Axit amin mở đầu của vi khuẩn là gì năm 2024

Axit amin được làm từ các thành phần có nguồn gốc thực vật. Các sản phẩm lên men như miso và nước tương được làm bằng cách lên men đậu nành hoặc lúa mì với men koji. Quá trình lên men sẽ phá vỡ protein và biến nó thành axit amin. Miso và nước tương là những ví dụ cho thấy axit amin từ lâu đã là một phần trong chế độ ăn uống của người Nhật và cách người Nhật cố gắng tạo ra những món ăn ngon. Các axit amin được sử dụng trong các sản phẩm axit amin chủ yếu được tạo ra bằng cách lên men các nguyên liệu có nguồn gốc thực vật giống như cách tạo ra tương miso và nước tương.

Trong quá trình lên men axit amin, axit amin được tạo ra bằng cách lên men các thành phần với vi sinh vật [như vi khuẩn sinh học]. Những vi sinh vật này biến các nguyên liệu thành thức ăn và các chất khác cần thiết cho vi sinh vật. Trong quá trình lên men, các thành phần như mật đường được thêm vào môi trường nuôi cấy vi sinh vật. Điều này giúp các vi sinh vật nhân lên và tạo ra các axit amin. Các vi sinh vật chứa các enzym thúc đẩy các phản ứng phân hủy và tổng hợp các chất mới. Quá trình lên men là một loạt các phản ứng liên quan đến khoảng 10 đến 30 loại enzym.

Để tạo ra axit amin bằng vi sinh vật, trước hết chúng ta phải tìm ra những vi sinh vật có tiềm năng tạo ra axit amin mạnh. Một gam đất tự nhiên chứa khoảng 100 triệu vi sinh vật. Từ đó, chúng ta phải tìm ra vi sinh vật nào hiệu quả nhất. Khi tìm thấy đúng vi sinh vật, các chủng vi sinh vật tốt hơn phải được phát triển để có được vi sinh vật có tiềm năng tốt nhất. Số lượng axit amin được tạo thành phụ thuộc vào số lượng và chất lượng của các enzym. Có thể tạo ra nhiều axit amin hơn nếu các enzym tạo ra axit amin thích hợp được giữ ở điều kiện lý tưởng. Tuy nhiên, ít hơn có thể được thực hiện nếu những điều kiện này không xuất hiện. Giả sử vi sinh vật có con đường trao đổi chất là A → [a] → B → [b] → C → [c] → D, trong đó [a], [b] và [c] là các enzim. Để tạo ra một lượng lớn axit amin C, các enzym [a] và [b] cần phải hoạt động nhiều hơn và enzym [c] không được hoạt động. Điều này có thể được thực hiện bằng cách phát triển các chủng cải tiến thông qua các kỹ thuật khác nhau. Để tạo ra axit amin, các thùng lên men chứa đầy mật đường và các thành phần đường như mía, ngô và sắn. Điều kiện lý tưởng đạt được để khuấy, cung cấp oxy, nhiệt độ và mức độ pH. Các axit amin mong muốn sau đó được tinh chế từ nước dùng lên men này.

Ngoài quá trình lên men, có nhiều cách khác để tạo ra axit amin, chẳng hạn như bằng phản ứng enzym, chiết xuất và tổng hợp.

Trong quá trình phản ứng enzym, một hoặc hai loại enzym được sử dụng để biến tiền chất axit amin thành axit amin thích hợp. Trong phương pháp này, không cần nhân lên vi sinh vật bằng cách chuyển đổi axit amin cụ thể, và không có quá trình dài bắt đầu từ glucose. Quá trình phản ứng enzym là lý tưởng nếu tiền chất có giá thành thấp. Axit amin có thể được sản xuất bằng cách phá vỡ protein, được gọi là phương pháp chiết xuất. Tuy nhiên, lượng axit amin trong protein nguồn hạn chế số lượng axit amin được tạo ra. Chiết xuất không tốt cho việc tạo ra số lượng lớn các axit amin cụ thể.

Tổng hợp sử dụng các phản ứng hóa học để tạo ra axit amin, và được sử dụng rộng rãi trong thời kỳ đầu phát triển các cách tạo ra axit amin. Vấn đề với quá trình tổng hợp là các phản ứng hóa học tạo ra lượng axit amin L- và D bằng nhau. Kết quả là, các axit amin D được tạo ra sau đó phải được tạo thành axit amin L. Do đó, phương pháp tốn kém hơn này đòi hỏi các bước xử lý và thiết bị bổ sung, do đó nó dần dần bị loại bỏ khỏi sản xuất. Tuy nhiên, nó vẫn được sử dụng để tạo ra glycine, không xảy ra ở dạng D- và L- và đối với các axit amin không có sự khác biệt nếu chúng là dạng D- hoặc L- khi được sử dụng.

Ưu điểm của quá trình lên men là nó cho phép chúng ta tạo ra một lượng lớn axit amin với chi phí thấp với các cơ sở tương đối nhỏ. Sử dụng quá trình lên men để tạo ra các axit amin đã giúp phát triển thị trường axit amin. Trong những năm 1960, sản xuất glutamate chuyển từ chiết xuất sang lên men và sản xuất các axit amin khác nối tiếp nhau.

Acid amin có vai trò quan trọng đối với cơ thể, là thành phần cấu tạo nên protein, có tác dụng hỗ trợ quá trình chuyển hóa, cải thiện tâm trạng, rèn luyện thể lực và duy trì phát triển cơ bắp.

Axit amin là thành phần quan trọng, cấu thành nên các protein khác nhau, đảm nhiệm nhiều vai trò và chức năng trong các hoạt động sống của cơ thể. Ngoài ra, axit amin còn có tác dụng tổng hợp nên những loại nội tiết tố và chất dẫn truyền thần kinh cần thiết để hỗ trợ cho các quá trình sinh hóa trong cơ thể.

Axit amin kết hợp với nhau theo những trình tự nhất định trong những liên kết khác nhau sẽ tạo thành các phân tử khác nhau cả về thành phần lẫn tính chất. Như vậy, giá trị dinh dưỡng của protein được xác định dựa trên mối liên quan về số lượng và chất lượng của các acid amin khác nhau cấu thành nên protein đó.

Acid amin có vai trò quan trọng đối với cơ thể, là thành phần cấu tạo nên protein, duy trì phát triển cơ bắp

2. Tính chất của axit amin

Các nguyên tố chính cấu tạo nên axit amin là carbon [C], hydro [H], oxy [O], nitơ [N], và một vài nguyên tố khác tham gia vào thành phần nhóm thế của từng axit amin.

Về mặt vật lý, axit amin có những tính chất sau đây:

• Các axit amin về mặt lý tính là những phần tử chất rắn kết tinh, có vị ngọt, một số ít có vị đắng;
• Hầu hết các axit amin đều nóng chảy ở những mức nhiệt độ tương đối cao và gần nhau, kèm hiện tượng phân hủy;
• Dễ tan trong nước vì các amino axit đều tồn tại ở dạng ion lưỡng cực.

Về phương diện hóa học, axit amin thể hiện hóa tính như sau:

• Các axit amin vừa thể hiện tính axit, vừa có tính bazơ nên có khả năng tác dụng với các axit vô cơ lẫn với kiềm để tạo muối tương ứng;
• Phản ứng trùng ngưng, tạo polime;
• Phản ứng este hóa.

3. Phân loại axit amin

Cơ thể con người cần đến 20 loại axit amin khác nhau để phục vụ cho sự phát triển và các hoạt động sống cần thiết. Chúng được phân thành 2 loại: Axit amin thiết yếu [cơ thể không tự tổng hợp được], Axit amin không thiết yếu [cơ thể có khả năng tự tổng hợp được].

3.1. Axit amin thiết yếu

Các loại axit amin thiết yếu cơ thể không thể tự sản xuất ra được mà phải bổ sung hàng ngày thông qua chế độ ăn uống. Các nguồn bổ sung axit amin thiết yếu tốt nhất là protein từ thịt động vật, trứng và thịt gia cầm.

Nhờ quá trình tiêu hoá thức ăn, protein được phân giải thành nhiều loại acid amin riêng rẻ. Các acid amin này được hấp thụ từ ruột vào máu và tới các cơ quan, tại đây chúng được sử dụng để tổng hợp nên các protein đặc hiệu cho nhu cầu của cơ thể, như xây dựng cơ bắp và điều chỉnh chức năng của hệ miễn dịch.

Có 9 loại axit amin thiết yếu, bao gồm:

1. Phenylalanine: Tiền chất của các chất dẫn truyền thần kinh như tyrosine, dopamine, epinephrine và norepinephrine. Phenylalanine đóng một vai trò không thể thiếu trong cấu trúc và chức năng của protein, enzyme và cả trong quá trình sản xuất ra các axit amin khác.
2. Valine: 1 trong 3 axit amin chuỗi nhánh, tức là trong cấu trúc của nó có một chuỗi phân nhánh về một phía. Valine giúp kích thích tăng trưởng, tái tạo cơ bắp và tham gia vào quá trình sản xuất năng lượng cho cơ thể.
3. Threonine: Thành phần chính tạo nên các protein cấu trúc quan trọng của da và mô liên kết như collagen và elastin. Threonine cũng có tác dụng trong chuyển hóa chất béo và tham gia vào chức năng miễn dịch.
4. Tryptophan: Axit amin thiết yếu có tác dụng duy trì cân bằng nitơ cho cơ thể và là tiền chất của serotonin, một chất dẫn truyền thần kinh điều chỉnh cảm giác thèm ăn, cơn buồn ngủ và trạng thái tâm lý.
5. Methionine: Đóng vai trò quan trọng trong chu trình trao đổi chất và giải độc cho cơ thể. Methionine cũng cần thiết cho sự phát triển của mô, sự hấp thụ kẽm, selen và các khoáng chất thiết yếu cho sức khỏe.
6. Leucine: Tương tự như valine, leucine cũng là một axit amin chuỗi nhánh, rất quan trọng trong quá trình tổng hợp protein và sửa chữa chức năng cơ bắp. Leucine cũng giúp điều chỉnh lượng đường trong máu, kích thích chữa lành vết thương và sản xuất hormone tăng trưởng.
7. Isoleucine: Axit amin cuối cùng trong bộ 3 axit amin chuỗi nhánh, isoleucine liên quan đến chuyển hóa cơ bắp và tập trung nhiều ở mô cơ. Isoleucine cũng có tác dụng quan trọng đối với chức năng miễn dịch, sản xuất huyết sắc tố và điều tiết năng lượng.
8. Lysine: Axit amin thiết yếu đóng vai trò chính trong việc tổng hợp protein, sản xuất hormone, enzyme và hấp thu canxi. Lysine cũng tham gia vào quá trình tạo ra năng lượng, thực hiện chức năng miễn dịch, sản xuất collagen và elastin.
9. Histidine: Được sử dụng để sản xuất ra histamine, một chất dẫn truyền thần kinh rất quan trọng trong việc tạo ra phản ứng miễn dịch, chức năng hệ tiêu hóa, hệ sinh dục và chu kỳ giấc ngủ. Histidine cũng là thành phần rất quan trọng để duy trì lớp vỏ myelin, một hàng rào bảo vệ bao quanh các tế bào thần kinh.

Như vậy, các axit amin thiết yếu là cốt lõi quan trọng tham gia vào nhiều quá trình sinh hóa của cơ thể. Sự thiếu hụt axit amin thiết yếu có thể tác động tiêu cực đến toàn bộ cơ thể, bao gồm hệ thần kinh, hệ sinh sản, hệ miễn dịch và hệ tiêu hóa.

3.2. Axit amin không thiết yếu

Các axit amin không thiết yếu chiếm tỷ lệ lớn trong thành phần đạm của thức ăn, bao gồm 11 loại:

• Arginine
• Alanine
• Cysteine
• Glutamate
• Aspartate
• Glycine
• Proline
• Serine
• Tyrosine
• Glutamine
• Asparagine.

Một số loại axit amin chỉ được xem là cần thiết trong những trường hợp cụ thể, như hỗ trợ điều trị bệnh hoặc giảm căng thẳng. Cơ thể có thể tự tổng hợp được các axit amin này, nhưng quá trình tổng hợp bên trong chỉ có thể đáp ứng được nhu cầu tối thiểu của cơ thể.

Ví dụ, mặc dù Arginine được xem là không thiết yếu, nhưng cơ thể sẽ không thể sản xuất đủ lượng Arginine và cần phải bổ sung thêm để đáp ứng nhu cầu khi cơ thể đang phải chống chọi với một số bệnh lý [chẳng hạn như ung thư].

Đó là lý do tại sao một số bệnh nhân cần được bổ sung thêm các loại axit amin không thiết yếu thông qua chế độ ăn uống mới có thể đáp ứng nhu cầu của cơ thể.

4. Acid amin có tác dụng gì?

4.1. Giúp cải thiện tâm trạng và giấc ngủ

Tryptophan là axit amin cần thiết cho việc sản xuất serotonin, một chất dẫn truyền thần kinh trong cơ thể, có tác dụng điều chỉnh tâm trạng, giấc ngủ và hành vi.

Nồng độ serotonin giảm thấp có liên quan đến tình trạng chán nản và rối loạn giấc ngủ. Việc bổ sung tryptophan có thể làm giảm các triệu chứng của trầm cảm, cải thiện tâm trạng và hỗ trợ ngủ ngon hơn.

Acid amin giúp cải thiện tâm trạng và giấc ngủ

4.2. Tăng hiệu suất tập thể dục

Bộ 3 axit amin thiết yếu chuỗi nhánh được sử dụng rất phổ biến trong việc làm giảm mệt mỏi, cải thiện hiệu suất tập luyện thể dục, giảm đau nhức và kích thích phục hồi cơ bắp sau khi tập thể thao với cường độ cao.

Ngoài ra, dùng 4 gram leucine mỗi ngày trong 12 tuần còn giúp tăng cường sức mạnh cơ bắp ở những người đàn ông không tập luyện, có nghĩa là axit amin thiết yếu cũng đem lại những lợi ích nhất định trong việc tăng cường sức khỏe cơ cho những người không phải là vận động viên.

4.3. Ngăn ngừa hiện tượng mất cơ

Mất cơ là tác dụng phụ phổ biến ở những bệnh nhân phải điều trị bệnh và nằm nghỉ ngơi trong thời gian dài tại giường, đặc biệt ở người cao tuổi.

Các axit amin thiết yếu có tác dụng ngăn chặn sự phân hủy của cơ bắp và bảo tồn khối lượng cơ. Bổ sung axit amin cũng được chứng minh là có hiệu quả trong việc duy trì khối lượng nạc ở người cao tuổi và vận động viên.

4.4. Thúc đẩy giảm cân

Bộ 3 axit amin thiết yếu chuỗi nhánh có tác dụng kích thích giảm béo, làm giảm trọng lượng cơ thể và giảm tỷ lệ mỡ [trong nghiên cứu so sánh với sữa hoặc đồ uống thể thao].

Như vậy, việc bổ sung các axit amin thiết yếu hàng ngày là vô cùng cần thiết, giúp cải thiện tâm trạng, tăng hiệu suất luyện tập thể dục, ngăn ngừa tình trạng mất cơ và hỗ trợ giảm cân. Sự thiếu hụt axit amin có nguy cơ gây ra một loạt các tác dụng phụ và triệu chứng không tốt cho sức khỏe. Xây dựng một chế độ ăn uống đầy đủ dinh dưỡng, giàu protein là chìa khóa để ngăn ngừa sự thiếu hụt dinh dưỡng và đảm bảo nhận được đầy đủ các axit amin thiết yếu cho nhu cầu của cơ thể.

Để đặt lịch khám tại viện, Quý khách vui lòng bấm số hoặc đặt lịch trực tiếp . Tải và đặt lịch khám tự động trên ứng dụng MyVinmec để quản lý, theo dõi lịch và đặt hẹn mọi lúc mọi nơi ngay trên ứng dụng.

Bài viết tham khảo nguồn: Healthline.com, Newstoday

XEM THÊM:

• Phenylalanine: Lợi ích, tác dụng phụ và nguồn thực phẩm
• 4 lợi ích sức khỏe ấn tượng của Lysine
• Axit amin thiết yếu: Định nghĩa, lợi ích và nguồn thực phẩm

Bài viết này được viết cho người đọc tại Sài Gòn, Hà Nội, Hồ Chí Minh, Phú Quốc, Nha Trang, Hạ Long, Hải Phòng, Đà Nẵng.

Có bao nhiêu loại axit amin khác nhau?

Có khoảng 500 loại axit amin được tìm thấy trong tự nhiên nhưng chỉ có 20 loại tham gia cấu thành nên protein trong cơ thể con người. Hãy cùng tìm hiểu về toàn bộ 20 axit amin này và cách thức phân loại nhé!

Axit amin mở dầu ở chuỗi pôlipeptit của vi khuẩn là gì?

Ở sinh vật nhân chuẩn, axit amin mở đầu cho chuỗi polipeptit là mêtiônin.

Các amino axit mà cơ thể không tự tổng hợp được gọi là gì?

Được gọi là axit amin thiết yếu bởi vì đây là các axit amin mà cơ thể không thể tự tổng hợp được mà cần phải bổ sung hàng ngày qua việc ăn uống, Ví dụ như ăn nhiều các loại thực phẩm trứng sữa thịt,...

Amino acid nằm ở đâu trọng tế bào?

Axit amin là những hợp chất đóng vai trò quan trọng trong quá trình xây dựng, tổng hợp protein, hormone và chất dẫn truyền thần kinh. Axit amin có nhiều trong thịt nạc, trứng, đậu,... do đó bạn có thể bổ sung thông qua chế độ ăn uống hàng ngày.