賴氨酸(lysine)和賴氨酸(l-lysine)的區別
賴氨酸和賴氨酸都是兩種氨基酸,它們具有相同的物理性質,但它們之間有一些區別。賴氨酸和賴氨酸之間的關鍵區別在於能夠旋轉平面偏振光。賴氨酸是一種具有生物活性的天然必需α-氨基酸。由於可能在手性碳原子周圍形成兩種不同的對映體,它可以以兩種異構體形式出現。這些被稱為L型和D型,類似於左手和右手的配置。這些L型和D型被稱為光學活躍型,以不同的方式旋轉平面偏振光;順時針或逆時針。如果光線逆時針旋轉賴氨酸,則光線呈現左旋,這就是眾所周知的L-賴氨酸。然而,這裡應該小心地注意到,異構體的D-和L-標記與D-和L-標記不同。
什麼是賴氨酸(lysine)?
賴氨酸是人體內不合成的必需氨基酸,必須由正常飲食供給。因此,賴氨酸是人體必需的氨基酸。它是一種重要的生物有機化合物,由胺(-NH2)和羧酸(-COOH)官能團組成,化學式為NH2-(CH2)4-CH(NH2)-COOH。碳、賴氨酸和氮是關鍵元素。在生物化學中,既有胺基又有羧基的氨基酸連在第一個(α-)碳原子上,稱為α-氨基酸。因此賴氨酸也被認為是α-氨基酸。賴氨酸的結構如圖1所示。
賴氨酸是鹼性的,因為它含有兩個鹼性氨基和一個酸性羧酸基。因此,由於兩個氨基的存在,它也形成了廣泛的氫鍵。賴氨酸的良好來源是富含蛋白質的動物源,如雞蛋、紅肉、羊肉、豬肉、家禽、奶酪和某些魚類(如鱈魚和沙丁魚)。賴氨酸還富含大豆、豆類和豌豆等植物蛋白質。然而,它在大多數穀類穀物中是一種限制性氨基酸,但在大多數豆類和豆類中含量豐富。
什麼是賴氨酸(l-lysine)?
賴氨酸在第二碳周圍有四個不同的基團,是不對稱結構。另外,賴氨酸是一種光學活性氨基酸,因為存在這種不對稱或手性碳原子。因此,賴氨酸可以產生立體異構體,這些立體異構體是具有相同分子式的同分異構體分子,但其原子在空間中的三維取向不同。對映體是兩種立體異構體,它們通過反射相互關聯,或者它們是彼此的鏡像,不可重疊。賴氨酸以兩種對映體形式存在,即L-和D-並且賴氨酸的對映體如圖2所示。
賴氨酸和D-賴氨酸是彼此的對映體,除了它們旋轉偏振光的方向外,具有相同的物理性質。它們具有不可疊加的鏡像關係。然而,D和L的命名法在包括賴氨酸在內的氨基酸中並不常見。它們使平面偏振光以相同的幅度旋轉,但方向不同。使平面偏振光順時針旋轉的賴氨酸的D和L-異構體稱為右旋或右旋賴氨酸,將平面偏振光逆時針旋轉的賴氨酸稱為左旋或左旋賴氨酸(圖2)。
賴氨酸是賴氨酸最穩定的形式。D-賴氨酸是賴氨酸的合成形式,可通過外消旋化從l-賴氨酸合成。它用於聚-d-賴氨酸的加工,聚-d-賴氨酸用作塗層材料以增強細胞附著。賴氨酸在人體、鈣吸收、肌肉蛋白質發育、激素、酶和抗體的合成中起著重要作用。在工業上,賴氨酸是通過使用穀氨酸棒桿菌的微生物發酵過程產生的。
賴氨酸(lysine)和賴氨酸(l-lysine)的區別
賴氨酸和賴氨酸除了偏振光旋轉的方向外,具有相同的物理性質。因此,賴氨酸可能具有實質上不同的生物效應和功能特性。然而,為了區分這些生物學效應和功能特性,已經做了非常有限的研究。其中一些差異可能包括:,
品味
賴氨酸:L型氨基酸往往是無味的。
D-賴氨酸:D-形式的氨基酸嚐起來很甜。
因此,l-賴氨酸可能比賴氨酸少/不甜。
丰度
賴氨酸:包括賴氨酸在內的L型氨基酸是自然界中最豐富的形式。例如,蛋白質中常見的19種L-氨基酸中有9種是右旋氨基酸,其餘的是左旋氨基酸。
D-賴氨酸:實驗中觀察到的D-型氨基酸很少出現。
References: Solom***, T.W. Graham, and Graig B. Fryhle (2004). Organic Chemistry (8th ed). Hoboken: John Wiley & S***, Inc. Everhardus, A. (1984). Stereochemistry, a basis for sophisticated n***ense in pharmacokinetics and clinical pharmacology, European Journal of Clinical Pharmacology, 26, 663-668. Image Courtesy: “L-lysine-monocation-from-hydrochloride-dihydrate-xtal-3D-balls” by Ben Mills – Own work via Wikimedia Comm***