多種類のアミノ酸混合物試料は、イオン交換樹脂を詰めたカラムを使用して、分離します。分離には、アミノ酸、樹脂、溶離液の、3つの間の化学的親和力の差をが利用されます。試料には、血中、尿中に含まれる遊離アミノ酸と、タンパク質を塩酸分解して得られるアミノ酸との 2 種類があります。前者は、血液と尿中に含まれるもので、生体アミノ酸といわれ、50成分以上のアミノ酸混合物から成り立っています。後者は、加水分解アミノ酸といわれ、17成分のアミノ酸混合物から成り立っています。
AminoTacによって分析された、加水分解標準アミノ酸分析(分析時間 18 分)と、生体標準アミノ酸分析(分析時間 60 分)のデータを示します。水溶液中では、アミノ酸は、イオン状態にあるため、イオン交換クロマトグラフィーによって分離する方法が、最適とされています。アミノ酸は、同一分子内にカルボキシル基 ( -COOH )とアミノ基 ( -NH2 ) を持つ酸性、塩基性の両性物質です。従って、溶離液のpH、イオン強度を変えることによって、アミノ酸の、イオン交換樹脂に対する選択性を、簡単に変化させることが可能です。水溶液の中のアミノ酸は、+の電荷を帯びています。
そして、個々のアミノ酸によって、その電荷量は全く異なります。一方、イオン交換樹脂(直径 5 ミクロン= 1/200mm 程度の粒子状樹脂)は、水溶液の中では、いつも-の電荷を帯びています。
カラムという円筒形の管に、イオン交換樹脂を詰めて、アミノ酸の混合物である試料を上から注ぎいれ、連続的に液を流します。そうすると、イオン交換樹脂とアミノ酸の間には、親和力の一種の静電的引力というものが作用し、溶出時間の差となって各アミノ酸の電荷の量の違いが現れ、電荷の小さいアミノ酸から順番に、カラムの下端から溶け出してきます。混合物のアミノ酸はこういった原理で分離されます。
この時、カラムに流す液体を、緩衝液と呼びます。溶液中では、分離したアミノ酸は無色透明なので、100℃ 近くの反応槽で、ニンヒドリンという発色剤を加えて反応させると、紫に発色します。
その発色は570nm (※プロリンなどのイミノ酸は 440nm に最大吸収を示します)に最大吸収があるので、可視吸光光度計で測り、吸収曲線を A/Dに変換してデータを印字します。アミノ酸としか発色剤は反応しないため、たとえアミノ酸と同時に何かが溶出したとしても、アミノ酸だけしか検出されません。アミノ酸の検出法は、とても特異的な性格を持つ検出法だといえるでしょう。
アミノ酸とペプチドの違いは何かご存知ですか?たんぱく質はアミノ酸が、多数集まってできている物質です。ペプチドという物質もアミノ酸が集まってできたものですが、その集まっている数がちがうのです。たんぱく質の場合はアミノ酸が数十万から数百万というとてつもない数が集まってできていますが、ペプチドの場合はアミノ酸が数個程度集まった状態のことをいいます。
そしてアミノ酸は体内でどのように吸収されるのか知っていますか? たんぱく質は腸から体内へと吸収されていきます。けれどもたんぱく質の状態のままでは吸収できないためペプチドやアミノ酸の状態にまで分解されてから吸収されることになります。ペプチドの状態で腸管に取り込まれた場合には、その後のペプチドが最終的には、アミノ酸に分解されてから血液で全身に運ばれていき体の中へと吸収されることになります。
アミノ酸は生命の源ともいえる栄養成分のことで身体のさまざまな機能を担っていることがわかっています。わたしたち人間の身体をつくっているたんぱく質という成分は、20種類のアミノ酸からできているのです。このアミノ酸の名前の由来はというものは、構造上、アミノ基とカルボキシル(カルボン酸)基をもっているため、その物質の総称としてこの名前がつけられたようです。
私たちの体を構成しているのは10万種類にも及ぶたんぱく質です。そのたんぱく質はわずか20種類のアミノ酸によってつくられており、しかもさまざまな組み合わせをされてつくられています。これらの20種類のアミノ酸は、私たち人間の体にとって、欠かせないものなのです。また、アミノ酸はたんぱく質の材料としてつかわれていますが、そのほかにも必要に応じて体のエネルギー源としても利用されるいます。そして個々のアミノ酸は、それぞれの体にとって重要な役割をもちまた特徴のある役割も担っています。
バリン・ロイシン・イソロイシンの3つのアミノ酸は、分岐鎖アミノ酸とよばれており、体のたんぱく質をふやしてくれる働きがあります。また運動したときのエネルギー源として大切な役割をはたしています。アラニンは、肝臓のエネルギー源として大切な役割を果たすアミノ酸です。アルギニンは血管などの機能を正常にはたらかせるために必要になるアミノ酸です。
グルタミンは、必死アミノ酸で代表的なものです。パン食や米食などで不足しがちなアミノ酸といえます。アルパラギン酸は、アスパラガスにおおく含まれたアミノ酸で速効性のあるエネルギー源です。グルタミン酸は小麦や大豆などにたくさんふくまれており、こちらも速効性のあるエネルギー源です。プロリンは皮膚などを構成しているコラーゲンの主要な成分で、速効性のあるエネルギー源です。システインは皮膚にふくまれている黒いメラニン色素をつくることを抑えてくれるアミノ酸です。
スレオニンは、必須アミノ酸のひとつです。追うその活性部位などを形成するといった働きがあります。メチオニンも必須アミノ酸のひとつで、生体内でのひつような物質をつくりだすのに用いられるアミノ酸です。ヒスチジンも必須アミノ酸のひとつで、フスタミンなどを生成するのに用いられます。フェニルアラニンも必須アミノ酸のひとつです。多くの種類の有用なアミンなどをつくるために用いられている物質です。チロシンは、多くの種類の有用なアミンをつくるために用いられており、フェニルアラニンやトリプトファンなどと一緒で芳香族のアミノ酸といわれています。
トリプトファンは、必須アミノ酸の一つでこちらも多くの種類の有用なアミンなどを生成するために用いられているアミノ酸です。アウパラギンは、アスパラギン酸といっしょにTCA回路のちかくに存在するアミノ酸です。グリシンはグルタチオンや血色素成分でもあるポルフィリンをつくるためにもちいられるアミノ酸です。セリンは、リン脂質やクリセリン酸をつくるためにもちいられるアミノ酸です。
アミノ酸が少し前から注目をあつめて、飲料水などにもアミノ酸がはいっているとアピールしたものがでていますよね。アミノ酸は命の源となっている栄養成分で身体に必要な機能を担っていることがわかっています。アミノ酸は、古い時代から地球に存在しているとても古い栄養成分で、原始の生命から現在のヒトにいたるまで生命の源として存在してきました。アミノ酸は宇宙からやってきたという説と原始の地球で誕生したという説があるようです。ロマンチックな説ですよね。
ヒトの身体は60%と水分の割合がほとんどですが、残りの約半分をアミノ酸で構成されています。アミノ酸の役割は人間の身体の細胞やホルモン、酵素などを形成しています。人間の身体にとって重要な機能を果たしているといえるでしょう。必須アミノ酸とよばれるものがあります。たんぱく質は20種類のアミノ酸から構成されており、そのうち9種類は身体で合成されないため食事などから摂取する必要があるため、必須アミノ酸とよばれているのです。必須アミノ酸はバランスよい食事から補っていく必要があるのです。
身体をつくるアミノ酸はバリン、ロイシン、イソロイシン、アラニン、アルギニン、グルタミン、リジン、アスパラギン酸、グルタミン酸、プロリン、システイン、スレオニン、メチオニン、ヒスチジン、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、アスパラギン、グリシン、セリンです。そのうち、必須アミノ酸はパリン、ロイシン、イソロイシン、リジン。スレオニン、メチオニン、ヒスチジン、フェニルアラニン、トリプトファンです。聞きなれない言葉ですよね。アミノ酸を上手に摂取して身体を正常に保つように心がけたいですね。