Аминокислоты

Аминокислоты

Аминокислоты применяются в производстве косметики, лекарственных средств, напитков и пищевых добавок, но в основном (около двух третей) в производстве кормов для животных. В наше время производство кормов для животных является одной из самых прибыльных отраслей, а аминокислоты входят в состав самых разнообразных кормов.
Требования к рациону по протеину (белку) являются, по сути, требованиями по аминокислотам, которые содержатся в протеине рациона.

Белки (или протеины от греч. πρώτα; («прота») — первостепенной важности) — сложные высокомолекулярные природные органические вещества, построенные из аминокислот, соединённых пептидными связями, т. е. белки — это линейные полимеры аминокислот (полипептиды).

Аминокислоты (аминокарбоновые кислоты) — органические соединения, в молекуле которых одновременно содержатся карбоксильные и аминные группы.

Аминокислоты являются основным «строительным материалом» для синтеза специфических тканевых белков, ферментов, пептидных гормонов и других физиологически активных соединений. Помимо того, что аминокислоты образуют белки, некоторые из них:

• Выполняют роль нейромедиаторов или являются их предшественниками. Нейромедиаторы — это химические вещества, передающие нервный импульс с одной нервной клетки на другую. Таким образом, некоторые аминокислоты необходимы для нормальной работы головного мозга.
• Аминокислоты способствуют тому, что витамины и минералы адекватно выполняют свои функции.
• Некоторые аминокислоты непосредственно снабжают энергией мышечную ткань.

Каждая аминокислота существует в двух формах: D и L. Эти формы химически идентичны, однако имеют структурные различия, которые заключаются в том, что одна форма является зеркальным отражением другой. Характерно, что белковые цепочки не могут образовываться из комбинации D и L форм — почти каждая молекула протеина в теле производится исключительно из L формы. В то же время D формы, как натуральные, так и синтетические, обладают некоторым терапевтическим эффектом. D-форма практически всех аминокислот не усваивается организмом, за исключением метионина, который хорошо используется животными в обеих формах. Большинство же природных аминокислот и все аминокислоты, выделенные из белков тканей животных и высших растений, по типу строения относятся к L-ряду и хорошо усваиваются животными.
Аминокислоты являются основными структурными единицами молекул белковых веществ. При гидролизе белков различной природы всегда получают смесь 20 аминокислот. Примерно половина из них может синтезироваться в организме животных в количествах, достаточных для поддержания жизни и продуктивности. К ним относятся: аланин, аспарагиновая и глютаминовая кислоты, глицин, оксипролин, пролин, цистин, тирозин, серин — их называют заменимыми аминокислотами. Другую группу составляют незаменимые аминокислоты (для животных — 10, для птиц — 11), которые не могут синтезироваться в организме или они образуются в нем недостаточно быстро для того, чтобы удовлетворить потребность организма. Такие кислоты должны обязательно поступать с кормами.

У жвачных животных бактерии и другие микроорганизмы рубца превращают в летучие жирные кислоты, клетчатку и легкоусвояемые полисахариды, синтезируют витамины, а также белок из простых азотистых соединений. Поэтому вопрос о снабжении жвачных животных протеином, в том числе и аминокислотами, в основном решается за счет поступления в организм любого протеина и даже небелковых азотистых веществ. Совсем другое наблюдается у многих моногастричных животных.
В процессе длительного филогенетического развития у животных вырабатывалась различная способность синтезировать аминокислоты. Так, например, свиньи могут синтезировать аланин, аргинин, аспарагиновую кислоту, глицин, гистидин, глутаминовую кислоту, пролин, оксипролин, серии, тирозин, цистеин и оксилизин. Таким образом, для свиней, безусловно, незаменимыми аминокислотами являются лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин, лейцин, изолейцин и валин. А для птиц к этому перечню еще необходимо прибавить глицин.

При полном отсутствии или недостатке в корме одной или нескольких незаменимых аминокислот, синтез полноценных белков в организме становится невозможным, нарушается обмен, снижаются продуктивность и плодовитость животных, замедляется рост молодняка.
Корма животного происхождения содержат все незаменимые аминокислоты. В растительных кормах недостает некоторых аминокислот.
Наиболее часто отмечается нехватка таких незаменимых аминокислот, как лизин, метионин, треонин и триптофан. Именно на эти четыре аминокислоты приходится 99% объема производства всех незаменимых аминокислот в странах Европейского Союза, Швейцарии и Норвегии.

По содержанию и соотношению незаменимых аминокислот протеины кормов делятся на полноценные и неполноценные. Корма, имеющие в своем составе достаточное количество и необходимое соотношение незаменимых аминокислот, содержат полноценные протеины, а те корма, в которых недостаточно незаменимых аминокислот, — неполноценные протеины.
При скармливании рационов с недостатком тех или иных незаменимых аминокислот у животных часто развиваются болезни недостаточностей питания, поэтому рационы моногастричных животных обязательно должны быть сбалансированы по всем незаменимым аминокислотам, для чего и вводят синтетические аминокислоты в недостающие по ним рационы.

Химически чистые аминокислоты — это порошки, большинство из которых хорошо растворяются в воде и плохо или совсем не растворяются в органических растворителях. Водные растворы аминокислот стабильны и их можно стерилизовать при температуре от +100 до +120°С. Аминокислоты имеют температуру плавления около +300°C, не летучи.