非蛋白质氨基酸

20种氨基酸构成的蛋白质大约有数百亿种，仅在人体中的蛋白质就有10万种之多。除了20种氨基酸外，许多天然存在的氨基酸并不存在于蛋白质中，它们或是重要的代谢产物，或是植物或抗生素的组成部分，而且它们的氨基也不链接在α-碳原子上。

非蛋白质氨基酸在生物界普遍存在，它们多以游离状态存在于生物组织的活细胞中。例如脑组织中有γ氨基丁酸，肌肉组织、视网膜中有牛磺酸，西瓜中含有瓜氨酸，茶叶中含有茶氨酸等。

值得一提的是牛磺酸，其结构为NH2—H2C—H2C—SO3H，是一种含硫的β-氨基酸，在1927年首次从牛胆中分离得到。它不参与任何蛋白质的合成，但可参与某些小肽的组成，如脑组织中的γ-谷氨酰牛磺酸。它广泛存在于动物细胞中，主要分布在兴奋性较高的组织如神经系统、肌肉组织、视网膜及淋巴细胞和血小板中，是心脏中含量最丰富的游离氨基酸，约占总量的60%。牛磺酸能增加心肌收缩期的钙的利用，预防钙超载引起的心肌损伤作用，还可预防动脉粥样硬化、冠心病。人体内缺乏牛磺酸与心血管系统的病患如高血压以及糖代谢紊乱病患如糖尿病等密切相关，会影响到视力、心脏与脑的正常生长。被细菌感染的病人，由于细菌的大量繁殖消耗了体内的牛磺酸，也会形成牛磺酸缺乏，发生眼底视网膜的病变，而补充牛磺酸后会使眼底的病变好转。猫若缺少牛磺酸，甚至会导致失明。在人体内，半胱氨酸经氧化和脱羧作用可生成牛磺酸，但由于人类只能有限地合成牛磺酸，因此膳食中的牛磺酸就显得非常重要。与禽、畜类比较，海产品中的牛磺酸含量较高，如牡蛎、蛤蜊与淡菜中牛磺酸可高达400毫克/100克以上，海带中也含有丰富的牛磺酸。各种日常食物，包括谷物、水果和蔬菜等，都不含牛磺酸。牛磺酸还参与神经传导。在生命体中，参与神经传导的氨基酸有兴奋性和抑制性两类，前者包括天冬氨酸、谷氨酸；后者包括甘氨酸和非蛋白质氨基酸γ-氨基丁酸和牛磺酸。

在茶叶中含有的茶氨酸，被认为有着强心利尿、扩张血管、松弛支气管和平滑肌的功效。西瓜中的瓜氨酸则被认为是精氨酸的前体物质，可以转化为精氨酸，因此已有不少研究人员认为瓜氨酸也具有“伟哥”的功效。