丝氨酸（C3H7NO3），因最早来源于蚕丝而得名[1]，也称β羟基丙氨酸[2]，即L-2-氨基-3-羟基丙酸[3]。丝氨酸是中性脂肪族含羟基氨基酸，是一种非必需氨基酸[4]，易溶于水，几乎不溶于非极性溶剂。[2]

丝氨酸在脂肪和脂肪酸的新陈代谢及肌肉的生长中发挥着作用，在细胞膜的制造加工、肌肉组织和包围神经细胞的鞘的合成中都发挥着作用。主要用于复方氨基酸制剂中，用于补充氨基酸。[4]D-丝氨酸同时也是重要的神经递质，N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA） 受体是其重要的内源性配体，两者在中枢系统发挥重要作用。[5]生产方法通常有发酵法、蛋白质水解提取法、化学合成法、生物酶法等。[6]

理化性质

本品为白色结晶或结晶性粉末；无臭。[3]

获取途径

丝氨酸可以从大豆、酿酒发酵剂、乳制品、鸡蛋、鱼、乳白蛋白、豆荚、肉、坚果、海鲜、种子、大豆、乳清和全麦中获取。[9]

目前所知，人类获取D-丝氨酸的途径包括生物合成、蛋白质代谢、进食以及肠道细菌分解食物，其中，最为重要的来源是D-丝氨酸的生物合成。人体内的D-丝氨酸生物合成主要来源是由含磷酸吡哆醛的SR将体内的L-Ser转化而来。[5]

生产方法

工业上采用的丝氨酸（此指L-丝氨酸）生产方法主要有蛋白水解法、化学合成法和酶转化法等。[7]发酵法以前提发酵法为主，作为L-丝氨酸生产技术已经工业化，主要以甘氨酸为前体进行生产。蛋白质水解法以天然蛋白质为原材料，得到的是多种氨基酸的混合物。化学法合成在原料药生产中极少使用，主要存在生产成本较高、工艺污染排放严重、D-丝氨酸与L-丝氨酸难分离等缺点。酶法具有选择性髙、产物收率髙的优势。但各种生产方法难点在于分离提取工艺复杂，成本较高，产率不好等特点。[6]

主要价值

L-丝氨酸作为一种组成蛋白的基本氨基酸广泛应用于医药、食品、化妆品等行业。目前L-丝氨酸的全球市场需求量为10000t/年。[7]L-丝氨酸属于一种非必需氨基酸，它是参与合成胞内生物物质嘌呤、嘧啶、磷脂等的重要前体。[6][8]L-丝氨酸是复方氨基酸输液的原料，亦可作为轻化工业的原料[11]。此外，因L-丝氨酸具有特殊的润湿性和保湿性，在国内外被大量用于高级化妆品中。[8]

D-丝氨酸是哺乳动物体内最主要的D型氨基酸之一，约为体内游离丝氨酸总量的1/3。研究发现包括人类在内，高等动物的高级中枢存在区域性高浓度的D-丝氨酸，并发挥着重要的神经递质作用。研究发现在小鼠的阴茎海绵体、食管下括约肌，均发现D-丝氨酸发挥着重要功能。[5]

相关研究

丝氨酸合成增加促进丝氨酸水平受限的组织中出现肿瘤，这一成果由科赫癌症综合研究所MatthewG.VanderHeiden课题组取得。相关论文于2019年3月21日发表在《CellMetabolism》上。[12]

研究团队证明，在黑色素瘤和乳腺癌的小鼠模型中，PHGDH表达的增加促进了肿瘤的进展，在人类肿瘤中PHGDH的拷贝数增加。课题组测量了循环丝氨酸水平，发现PHGDH的表达对于在较低的生理丝氨酸浓度下支持细胞增殖是必要的。增加膳食丝氨酸或高PHGDH表达足以增加细胞内丝氨酸水平并支持更快的肿瘤生长。数据表明，生理丝氨酸可用性抑制肿瘤生长，并在丝氨酸限制的环境中产生的肿瘤通过上调丝氨酸合成途径酶获得了适应性优势。[12]

研究人员表示，与正常组织相比，肿瘤的代谢发生了改变。许多肿瘤上调丝氨酸合成途径酶的表达，一些肿瘤表现出编码该途径第一种酶的基因的拷贝数增加，即磷酸甘油脱氢酶（PHGDH）。然而，增加的丝氨酸合成是否促进肿瘤生长和丝氨酸合成如何有利于肿瘤是有争议的