positivas. la proporción de enantiómeros es del 11,7% y la proporción de enantiómeros del ácido glutámico de Bacillus subtilis es del 22,3%. Las bacterias gramnegativas contienen altas concentraciones de ácido D-aspártico; las ratas contienen altas concentraciones de D-serina, y el cerebro se distribuye más ampliamente en; la corteza, el hipocampo y el cuerpo estriado, y menos en el bulbo raquídeo, el cerebelo y la médula espinal. También se ha descubierto que personas de diferentes edades tienen altas concentraciones de D-serina y ácido D-aspártico en la corteza cerebral post mortem. Huang et al. informaron que una gran cantidad de D-serina se excreta en la orina humana y la cantidad excretada no tiene nada que ver con la edad. La orina de perros adultos contiene una gran cantidad de D-alanina. El contenido de D-serina en ratas destetadas y no destetadas es muy alto y disminuye con la edad, pero el contenido de D-alanina se correlaciona positivamente con la edad. Algunas personas han utilizado métodos de biología molecular para confirmar que el cerebro y el riñón de rata contienen D-aminoácido oxidasa. Dunlop et al. utilizaron marcaje con isótopos radiactivos para confirmar que la D-serina en el cerebro de rata se deriva directamente del isómero de la L-serina.
Se utilizaron microscopía electrónica y métodos inmunohistoquímicos para confirmar que el hígado y la corteza renal bovina contenían D-aspartato peroxidasa. Kera et al. confirmaron por primera vez que los riñones de pollos y palomas también contienen grandes cantidades de ácido D-aspártico y ácido D-glutámico. El contenido de estas dos sustancias en los pollos está relacionado con el de machos y hembras. Las palomas no tienen nada que ver con machos y hembras. Además, el tejido nervioso de crustáceos, cefalópodos y aves también contiene niveles elevados de ácido D-aspártico. Las proteínas que se metabolizan lentamente en el cuerpo, como el esmalte, la dentina, la sustancia blanca, la proteína básica fosfolípida de la médula ósea y los núcleos cristalinos, son ópticamente activas en aproximadamente un 0,1% por año. Fujii observó por primera vez la isomerización del ácido aspártico en proteínas del cristalino del ojo humano de diferentes edades y señaló que la isomerización de los aminoácidos ocurre temprano en la supervivencia del cristalino (11 meses), y la isomerización también aumenta con la edad.
2.2 Hay muchos alimentos que contienen D-aminoácidos exógenos, como los alimentos fermentados y los alimentos tratados con álcali y calor, alimentos naturales como las algas marinas, las hortalizas silvestres, el citoplasma de las manzanas y las peras, los crustáceos (gambas y cangrejos), etc.) todos contienen D-aminoácidos. Se estima que 1/3 de los D-aminoácidos derivados de los alimentos en los occidentales provienen de alimentos fermentados, convirtiéndose en la principal fuente de D-aminoácidos en el cuerpo humano. Hay dos razones para esto: por un lado, como resultado de la práctica del gusto a largo plazo, las personas pueden comparar los sabores dulce y amargo de los dos enantiómeros de muchos aminoácidos, y el tipo D es mayoritariamente dulce, por lo que la gente usa algunos métodos para producir más enantiómeros en los alimentos. D-aminoácidos para mejorar el sabor de los alimentos, por otro lado, las bacterias, mohos y levaduras utilizados en los propios alimentos procesados contienen varios D-aminoácidos. las paredes celulares de las bacterias contienen derivados de D-alanina y ácido D-glutámico, contiene D-tirosina en las esporas de levadura. El extracto etanólico de Lactobacillus curvatures (L. curvaturs) contiene 79% de D-alanina, 31,7% de ácido D-aspártico y 46,7% de ácido D-glutámico en Lactobacillus helveticus (L. helveticus) la D-alanina es 59,2%, D-; el ácido aspártico es del 48,5%, el ácido D-glutámico es del 41,6%, etc. Además, algunas personas alimentaron a ratones con D-alanina y ácido D-aspártico exógenos marcados radiactivamente, y descubrieron que sus hígados, riñones y cerebros tenían D-aminoácidos marcados radiactivamente, lo que indica que los D-aminoácidos exógenos ingresan a varios tejidos con el torrente sanguíneo. Ciertos medicamentos (antibióticos, diuréticos, hipoglucemiantes, etc.) también pueden aumentar los niveles de D-aminoácidos en el cuerpo.
Propiedades fisiológicas de los 3 D┐aminoácidos
3.1 Componentes esenciales de algunas bacterias y anfibios
Liu et al señalaron recientemente que el ácido D-glutámico es. MI. El enantiómero del ácido glutámico en las células de coli, un componente esencial de algunas bacterias. Por lo tanto, la suplementación con ácido D-glutámico es beneficiosa para el crecimiento bacteriano. Kreil señaló que los D-aminoácidos contenidos en las cadenas peptídicas de los anfibios provienen de los precursores de polipéptidos compuestos de L-aminoácidos.
3.2 Regular la función del tejido nervioso
Hashimoto et al señalaron que el cerebro y el tejido nervioso periférico de las ratas contienen altas concentraciones de ácido D-aspártico y D-serina, que son importantes. para la maduración de las funciones de los órganos. Y regula la proliferación y diferenciación celular. Otros estudios indican que la glándula pineal de cualquier tejido de mamífero contiene grandes cantidades de D-aspartato. Además, el ácido D-aspártico se encuentra en las glándulas suprarrenales, la médula ósea y la glándula pituitaria, que pueden regular las funciones neuroendocrinas.
3.3 Puede utilizarse como factor activador o para tratamiento
Hess et al descubrieron el ácido glutámico, el ácido N-metil-D-aspártico (NMDA), la glicina y la D-serina. El efecto sobre el subtipo 1A/2D de NMDA humano es significativamente mayor que el de otros subtipos. Las mediciones cinéticas muestran que NMDA1A/2D en humanos tiene una alta afinidad por el glutamato y la glicina, lo que puede deberse a la lenta disociación del agonista de 1A/2D. Este subtipo 1A/2D parece ser un receptor con funciones farmacológicas especiales y puede constituir un importante factor activador. Además, la D-alanina puede hacer que la D-aminoácido oxidasa (DAAO) se exprese ectópicamente en el citoplasma del tumor, previniendo el daño por oxidación de lípidos en el cuerpo y eliminando la citotoxicidad. Por ejemplo, se utilizaron células de glioma cultivadas como materiales experimentales y se introdujo ADNc de DAAO purificado a partir de levadura roja mediante técnicas de biología molecular y luego se añadieron diferentes concentraciones de D-alanina. Se encontró que se encontraban entre 1,5 y 2,5 mmol/LD-alanina. agregado Cuando , DAAO obviamente se expresó de manera dosis dependiente. También se encontró que la concentración de IC50 y D-alanina de esta célula era de 2,6 mmol/L.
Por lo tanto, algunas personas sugieren que el D-aminoácido se puede utilizar como una nueva medida de tratamiento del gen del cáncer. Algunas personas piensan que el contenido de ácido D-aspártico en la orina de los pacientes en hemodiálisis es menor que el de la orina de personas normales debido a la transmetilación de pacientes con esta enfermedad. Las enzimas inducen la reparación de proteínas y pueden mejorar significativamente la enfermedad.
4 Perspectivas
En el pasado, se creía que las proteínas de los mamíferos estaban compuestas enteramente de L-aminoácidos. Este artículo revisa los D-aminoácidos ampliamente presentes en los mamíferos y sus propiedades fisiológicas, sugiriendo que se debe prestar atención a las actividades fisiológicas de los D-aminoácidos. Con el desarrollo de métodos analíticos, se espera que haya nuevos avances en la síntesis y las vías metabólicas de los D-aminoácidos en los mamíferos, la dependencia de varios D-aminoácidos y las fuentes de D-aminoácidos en la orina humana. .