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[摘 要]在动物的代谢方面，精氨酸有着非常重要的作用和功能，是其重要的氨基酸，与此同时，其在多种多样的行业生产中得到了广泛的应用。同时，精氨酸在液体制剂中还是一种蛋白稳定剂和变性剂，对其进行相应的考察。在本文中，对精氨酸的来源和代谢以及精氨酸生理作用进行了相应的阐述，并且研究了精氨酸在液体制剂中作为蛋白稳定剂和变性剂的应用。
[关键词]精氨酸；液体制剂；蛋白稳定剂；变性剂
中图分类号：TQ934 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）23-0097-01
精氨酸的分子式是C6H14N4O2，分子质量是174.2，是一种白色晶体或者是晶体状粉末。精氨酸在自然界中有着两个异构体存在，分别是D-精氨酸和L-精氨酸，在动物体中，其主要的存在形式是L-精氨酸。在多个方面对其进行了相应的应用，主要包括人医和家禽等。目前，人们对其的认知在不断深入地过程中，人们对L-精氨酸的研究主要集中在提高免疫力方面。
一、精氨酸的来源和代谢
从动物机体精氨酸的来源的角度进行相应的说明，其主要的来源包括三个方面，其一，日粮；其二是机体蛋白质的分解；其三，机体内其他的氨基酸的转化。在日粮中氨基酸是动物机体合成蛋白质的重要来源。内源性合成的精氨酸主要的来源是小肠和肾脏。从禽类的角度来说，精氨酸是非常必要的一种氨基酸[1]。这是有着一定的原因的，主要是因为家禽的机体中缺少相应的关键酶，所以，是不可以通过生化途径进行精氨酸的合成的，那么，如果要对其进行有效的满足，只能是通过日粮来实现。
在体蛋白中，精氨酸占据着非常重要的位置，是其重要的组成部分，是可以进行相应的合成的，是通过动物内源实现的。要进行合成，是有着相应的前提的，主要是血浆瓜氨酸和线粒体中的鸟氨酸，在细胞液中，瓜氨酸能够合成精氨酸。精氨酸的体内代谢途径主要包括四种，其一，对精氨酸酶进行充分的应用，以此对尿素和鸟苷酸进行有效的分解。在合成多胺类物质的过程中，鸟苷酸发挥着非常重要的作用和功能，是其重要的前提。能够对细胞的生长进行相应的调节。其二，在氧化的过程中，通过对一氧化氮合成酶进行相应的应用，发挥其催生的作用，生成具备了生物活性的一氧化氮。这种物质对于维持血管的通透性和改善肠道有着非常重要的作用。其三，在对精氨酸进行分解的时候，可以对甘氨酸转脒基酶进行充分的应用，将其分解成鸟氨酸和肌酐酸，还可以通过对精氨酸分降解酶进行相应的应用，将其降解成鸟氨酸和尿素。相关酶发挥其重要的作用，转化成腐胺和谷氨酰胺等。其四，在家禽体内的时候，精氨酸能够进行相应的分解，主要是对鸟氨酸进行充分的应用，合成嘌呤，在此基础上，降解成尿酸，并且将其排出体外。
对于精氨酸的吸收来说，完成此操作的场所是畜禽的小肠中段，不过，其前段、后端和胃也是能够对精氨酸进行一定量的吸收的。
二、将氨酸的生理作用
（一）能够将其特异性的作用进行相应的发挥，在一定程度上减少体内腹部和肾周围的脂肪。脂肪的堆积主要是体内能量摄入和消耗的不平衡造成的，引发肥胖，导致了多种疾病的出现。当下，这种情况越来越严重，人们对其的关注程度在不断提升。将氨酸有着非常重要的作用，它是生物活性因子一氧化氮的前体，能够对肥胖进行有效的控制。通过相关的研究和探索发现，精氨酸处理能够通过激活ampk通路而增强糖原和脂肪的降解，减少脂类和糖类物质的合成，从而减少脂肪细胞的大小[2]。在对精氨酸和瓜氨酸进行一定的添加的过程中，能够对肥胖人群和动物体中的代谢紊乱综合征进行有效的改进。
（二）可以对肿瘤细胞的生长进行有效的调整和控制。在肿瘤转移的过程中，多种因素都发挥着重要的作用和影响，是其共同作用的结果。同时，细胞间粘附分子和血管细胞粘附分子同恶性肿瘤的复发和转移等都是有着非常重要的联系的。精氨酸是一氧化氮合成的前体，能够对基质金属蛋白酶进行有效的抑制，对细胞的粘附有着一定的阻止作用。同时，一定的浓度的精氨酸能够对一氧化氮的合成进行一定的增加，使得细胞的毒性作用得到有效的发挥，对肿瘤细胞的增值进行有效的控制。
（三）在内分泌方面，也可以对其进行应用。精氨酸对于胰腺和肾上腺等都有着一定的刺激作用，能够使其产生激素。精氨酸是可以对催乳素和生长激素进行相应的调节的，这是至关重要的一项作用和功能。当精氨酸对生长激素进行一定的刺激的时候，可以由其直接作用或者是通过代谢物作用。在大脑中，精氨酸是可以代谢成鸟氨酸的，在此基础上，生成谷氨酸，鸟氨酸和谷氨酸都是能够刺激生长激素的释放的。
（四）在心血管系统中发挥着非常重要的作用。通过全面的研究和探索，从中发现，L-精氨酸或者是一氧化氮的途径是非常重要的。精氨酸和分子氧在一定的条件之下是能够合成一氧化氮的，主要是对NOS和相关的辅助因子进行相应的应用，使其催生的作用得到有效的发挥。当处于生理状态之下的时候，血管受到了血流的冲击或者是灌注压突然升高的时候，一氧化氮能够发挥出重要的作用和功能，使器官的血流量维持在相对稳定的状态之下，使血管的自我调节作用得到相应的发挥。可以对全身的平均动脉血压进行一定程度的降低，控制全身多种血管床的静息张力，增加局部的血流，是血压的主要调节因子。一氧化氮在心血管系统中发挥着非常重要的作用，其可能机制是通过提高细胞中的鸟苷酸环比酶的活性，促进磷酸鸟苷环比产生环-磷酸鸟苷，使细胞中内的cGMP水平增高，继而激活依赖cGMP的蛋白激酶对心肌肌钙蛋白C磷酸化作用加强，使得血管舒张。
三、精氨酸对模型蛋白依那西普贮存稳定性的影响
尽管精氨酸单盐酸盐（ArgHCl）常用作蛋白稳定剂，但它的稳定机制尚未阐明。由于它能降低某些蛋白的解链温度（transition melting temperature，Tm），也可能成为蛋白变性剂。ArgHCl结构中含有1个胍基，这也是具有变性活性的胍盐酸盐（GndHCl）的一个关键结构。本试验中采用生物物理分析方法，包括动态光散射（DLS）、差示扫描量热法（DSC）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、测微黏度仪和光谱电化学（SEC）等，考察了ArgHCl、GndHCl和肌酸酐对依那西普贮存稳定性的影响。在不存在和存在H2O2氧化和不同孵育温度下考察蛋白质的贮存稳定性。结果显示，ArgHCl能减少蛋白聚集并保留单体，但在高温下会增加蛋白质断裂。ArgHCl可使蛋白质的Tm1和Tm2升高，但Tm3会轻微下降（>1℃）；而GndHCl和肌酸酐会使3个Tm值均下降。在高温及存在H2O2氧化的条件下，ArgHCl的影响与GndHCl和肌酸酐相比有显著下降。此外，随着pH值的降低，单体减少速度和碎片增加速度都会增大。ArgHCl与蛋白质的物理相互作用有别于GndHCl与蛋白质的作用，这是由于ArgHCl的3种立体功能基团（胍基、羧酸和脂肪直链）之间存在独特的平衡。与此相反，高温下ArgHCl能作为蛋白变性剂是因为3-C脂肪直链中的氨基产生了NOx。GndHCl在高温和H2O2氧化后既不会改变溶液pH值，也不会加速单体减少[3]。
四、结束语
精氨酸是一种天然来源的碱性氨基酸，有着多种多样的特性和功能，主要包括生物相容性、可生物降解性和其他的生物功能，同时，它还是安全无毒的，与当下的时代的发展是相适应的，有着良好的发展前景。虽然精氨酸在动物体中具备了非常重要的生理作用，但是，其详细的机制尚不明确，在对其进行研究和探索的过程中，还需要对其适用的范围和时机等多种问题进行全面的思考。
参考文献
[1] 王慧洁，于海洋，张大为等.谷氨酸赖氨酸无规共聚物和谷氨酸精氨酸无规共聚物的合成及性能[J].高等学校化学学报，2017，38（1）：165-172.
[2] 姜智旭，贾金兰，石璐等.L-精氨酸改性PVDF抗凝血膜的制備及血液相容性研究[J].功能材料，2015，（23）：23109-23114.
[3] 赵颜忠，朱军，朱晒红等.纳米羟基磷灰石的精氨酸表面修饰与铕掺杂及其细胞活性[J].中国有色金属学报（英文版），2011，21（8）：1773-1778.
[关键词]精氨酸；液体制剂；蛋白稳定剂；变性剂
中图分类号：TQ934 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）23-0097-01
精氨酸的分子式是C6H14N4O2，分子质量是174.2，是一种白色晶体或者是晶体状粉末。精氨酸在自然界中有着两个异构体存在，分别是D-精氨酸和L-精氨酸，在动物体中，其主要的存在形式是L-精氨酸。在多个方面对其进行了相应的应用，主要包括人医和家禽等。目前，人们对其的认知在不断深入地过程中，人们对L-精氨酸的研究主要集中在提高免疫力方面。
一、精氨酸的来源和代谢
从动物机体精氨酸的来源的角度进行相应的说明，其主要的来源包括三个方面，其一，日粮；其二是机体蛋白质的分解；其三，机体内其他的氨基酸的转化。在日粮中氨基酸是动物机体合成蛋白质的重要来源。内源性合成的精氨酸主要的来源是小肠和肾脏。从禽类的角度来说，精氨酸是非常必要的一种氨基酸[1]。这是有着一定的原因的，主要是因为家禽的机体中缺少相应的关键酶，所以，是不可以通过生化途径进行精氨酸的合成的，那么，如果要对其进行有效的满足，只能是通过日粮来实现。
在体蛋白中，精氨酸占据着非常重要的位置，是其重要的组成部分，是可以进行相应的合成的，是通过动物内源实现的。要进行合成，是有着相应的前提的，主要是血浆瓜氨酸和线粒体中的鸟氨酸，在细胞液中，瓜氨酸能够合成精氨酸。精氨酸的体内代谢途径主要包括四种，其一，对精氨酸酶进行充分的应用，以此对尿素和鸟苷酸进行有效的分解。在合成多胺类物质的过程中，鸟苷酸发挥着非常重要的作用和功能，是其重要的前提。能够对细胞的生长进行相应的调节。其二，在氧化的过程中，通过对一氧化氮合成酶进行相应的应用，发挥其催生的作用，生成具备了生物活性的一氧化氮。这种物质对于维持血管的通透性和改善肠道有着非常重要的作用。其三，在对精氨酸进行分解的时候，可以对甘氨酸转脒基酶进行充分的应用，将其分解成鸟氨酸和肌酐酸，还可以通过对精氨酸分降解酶进行相应的应用，将其降解成鸟氨酸和尿素。相关酶发挥其重要的作用，转化成腐胺和谷氨酰胺等。其四，在家禽体内的时候，精氨酸能够进行相应的分解，主要是对鸟氨酸进行充分的应用，合成嘌呤，在此基础上，降解成尿酸，并且将其排出体外。
对于精氨酸的吸收来说，完成此操作的场所是畜禽的小肠中段，不过，其前段、后端和胃也是能够对精氨酸进行一定量的吸收的。
二、将氨酸的生理作用
（一）能够将其特异性的作用进行相应的发挥，在一定程度上减少体内腹部和肾周围的脂肪。脂肪的堆积主要是体内能量摄入和消耗的不平衡造成的，引发肥胖，导致了多种疾病的出现。当下，这种情况越来越严重，人们对其的关注程度在不断提升。将氨酸有着非常重要的作用，它是生物活性因子一氧化氮的前体，能够对肥胖进行有效的控制。通过相关的研究和探索发现，精氨酸处理能够通过激活ampk通路而增强糖原和脂肪的降解，减少脂类和糖类物质的合成，从而减少脂肪细胞的大小[2]。在对精氨酸和瓜氨酸进行一定的添加的过程中，能够对肥胖人群和动物体中的代谢紊乱综合征进行有效的改进。
（二）可以对肿瘤细胞的生长进行有效的调整和控制。在肿瘤转移的过程中，多种因素都发挥着重要的作用和影响，是其共同作用的结果。同时，细胞间粘附分子和血管细胞粘附分子同恶性肿瘤的复发和转移等都是有着非常重要的联系的。精氨酸是一氧化氮合成的前体，能够对基质金属蛋白酶进行有效的抑制，对细胞的粘附有着一定的阻止作用。同时，一定的浓度的精氨酸能够对一氧化氮的合成进行一定的增加，使得细胞的毒性作用得到有效的发挥，对肿瘤细胞的增值进行有效的控制。
（三）在内分泌方面，也可以对其进行应用。精氨酸对于胰腺和肾上腺等都有着一定的刺激作用，能够使其产生激素。精氨酸是可以对催乳素和生长激素进行相应的调节的，这是至关重要的一项作用和功能。当精氨酸对生长激素进行一定的刺激的时候，可以由其直接作用或者是通过代谢物作用。在大脑中，精氨酸是可以代谢成鸟氨酸的，在此基础上，生成谷氨酸，鸟氨酸和谷氨酸都是能够刺激生长激素的释放的。
（四）在心血管系统中发挥着非常重要的作用。通过全面的研究和探索，从中发现，L-精氨酸或者是一氧化氮的途径是非常重要的。精氨酸和分子氧在一定的条件之下是能够合成一氧化氮的，主要是对NOS和相关的辅助因子进行相应的应用，使其催生的作用得到有效的发挥。当处于生理状态之下的时候，血管受到了血流的冲击或者是灌注压突然升高的时候，一氧化氮能够发挥出重要的作用和功能，使器官的血流量维持在相对稳定的状态之下，使血管的自我调节作用得到相应的发挥。可以对全身的平均动脉血压进行一定程度的降低，控制全身多种血管床的静息张力，增加局部的血流，是血压的主要调节因子。一氧化氮在心血管系统中发挥着非常重要的作用，其可能机制是通过提高细胞中的鸟苷酸环比酶的活性，促进磷酸鸟苷环比产生环-磷酸鸟苷，使细胞中内的cGMP水平增高，继而激活依赖cGMP的蛋白激酶对心肌肌钙蛋白C磷酸化作用加强，使得血管舒张。
三、精氨酸对模型蛋白依那西普贮存稳定性的影响
尽管精氨酸单盐酸盐（ArgHCl）常用作蛋白稳定剂，但它的稳定机制尚未阐明。由于它能降低某些蛋白的解链温度（transition melting temperature，Tm），也可能成为蛋白变性剂。ArgHCl结构中含有1个胍基，这也是具有变性活性的胍盐酸盐（GndHCl）的一个关键结构。本试验中采用生物物理分析方法，包括动态光散射（DLS）、差示扫描量热法（DSC）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、测微黏度仪和光谱电化学（SEC）等，考察了ArgHCl、GndHCl和肌酸酐对依那西普贮存稳定性的影响。在不存在和存在H2O2氧化和不同孵育温度下考察蛋白质的贮存稳定性。结果显示，ArgHCl能减少蛋白聚集并保留单体，但在高温下会增加蛋白质断裂。ArgHCl可使蛋白质的Tm1和Tm2升高，但Tm3会轻微下降（>1℃）；而GndHCl和肌酸酐会使3个Tm值均下降。在高温及存在H2O2氧化的条件下，ArgHCl的影响与GndHCl和肌酸酐相比有显著下降。此外，随着pH值的降低，单体减少速度和碎片增加速度都会增大。ArgHCl与蛋白质的物理相互作用有别于GndHCl与蛋白质的作用，这是由于ArgHCl的3种立体功能基团（胍基、羧酸和脂肪直链）之间存在独特的平衡。与此相反，高温下ArgHCl能作为蛋白变性剂是因为3-C脂肪直链中的氨基产生了NOx。GndHCl在高温和H2O2氧化后既不会改变溶液pH值，也不会加速单体减少[3]。
四、结束语
精氨酸是一种天然来源的碱性氨基酸，有着多种多样的特性和功能，主要包括生物相容性、可生物降解性和其他的生物功能，同时，它还是安全无毒的，与当下的时代的发展是相适应的，有着良好的发展前景。虽然精氨酸在动物体中具备了非常重要的生理作用，但是，其详细的机制尚不明确，在对其进行研究和探索的过程中，还需要对其适用的范围和时机等多种问题进行全面的思考。
参考文献
[1] 王慧洁，于海洋，张大为等.谷氨酸赖氨酸无规共聚物和谷氨酸精氨酸无规共聚物的合成及性能[J].高等学校化学学报，2017，38（1）：165-172.
[2] 姜智旭，贾金兰，石璐等.L-精氨酸改性PVDF抗凝血膜的制備及血液相容性研究[J].功能材料，2015，（23）：23109-23114.
[3] 赵颜忠，朱军，朱晒红等.纳米羟基磷灰石的精氨酸表面修饰与铕掺杂及其细胞活性[J].中国有色金属学报（英文版），2011，21（8）：1773-1778.