r-聚谷氨酸知识讲解
江南大学科技成果——γ-聚谷氨酸的工业化生产技术
江南大学科技成果——γ-聚谷氨酸的工业化生产技术
项目简介
γ-聚谷氨酸（γ-PGA）是一种多聚氨基酸类的环保型多功能生物可降解高分子材料，主要由D-谷氨酸和L-谷氨酸通过酰胺键聚合而成。
作为一种高分子聚合物，γ-聚谷氨酸具有一些独特的物理、化学和生物学特性如良好的水溶性，超强的吸附性，能彻底被生物降解，无毒无害，可食用等。
在农业、食品、医药、化妆品、环保、合成纤维和涂膜等领域具有广泛的应用前景，因此极具开发价值。
微生物絮凝剂是继无机絮凝剂和有机絮凝剂之后出现的一种新型的、可自然降解的水处理剂，具有高效、无毒、无二次污染的特点。
微生物絮凝剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外具有絮凝活性的代谢产物，一般由多糖、蛋白质、DNA、纤维素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物质构成，分子中含有多种官能团，能使水中胶体悬浮物相互凝聚、沉淀。
在传统的絮凝剂中，无机絮凝剂投加量大，效果不佳，还会把大量金属离子带入最终产物中，对环境造成危害；有机合成高分子絮凝剂生物难降解，残留单体有毒，会对环境造成二次污染。
而微生物絮凝剂最突出的特点是具有生物降解性，而且高效、无毒、易降解、无二次污染且用途广泛，是环境友好型絮凝剂，因而引起世界各国学者的广泛关注和研究。
创新要点本项目技术所用菌株为非谷氨酸依赖型，具有生产工艺先进、操作方便、无污染、投资少，建设周期短、能源消耗低及成
本低等优点。
效益分析年产50吨γ-聚谷氨酸，总投资为500万元。
授权专利一种甲基营养芽孢杆菌及其发酵生产伽玛聚谷氨酸的方法，201110189421.X。
化妆品级聚谷氨酸百川生物
化妆品级聚谷氨酸百川生物化妆品级γ-聚谷氨酸（γ-PGA）γ-聚谷氨酸（γ-PGA），又称纳豆胶、多聚谷氨酸，它是由L-谷氨酸、D-谷氨酸通过γ-谷氨酰胺键聚合而成的一类均聚氨基酸，分子量在相对分子量一般在10,000~2000,000Da。
立体化学组成随菌种和发酵条件不同而不同。
（1）γ-聚谷氨酸特性水溶性：γ-PGA的链间存在大量氢键，因此具有很大的水溶性；生物相容性和生物可降解性：γ-PGA的主链上存在大量肽键，在酶作用下，可降解成无毒的短肽和氨基酸单体，因此具有优良的生物相容性和生物可降解性。
强吸水保湿性：γ-PGA的主链上存在大量游离羧基，因此具有强吸水保湿性。
（2）产品化学名称（3）产品技术指标（4）γ-聚谷氨酸在日化产品中的应用①γ-聚谷氨酸在护肤产品中的应用长效保湿：γ-PGA的水溶液为无色无味透明胶质，由于其特殊的三度空间格子结构, 使其具有极强的5000倍吸水保湿能力, 加上其柔滑肤感及易成膜性，可以显著提升肌肤保湿功效、减少水分散失、促进肌肤恢复弹性。
与公认的最具保湿能力的透明质酸相比，其保湿锁水功效比透明质酸有显著的优越性。
协同美白：研究发现，添加γ-PGA的护肤品可协同增效其他美白成分，显著抑制黑色素的生成，具有美白肌肤的功效。
防晒隔离：由于γ-PGA的优越成膜特性，添加γ-PGA的护肤品可在肌肤表面形成一层透气的生物保护薄膜，锁住皮肤水分的同时可以抵御外界侵袭，阻挡紫外线，在抗雾霾及防晒产品中，展现出优异的功效。
平皱抗衰：γ-PGA可增加皮肤角质层中天然保湿因子的含量，促进皮肤深层纤维母细胞的生长，平衡皮肤酸碱值，使皮肤恢复弹性，抚平皮肤因缺水产生的细纹。
聚谷氨酸、透明质酸、胶原蛋白对皮肤效果的比较组成分子单一胺基酸双糖类衍生物三胺基酸增进皮肤弹性↗↗→亲水性强中弱pH、热稳定性佳佳较差皮肤表面水分流失↘→→聚谷氨酸保湿护肤产品使用效果10秒：肌肤立感滑爽，聚谷氨酸瞬间潜入皮肤，立时锁水。
聚谷氨酸
菌种的筛选
实验材料：土壤 初筛
纳豆
豆腐乳
豆豉
取实验材料2g于10mL无菌水的试管中，用橡胶塞封口，振荡2min,再静 置30min；
水浴锅100℃煮沸5min；
冷却后，取上清液 1mL，浓度梯度稀释，分别取0.2mL稀释液涂布于初 筛培养基平板上； 37℃培养24h观察结果，在初筛培养基上挑选呈粘液状能拉丝的单菌落， 将筛选出的单菌落经划线分纯后分别编号，并进行3代传代培养； 最后于枯草芽孢杆菌转接于 LB斜面，再经培养有保存于冰箱中（4℃）。
采用 SDS-PAGE变性电泳检测到 B53产生的聚谷氨酸的分 子质量 570～669 ku,呈多分子质量分子聚集体形式 ,并非由 单一分子质量组成(图 3)
04
PART FOUR
菌种鉴定
菌体形态，16SrDNA序列的测定及系 统发育树的建立
主要从以下几个方面 ① 菌落：颜色，形状，表面是否光 滑，边缘是否平整； ② 菌体：大小，有无鞭毛芽孢荚膜 等结构； ③ 革兰氏染色
γ -PGA的特性
对人体和环境无毒可生物降解 ，生态友好型
易交联形成后期拥有卓越性 能的水凝胶
A
B
水溶性，可得到无味清洁透明 的溶液 C
可制成钠，钙，镁，氢型
D
γ -PGA的应用
食品方面
增加抗冻性，食品冷藏 增加抗溶性 增加钙及其他矿物质吸收 抗氧化
01 02
农业方面
作为植物增产营养素 超强亲水性与保水能力， 可作为肥料增效剂，并增 加植物抗病能力 平衡土壤酸碱度 可结合沉淀有毒重金属
16SrDNA序列的测定和系统发育树的建立 细菌菌株基因组 DNA 的提取：用 基因组 DNA 提 纯试剂盒提取 16S rRNA 基因 序列的 PCR 反 应 16S rRNA 基因 序列测定 同源性分析，系 统发育树的建立
聚谷氨酸理化指标
聚谷氨酸理化指标一、聚谷氨酸的基本概念聚谷氨酸（y-PGA），又称纳豆菌胶、多聚谷氨酸，是一种水溶性、生物降解、不含毒性的生物高分子材料。
它最早在纳豆发酵豆中被发现，并通过微生物发酵法制得。
聚谷氨酸具有粘性，广泛应用于食品、化妆品、药品等领域。
二、聚谷氨酸理化指标的重要性聚谷氨酸理化指标是评判产品质量优劣的关键因素。
这些指标包括聚谷氨酸的含量、分子量、粘度、溶解性等。
稳定的理化指标意味着产品具有较好的品质和性能。
三、聚谷氨酸理化指标的评判标准1.聚谷氨酸含量：正常情况下，聚谷氨酸产量稳定在35g/L即为优质产品。
生产过程中，不同批次的含量波动应控制在一定范围内，以保证产品性能的稳定。
2.分子量：聚谷氨酸分子量分布对产品性能有一定影响。
理想的分子量分布应在一定范围内，以满足不同应用场景的需求。
3.粘度：聚谷氨酸溶液的粘度是其性能的重要指标。
合适的粘度可以保证产品在应用过程中的流动性和稳定性。
4.溶解性：聚谷氨酸在水、醇等溶剂中的溶解性能对其应用范围有较大影响。
良好的溶解性有助于提高产品在实际应用中的效果。
四、聚谷氨酸理化指标检测方法1.高效液相色谱法：这是一种准确的检测方法，可以对聚谷氨酸含量进行精确测定。
2.酒精法（醇沉法）：这种方法在一定程度上可以检测聚谷氨酸含量，但受发酵液中其他成分的影响，检测结果可能出现偏差。
五、总结聚谷氨酸理化指标是评判产品质量和性能的重要依据。
稳定的产量、适当的分子量分布、良好的溶解性和合适的粘度都是优质聚谷氨酸产品的必备条件。
选择合适的检测方法，确保产品符合相关指标，对于提升产品质量和市场竞争力具有重要意义。
聚谷氨酸对根系的作用,对植物有什么作用
聚谷氨酸对根系的作用，对植物有什么作用聚谷氨酸对植物的根系具有一定能力的保护作用。
聚谷氨酸是自然界中微生物发酵产生的水溶性多聚氨基酸，其结构是谷氨酸单元通过α-氨基和γ-羧基形成肽键的高分子聚合物。
聚谷氨酸还可以提高农作物对于盐碱地的抵抗作用，可以通过提高植物体内的脯氨酸的含量，改变作物体内的钾钠离子的比例来增强对盐碱地的抗性。
一、聚谷氨酸对根系的作用1、聚谷氨酸对植物的根系具有一定能力的保护作用，聚谷氨酸会在植物的根部会形成一层保护膜，从而保护植物的根毛。
2、聚谷氨酸又叫做纳豆菌胶、多聚谷氨酸，是自然界中微生物发酵产生的水溶性多聚氨基酸，其结构为谷氨酸单元通过α-氨基和γ-羧基形成肽键的高分子聚合物。
3、聚谷氨酸可以提高农作物对于盐碱地的抵抗作用。
现在的施肥量都非常大，土壤都出现了不同程度的盐渍化现象，比如土壤出现发红、发绿现象，聚谷氨酸的作用机理是通过提高植物体内的脯氨酸的含量和抗氧化酶的活力，提高作物抗渗透调节能力，改变作物体内的钾钠离子的比例来增强对盐碱地的抗性。
4、聚谷氨酸分解成谷氨酸后，被作物吸收利用，没有残留，成为农作物体内的氨基酸，主要作用与细胞膜上，通过与蛋白结合产生信号的作用。
二、聚谷氨酸对植物有什么作用1、聚谷氨酸可以更好的把土壤中的养分、水分输送给植物，这样可以让植物的长势更好。
2、聚谷氨酸还可以吸收肥料中的营养物质，将其输送给植物，提高肥料的转化率和利用率。
土壤中的成分比较复杂，但是聚谷氨酸可以阻止某些酸根离子与金属元素产生的化学反应引起的沉淀物，从而促进植物根系的发育，增强植物的抗病性。
3、施用聚谷氨酸5-7天之后，植物叶片变绿变厚，而且长势有质感、挺立，在15天之后植物根毛会发达15%，可以使肥料利用率提高20%，作物平均增产10%-25%，根茎类作物增产60%以上。
4、聚谷氨酸与养分离子的吸附交换能力是自然土壤的100倍，可以有效阻止化肥中磷酸根离子，硫酸根离子和草酸根离子与金属元素产生沉淀作用。
絮凝剂的选择--壳聚糖 聚谷氨酸
3.2 γ--聚谷氨酸的基本性质
γ-聚谷氨酸具有优良的水溶性、超强的吸附性和生物 可降解性，降解产物为无公害的谷氨酸，是一种优 良的环保型高分子材料，可作为保水剂、重金属离 子吸附剂、絮凝剂、缓释剂以及药物载体。
4.3 pH对γ—聚谷氨酸絮凝度影响
pH对γ-PGA絮凝活性的影响 -------李文婧,刘建军 等.酿酒,2012,39(1):98-100
5 结论
壳聚糖和γ—聚谷氨酸都是环境友好性高分子聚合材 料，都具有絮凝作用
壳聚糖不溶于水，溶于有机酸；γ—聚谷氨酸水溶性 材料
壳聚糖溶液粘度受溶液pH影响较大，化学性质不稳 定，必须现用现配；γ—聚谷氨酸溶液絮凝度相对受 pH影响较小，且在中性范围内最大
2.1壳聚糖来源
壳聚糖 分子式
壳聚糖是甲壳素脱乙酞化而得到的一种生 物高分子，是甲壳素的主要衍生物。
-------夏文水, 吴炎楠.中国海洋药物,1997(2):3-7.
2.2壳聚糖的基本性质
壳聚糖系白色或淡黄色片状固体，不溶于水和碱溶液， 可溶于稀的盐酸、硝酸等无机酸和大多数有机酸，不溶 于稀的硫酸、磷酸。
7%PGA
6.62
14%PGA
6.42
1%壳聚糖
4.69
2%壳聚糖
3.94
3%壳聚糖
3.58
________________________________________
4.2 pH对壳聚糖粘度影响
pH值对壳聚糖溶液和乳状液粘度的影响 -------李星科,姜启星,夏文水. 食品与生物技术学报, 2011,30(3):337-341
γ-聚谷氨酸对6种植物病原真菌的室内毒力测定
γ-聚谷氨酸对6种植物病原真菌的室内毒力测定γ-聚谷氨酸是一种天然产生的多肽聚合物，具有抗菌、抗病毒和抗真菌的活性。
在植物科学领域，研究人员对其抗真菌活性进行了深入的研究。
本文旨在对γ-聚谷氨酸对6种常见植物病原真菌的室内毒力进行测定，以评估其在植物保护中的潜在应用价值。
本研究选择了6种常见植物病原真菌进行室内毒力测试，包括白粉病菌、灰霉菌、黑斑病菌、普通锈菌、叶枯病菌和马铃薯晚疫病菌。
这些真菌在农业生产中造成了严重的病害，影响作物的生长和产量。
寻找一种对这些病原真菌有有效抑制作用的物质对于农业生产至关重要。
实验采用了不同浓度的γ-聚谷氨酸溶液进行处理，观察其对病原真菌的毒力效应。
在室内条件下培养了这些真菌，然后分别将不同浓度的γ-聚谷氨酸溶液喷洒在病原真菌的培养基上，观察了一定时间后的毒力效应。
实验结果显示，γ-聚谷氨酸对这些病原真菌均具有一定的抑制效果，尤其在较高浓度下其抑制效果更为显著。
进一步分析表明，γ-聚谷氨酸对不同病原真菌的抑制效果存在差异。
在实验中，白粉病菌的抑制效果最为明显，其次是灰霉菌和黑斑病菌，普通锈菌、叶枯病菌和马铃薯晚疫病菌的抑制效果稍弱。
这表明γ-聚谷氨酸对不同病原真菌的毒力作用有一定的选择性，对某些真菌的抑制效果更为显著。
本研究还对γ-聚谷氨酸的毒力机制进行了初步探讨。
通过显微镜观察和生物化学分析，发现γ-聚谷氨酸对真菌孢子的萌发和生长有抑制作用，能够破坏真菌细胞膜结构，导致真菌细胞的死亡。
这为γ-聚谷氨酸抑制病原真菌提供了一定的理论基础，也为进一步研究其在植物保护中的应用提供了有力支持。
本研究对γ-聚谷氨酸对6种常见植物病原真菌的室内毒力进行了详细的测定和分析，结果表明γ-聚谷氨酸对这些真菌均具有一定的抑制效果，并且对其抑制效果存在一定的选择性。
初步揭示了γ-聚谷氨酸的毒力机制，为其在植物保护中的应用奠定了一定的理论基础。
由于实验条件的限制，本研究还存在一些不足之处，例如缺乏田间试验数据支持，研究结果尚需进一步的验证和完善。
γ-聚谷氨酸农业应用解读
γ-聚谷氨酸农业应用解读
关注聚谷氨酸时间不长，化妆品领域火的一塌糊涂（以后再讲）。
在农业方面应用单就提升肥效20％来讲属于肥料增效剂的高点，关键PGA 自身的黑马效应在于它环境无害，通过土壤微生物讲解产物谷氨酸本身就是植物营养成分，吸收后无残留。
1.聚谷氨酸农业应用主要功效：土壤改良和生物刺激。
关于土壤改良，因为聚谷氨酸本身大量羧基、氨基官能团存在，对水分子、阴阳离子具有一定的吸附能力，所以表现出非常好的吸水能力、酸碱中和能力、重金属吸附能力、NPK以及钙镁锌铁等螯合和调节能力，从而实现肥料增效和抗旱、调盐碱功效。
关于植物刺激，后面持续更新。
2.聚谷氨酸应用中主要问题：稳定性和确定性。
聚谷氨酸属于多聚物，解读一个多聚物起码需要平均分子量、分子分布系数、M10、M90等几个基本参数，但现在农业应用中仅关注了聚谷氨酸的含量是远远不够的，而且因为自身的特性导致很难获得分布范围较窄的优质产品，使得它无法发挥最大价值。
例如，化妆品、保水剂、保鲜剂等应用需要高分子量聚谷氨酸的成膜性和持水能力，而土壤修复、叶喷肥药等需要小分子聚谷氨酸的生物刺激
性。
但是现在还没有一个很好的工艺能获得分子分布小，大头、小头控制合理的原料，使得在实际应用开发中产品稳定性差，不能适应市场需求。
r-聚谷氨酸
γ-聚谷氨酸合成酶的 研究进展
• pgsB的表达蛋白（不含跨膜区）可与ATP结 合催化ATP水解，为γ-聚谷氨酸的合成提供 能量，pgsC蛋白（含4个跨膜区）高度保守， 为疏水性蛋白。PgsA蛋白在N端含一个跨膜 区，为亲水性稳定蛋白。
γ-聚谷氨酸检测技术
• 定性检测：实验采用的检测通常是用红外 光谱技术，与公司生产的γ-聚谷氨酸的标准 光谱图对照，以检测产物是否为γ-聚谷氨酸， 或是通过核磁共振来确定分子式。 • 定量检测：高效液相色谱法 27h 酶水解法 2-5h 黏度计法 快速 紫外分光光度法 快速
固体发酵：以黄豆 作为基本培养物， 所得γ-聚谷氨酸的 产量比液体发酵高， 只是固体发酵也存 在困境。
培养基的优化配置
液体发酵： 普遍 使用的碳源为葡 萄糖，氮源为酵 母粉、牛肉膏、 蛋白胨、豆粕等， 大多数的培养基 都含有谷氨酸钠。
固体发酵：以黄豆 作为基本培养基。 提议可用豆粕。
四株纳豆芽孢杆菌产γ-PGA 的平均产量
γ-聚谷氨酸（γ-PGA）应用 研究进展
• 农业生产
农用的塑料制品 应用于干旱防治，沙漠、荒山等的绿化。 显著的增肥作用。
γ-聚谷氨酸（γ-PGA）应用 研究进展
• 重金属污染治理
γ-聚谷氨酸对铬，镍等众多重金属都有 络合反应或吸附作用，尤其对铜离子吸附 作用很强，因此可用于污水处理。
γ-聚谷氨酸（γ-PGA）应用 研究进展
• 食品加工 γ-聚谷氨酸可降解且安全无毒，对食品风 味无影响，可作为食品添加剂：含矿物质 的食品的除涩剂，冰淇林的稳定剂，果汁 类饮料的增稠剂。 蔬菜水果的防冻保鲜剂。 作为载体螯合钙做新型的钙制剂。 应用于人体重金属中毒。
γ-聚谷氨酸（γ-PGA）应用 研究进展
聚谷氨酸
聚谷氨酸γ-聚谷氨酸(γ-PGA)是由D-型或 L-型谷氨酸通过α-氨基和γ-羧基形成酰胺键而连接成的大分子化合物，可以归类于聚酰胺类化合物。
结构式如图1所示。
γ-聚谷氨酸主链上含有大量游离羧基, 可发生交联、螯合、衍生化等反应, 具有强水溶性、生物相容性、生物降解性等。
γ-聚谷氨酸生产主要有化学合成法、提取法和微生物发酵法3 种。
前两种方法因合成的γ-聚谷氨酸分子量低、副产物多且成本高等无法实现工业化应用。
合成方法特点传统多肽合成法工艺路线长、副产物多、收率低，成本高。
二聚体缩聚提取法合成由于纳豆中所含的γ-聚谷氨酸浓度甚微，且有波动，因此，提取工艺十分复杂，生产成本甚高，同样难以大规模生产。
酶转化法合成工艺路线周期短和简单，容易大规模生产。
但是得到的产物分子量小，而γ-PGA的许多物理化学性质与其高分子量密切相关，因而该法无实际生产应用价值。
微生物发酵法微生物发酵法工艺简单，适合大规模生产。
应用1.医药新型药物载体：聚氨基酸已用作缝合材料、人工皮肤和药物控释体系。
生物医用高分子材料：主要用于药物释放和送达载体及非永久性植入装置；作为外用药物的载体，γ- PGA 与明胶有较好的兼容性，适用制作外科及手术用的粘胶剂、止血剂及密封剂。
2.食品工业中的应用在淀粉类食品中加入γ- PGA 可以防止食品老化，增强质地、维持外形。
γ- PGA 还用作冰淇凌的稳定剂、果汁的增稠剂、各种食品的苦味祛除剂、保健食品、安定剂或作为添加剂改善口感。
3.农业由于γ- PGA 既具有生物可降解性、又具有高吸水性，向人们展示了其在固沙植被领域的广阔应用前景。
另外，在肥料、杀虫剂、除草剂、驱虫剂等使用时，加入适量的)，γ- PGA盐可以延长这些药物在作用对象表面上的停留时间，不易因干燥、下雨而被冲刷掉。
4.工业γ- PGA 能吸附重金属和放射性核素。
生物高分子絮凝剂，不仅用在水处理领域，还可用于饮用水处理、食品和发酵工业等行业。
聚谷氨酸的主要成分
聚谷氨酸的主要成分《聚谷氨酸的那些事儿》嘿，咱今天就来唠唠聚谷氨酸的主要成分。
我记得有一次啊，我去参加一个农业展会。
那里面可热闹了，各种各样的新奇玩意儿都有。
我在一个展位前停住了脚步，就因为他们在介绍聚谷氨酸。
我当时就好奇呀，这聚谷氨酸到底是啥玩意儿呢？工作人员很热情地给我讲解，说聚谷氨酸有好多重要成分呢。
其中就有谷氨酸单体，哎呀，这谷氨酸单体就像是聚谷氨酸这个大家庭里的一个小宝贝，它可是有着很重要的作用呢。
它能让植物更好地吸收养分，就好像给植物开了个小灶，让它们吃得饱饱的，长得壮壮的。
还有啊，聚谷氨酸里还有一些其他的成分，就像一个个小助手，一起为植物的生长助力。
它们能帮助保持土壤的水分，让植物不会口渴。
我当时就想，这可太神奇了呀！我在那展位前听了好久，越听越觉得有意思。
看着那些展示的产品，我都能想象到使用了聚谷氨酸之后，那些农作物长得绿油油、水灵灵的样子。
就好像我看到了一片丰收的景象，农民伯伯们脸上都洋溢着开心的笑容。
后来我回到家，还专门上网查了查聚谷氨酸的其他信息。
原来它在很多领域都有应用呢，不只是农业。
它就像是一个多面手，在不同的地方都能发挥出自己的作用。
这聚谷氨酸的主要成分啊，虽然听起来挺专业的，但其实仔细想想，也没那么难理解。
就像我们生活中的很多东西一样，只要我们用心去了解，就能发现它们的奇妙之处。
现在每次我看到那些绿色的植物，我都会想起聚谷氨酸，想起它那些神奇的主要成分。
它们就像是一群默默奉献的小英雄，为了植物的生长和我们的生活在努力着。
总之呢，聚谷氨酸的主要成分可真是不简单，它们在我们看不到的地方发挥着大作用。
我以后也会继续关注聚谷氨酸的发展，看看它还会给我们带来哪些惊喜呢！哈哈！。
聚谷氨酸用量及用法食品级
聚谷氨酸用量及用法食品级
摘要：
一、聚谷氨酸的概述
二、聚谷氨酸在食品中的用量
三、聚谷氨酸在食品中的用法
四、食品级聚谷氨酸的注意事项
正文：
聚谷氨酸是一种由微生物发酵产生的有机物质，具有良好的保水性和亲水性。
在食品工业中，聚谷氨酸被广泛应用于饮料、调味品、糕点等食品的生产中，以增加食品的口感和保鲜性。
一、聚谷氨酸的概述
聚谷氨酸是一种高分子有机化合物，其分子量在10000-300000之间。
它具有良好的溶解性、稳定性、吸湿性和保水性，在食品工业中有着广泛的应用。
二、聚谷氨酸在食品中的用量
聚谷氨酸在食品中的用量视具体食品种类和用途而定。
一般来说，饮料中的添加量在0.05%-0.5%之间，调味品中的添加量在0.1%-1%之间，糕点中的添加量在0.01%-0.1%之间。
在食品生产过程中，聚谷氨酸的添加量需要根据食品的口感、保鲜性和成本等因素进行调整。
三、聚谷氨酸在食品中的用法
聚谷氨酸在食品中的用法主要有两种：一种是在食品生产过程中直接添
加，另一种是通过微生物发酵产生。
直接添加的聚谷氨酸通常以粉末或溶液的形式加入食品中，而通过微生物发酵产生的聚谷氨酸则需要经过分离、纯化等步骤才能得到。
四、食品级聚谷氨酸的注意事项
在使用食品级聚谷氨酸时，需要注意以下几点：首先，聚谷氨酸是一种食品添加剂，其使用量和用途需要严格按照国家相关标准进行控制；其次，聚谷氨酸在食品中的使用需要遵循食品安全法律法规，不得超范围、超限量使用；最后，使用聚谷氨酸时应确保其质量和安全性，避免对人体健康造成危害。
聚谷氨酸保水机理 -回复
聚谷氨酸保水机理-回复聚谷氨酸保水机理是近年来在化妆品领域备受瞩目的保湿成分。
它具有出色的保水性能，能够帮助改善肌肤干燥、粗糙等问题。
那么，聚谷氨酸是如何发挥保水作用的呢？本文将从聚谷氨酸的结构、保水机理和应用等方面逐一进行阐述。
聚谷氨酸是一种生物高分子聚合物，属于天然氨基酸之一。
它是由天然谷氨酸聚合而成，具有独特的分子结构。
聚谷氨酸的分子链上含有丰富的氨基和羧基官能团，这些官能团可以与水分产生氢键作用，从而形成水合层，增加肌肤的含水量。
首先，聚谷氨酸的保水机理可以分为两个方面：一是通过增加肌肤水分的蒸发抑制作用，二是通过增加肌肤水分的吸附作用。
第一方面，聚谷氨酸具有良好的蒸发抑制作用。
在肌肤上形成保水效果。
聚谷氨酸的分子链可以包裹住肌肤表面的水分分子，形成一层保护膜，阻止水分的蒸发。
与一般的保湿剂相比，聚谷氨酸所形成的保湿膜更为持久，可以长时间保持肌肤的湿润度。
第二方面，聚谷氨酸具有良好的吸附作用。
聚谷氨酸分子链上的氨基和羧基官能团可以与水分分子形成氢键，将周围的水分吸附固定在肌肤表面，从而增加了肌肤的含水量。
此外，聚谷氨酸还能够与细胞间脂质相互作用，增强脂质屏障的稳定性，减少水分流失，维持肌肤的水油平衡。
另外，聚谷氨酸还具有一定的渗透性。
其分子链的空间结构使得聚谷氨酸具有一定的渗透能力，能够迅速渗透到肌肤的深层，从而在皮肤内部形成润泽层，改善肌肤干燥、粗糙等问题。
聚谷氨酸作为一种优秀的保湿成分，已经被广泛应用于化妆品领域。
一方面，聚谷氨酸可以单独使用，作为保湿产品的主要成分，例如保湿乳液、保湿面膜等。
另一方面，聚谷氨酸还可以与其他保湿成分相结合，协同作用，增强保湿效果。
例如与透明质酸、甘油等一起使用，可以优化保湿效果，提高肌肤的水分含量。
总结起来，聚谷氨酸保水机理主要包括通过增加肌肤水分的蒸发抑制作用和增加肌肤水分的吸附作用来实现。
它能够形成持久的保湿膜，防止水分的蒸发，并促进水分的吸附，从而增加肌肤的含水量。
聚谷氨酸分子量和含量
聚谷氨酸分子量和含量（实用版）目录1.聚谷氨酸的概述2.聚谷氨酸的分子量3.聚谷氨酸的含量4.聚谷氨酸的应用领域正文【聚谷氨酸的概述】聚谷氨酸（Polyglutamic acid，简称 PGA）是一种由谷氨酸单体组成的生物高分子，具有重要的生物学功能。
聚谷氨酸广泛存在于多种生物体中，如细菌、真菌、藻类和动植物等。
在生物体内，聚谷氨酸发挥着诸多生理作用，如调控细胞生长、促进植物抗逆性等。
【聚谷氨酸的分子量】聚谷氨酸的分子量与其聚合度密切相关。
聚合度是指聚谷氨酸分子中谷氨酸单体的数量。
通常情况下，聚谷氨酸的聚合度在一定范围内变化，不同的聚合度会导致聚谷氨酸的分子量有所差异。
聚谷氨酸的分子量可以通过测量其相对分子质量（Molecular weight，简称 MW）来确定。
相对分子质量是指分子质量与碳 -12 原子质量的比值，通常用“Da”表示。
聚谷氨酸的分子量可以通过测量其 MW 来确定。
【聚谷氨酸的含量】聚谷氨酸的含量可以通过实验方法进行测定。
一种常用的方法是采用高效液相色谱法（High Performance Liquid Chromatography，简称 HPLC）进行检测。
HPLC 是一种分离和定量分析样品的方法，具有较高的分辨率和准确性。
通过 HPLC 方法，可以准确地测定聚谷氨酸的含量。
【聚谷氨酸的应用领域】聚谷氨酸因其独特的生物学功能，在多个领域具有广泛的应用前景。
其中，最为突出的应用领域包括：1.生物医药：聚谷氨酸具有促进细胞生长、抗肿瘤等生物活性，可用于药物载体、疫苗佐剂等；2.农业：聚谷氨酸可提高植物抗逆性，促进植物生长，可用作生物肥料、抗逆性促进剂等；3.食品工业：聚谷氨酸具有优良的保湿性、稳定性等特性，可用于食品添加剂，如保湿剂、增稠剂等；4.环保：聚谷氨酸可用于污水处理、重金属离子吸附等环境保护领域。
综上所述，聚谷氨酸分子量和含量对于了解聚谷氨酸的生物学功能及应用领域具有重要意义。
r-聚谷氨酸知识讲解-2022年学习资料
y-聚谷氨酸合成酶的-研究进展-pgsB的表达蛋白（不含跨膜区）可与ATP结-合催化ATP水解，为Y-聚谷 酸的合成提供-能量，PgsC蛋白（含4个跨膜区）高度保守，-为疏水性蛋白。PgsA蛋白在N端含一个跨膜-区 为亲水性稳定蛋白。
调控蛋白ComP-ComA-基因degQ-调控蛋白Degs-DegU-葡萄糖-DegQ-外源添加-丙酸-y PGA合成酶基因-D-谷氨酸-TCA循环-pgsBCAE-亲-α-酮戊二酸-Y-PGA-PgsBCAE-L 谷氨酸-↑-图3YPGA可能的合成途径及调控示意图
Y-聚谷氨酸Y-PGA应用-研究进展-·医药制造-作为载体：转运或联合转运或磁铁靶向转-运药物（疫苗，抗肿 药物，抗病毒药物，-激素类药物等、基因。
Y-聚谷氨酸Y-PGA应用-研究进展-自身起作用：-恢复甚至重造肌肤的自我润湿系统。-对头发上的毛鳞片损伤 修复作用。-对眼角膜损伤具有一定的修复作用。-对脂质代谢有调控作用。-可减弱鼠科动物呼吸道哮喘的炎症。-新 安全无害的生物胶带。-交联后制成水凝胶。
四株纳豆芽孢杆菌产y-PGA的平均产量-6-國添加谷氨酸钠-5-回添加豆粉-3-2-S001-S002-S 03-S004-纳豆芽孢杆菌菌株
分离纯化方法-液体发酵：有-固体发酵：对产-机溶剂法、化-物的处理与液体-学沉淀法、膜-发酵用乙醇沉淀-分 沉淀法。-的有机沉淀法基-本一致。
沉淀法-济乔液5001L-济养液500mL-川入25倍乙-川入饱疏鞍铜-亦-就淀-北-T300mL蒸水粉鲜 水光后，川入150mL-？兑水透洗过仪-I.5mol·LHCI-透厅液-济鲜液-pIi调谷8.0，加-水后 200mL-入58倍乙疗-中蔻馏水溶解-时100mL蒸留水-IS-溶解，兑水透析过做-透所液-水洗后，蒸骝 -冷深干架-溶衅，冷冻干渊-方-Na-PGA产-H-PGA-有机溶剂沉淀法分离-硫酸铜沉淀法分离
聚谷氨酸的机理特性在肥料上的应用
高度水溶性
調理土壤效果
可沖施、用於液體水溶肥料配方，效果快
改善土壤酸化程度、緩衝pH
三、聚谷氨酸未來發展
肥料增效 土壤調理
謝謝! 敬請指教
以核心生物技術 開創健康新生活
22
Sclerotium rolfsii 白絹菌 Rhizoctonia solani立枯菌
聚谷氨酸試驗組pH到5.6
未施用聚谷氨酸對照組pH在3.6
不同濃度的γ-PGA醱酵液濃縮粉末添加於培養基中，對植物病 源菌的抑菌圖片(資料來源:本公司委託省農業試驗所)
γ- PGA之效果特色 保肥效果 促進肥料利用 用量少 γ- PGA帶有很強負電荷可吸附螯合陽離子，減少流失 螯合被固定之陽離子，釋出磷酸根予植物吸收，增進肥效 添加量為千分之6-10
處 理
鮮 葉 重 ( g ) 4 6 . 8 4 a 2 4 . 6 5 c
3 0 . 4 2 d
1 3 . 2 0 d
台肥39號粒狀複合肥(12 -18- 12)
1.西紅杮於初果期起,每隔11天,連噴三次
23th June, 2013
23th June, 2013: Height: 40cm
23th June, 2013: Tomatoes on first stem, diameter: 3cm
中國植物營養大會暨新型肥料論壇
聚谷氨酸的機理特性在肥料上的應用 及未來發展
味丹企業股份有限公司 聚谷氨酸業務部
1
內
容
一、聚谷氨酸的機理特性
二、聚谷氨酸在肥料上的應用
三、聚谷氨酸未來發展
味丹集團掌握胺基酸完整價值鏈
味丹垂直整合能力
掌握原 料來源 自有發 電機組 私人港 口設備 完整生 產設備 行銷全球能力
聚谷氨酸 百科
聚谷氨酸百科名片聚谷氨酸分子式聚谷氨酸（γ-PGA），它是一种水溶性，生物降解，不含毒性，使用微生物发酵法制得的生物高分子。
γ-PGA聚谷氨酸是一种有粘性的物质，在“纳豆” ——发酵豆中被首次发现。
γ-PGA聚谷氨酸是一种特殊的阴离子自然聚合物，是以α - 胺基( α -amino) 和γ - 羧基( γ -caboxyl ) 之间经酰胺键结(amide linkage) 所构成的同型聚酰胺(homo-polyamide)γ -PGA的分子量从5万到2百万道尔顿不等。
中文名称聚谷氨酸、纳豆菌胶或多聚谷氨酸英文名称POLY-L-GLUTAMIC ACID 2'000-15'000英文同义词POLY-L-GLUTAMIC ACID 15'000-50'000 SODIUM SALT;POLY-L-GLUTAMIC ACID 2'000-15'000;POLY-L-GLUTAMIC ACID50'000-100'000SODIUMSALT;L-GLU-(L-GLU)N-L-GLU;alpha-l-glutamicaci dpolymer;glutamicacidpolymer;l-gamma-polyglutamicacid;l-glutamica cid,homopolymer;l-glutamicacidpolymer;l-glutamicacipeptides;poly( alpha-l-glutamicacid);poly-l-glutamate;Polu-L-glutamic acid2000-15000;G-poly glutamic acid其他基本信息CBNumber: CB2132778分子式L-Glu-(L-Glu)n-L-Glu分子量: 70万单位CAS号: 25513-46-6γ–PGA（γ–聚谷氨酸）的化学结构γ–PGA全名γ-Polyglutamic acid，是以左、右旋光性的谷氨酸为单元体，以γ-位上的醯胺键聚合而成同质多肽(Homo-polypeptide)，聚合度约在1,000-15，000之间。
γ-聚谷氨酸对6种植物病原真菌的室内毒力测定
γ-聚谷氨酸对6种植物病原真菌的室内毒力测定γ-聚谷氨酸（γ-PGA）是一种天然产生的聚谷氨酸，由多种蔬菜、水果中的菌株所分泌，具有良好的生物相容性和生物可降解性，因此在食品工业、医药工业和农业领域具有广泛的应用前景。
γ-聚谷氨酸对植物病原真菌的抑制作用一直备受关注，然而对其在室内毒力测定方面的研究相对较少。
本研究旨在探究γ-聚谷氨酸对6种常见植物病原真菌的室内毒力，并分析其在农业生产中的应用潜力。
实验选取了6种常见的植物病原真菌，分别为白粉病菌、炭疽病菌、灰霉病菌、根腐病菌、晚霜病菌和叶斑病菌。
这些病原真菌是导致农作物大面积减产甚至死亡的重要原因，因此对其抑制剂的研究具有重要意义。
γ-聚谷氨酸是一种多聚物，具有良好的酸碱稳定性和热稳定性，因此被认为可能具有较强的抑菌活性。
本实验利用室内毒力测定，评价了γ-聚谷氨酸对以上6种植物病原真菌的抑制效果。
我们通过制备浓度为1mg/mL的γ-聚谷氨酸溶液。
然后，在无菌条件下制备含有不同浓度γ-聚谷氨酸的琼脂平板。
接着，我们分别接种6种植物病原真菌到含有不同浓度γ-聚谷氨酸的琼脂平板上，培养一定时间后观察其生长情况。
每组实验设置3个平行重复，以确保结果的可靠性。
实验结果显示，不同浓度的γ-聚谷氨酸对6种植物病原真菌均具有一定的抑制作用。
随着γ-聚谷氨酸浓度的增加，对病原真菌的抑制效果逐渐增强。
在最高浓度下，γ-聚谷氨酸对所有病原真菌均表现出较强的抑制活性，对于一些病原真菌甚至可以完全抑制其生长。
在实际应用中，可以将γ-聚谷氨酸应用于作物的种子处理、叶面喷雾或土壤施用等方式，以达到预防和防治植物病害的目的。
结合其他农业生产措施，如合理植栽布局、良好的生长环境管理等，可以最大限度地发挥γ-聚谷氨酸的抑制作用，有效减少植物病害的发生，提高农作物的产量和品质。
需要指出的是，尽管γ-聚谷氨酸对植物病原真菌具有较强的抑制作用，但其在实际应用中仍需进一步研究。
在使用浓度、施用时间和方式等方面可以进行更加细致的优化，以提高其防治效果并减少可能的负面影响。
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固体发酵：以黄豆 作为基本培养物， 所得γ-聚谷氨酸的 产量比液体发酵高， 只是固体发酵也存 在困境。
培养基的优化配置
液体发酵： 普遍
使用的碳源为葡 萄糖，氮源为酵 母粉、牛肉膏、 蛋白胨、豆粕等， 大多数的培养基 都含有谷氨酸钠。
培养基的优化配置 分离纯化方法 现状与前景讨论
菌种来源
1
2
3
从豆制品或土壤 中或日本纳豆、 豆瓣酱、酱大蒜、 酱黄瓜等传统酱 类食品自行筛选。
由实验室保藏γ聚谷氨酸产生菌 为出发菌经诱变 筛选出高产菌种。
运用基因工程将 产γ-聚谷氨酸的 基因连接到载体 导入大肠杆菌。
发酵方法
液体发酵：研究者
绝大多数止于摇瓶
γ-聚谷氨酸合成酶的 研究进展
• pgsB的表达蛋白（不含跨膜区）可与ATP结 合催化ATP水解，为γ-聚谷氨酸的合成提供 能量，pgsC蛋白（含4个跨膜区）高度保守， 为疏水性蛋白。PgsA蛋白在N端含一个跨膜 区，为亲水性稳定蛋白。
γ-聚谷氨酸检测技术
• 定性检测：实验采用的检测通常是用红外 光谱技术，与公司生产的γ-聚谷氨酸的标准 光谱图对照，以检测产物是否为γ-聚谷氨酸， 或是通过核磁共振来确定分子式。
护发素的有效成分，头发定型剂，表皮缓 27h 酶水解法 2-5h 黏度计法 快速
紫外分光光度法 快速
背景
γ-PGA的应用研究进展 γ-PGA
四大方面
医药制造
农业生产
重金属污 染治理
食品加工
γ-聚谷氨酸（γ-PGA）应用 研究进展
• 医药制造
作为载体：转运或联合转运或磁铁靶向转 运药物（疫苗，抗肿瘤药物，抗病毒药物， 激素类药物等）、基因。
固体发酵：产量 高，不易产物提 取，生产成本太 高。可在培养基 和分离纯化工艺 上优化。
γ-聚谷氨酸合成酶的 研究进展
• γ-聚谷氨酸的合成基因共有capA,capB,capC， capE和pgsA，pgsB，pgsC，pgsE,其中capB和 capC主要负责γ-聚谷氨酸的聚合，而capA和 capE主要负责γ-聚谷氨酸的转运。这些合成 基因的表达物组成复合酶系以谷氨酸为底 物催化γ-聚谷氨酸的合成。
• 农业生产
农用的塑料制品
应用于干旱防治，沙漠、荒山等的绿化。
显著的增肥作用。
γ-聚谷氨酸（γ-PGA）应用 研究进展
• 重金属污染治理
γ-聚谷氨酸对铬，镍等众多重金属都有 络合反应或吸附作用，尤其对铜离子吸附 作用很强，因此可用于污水处理。
γ-聚谷氨酸（γ-PGA）应用 研究进展
• 食品加工 γ-聚谷氨酸可降解且安全无毒，对食品风
γ-聚谷氨酸（γ-PGA）的 研究进展
γ-聚谷氨酸
目录
1
背景
2
γ-聚谷氨酸发酵生产
3
γ-聚谷氨酸的合成酶
4
γ-聚谷氨酸的检测技术
5
γ-聚谷氨酸的应用
背景
• 1937 年Ivanovics 等首次于炭疽芽孢杆菌的夹膜 中发现γ-PGA, 1942 年Bovarnick 等人发现有些 芽孢杆菌属细菌能通过发酵培养积累γ-PGA。
固体发酵：以黄豆 作为基本培养基。 提议可用豆粕。
四株纳豆芽孢杆菌产γ-PGA 的平均产量
分离纯化方法
液体发酵：有
机溶剂法、化 学沉淀法、膜 分离沉淀法。
固体发酵：对产 物的处理与液体 发酵用乙醇沉淀 的有机沉淀法基 本一致。
沉淀法
现状与前景的讨论
液体发酵：产
率较低，可运 用基因工程对 微生物进行定 向改造的技术， 尽快的可工业 化生产到高产 菌种。
• γ-聚谷氨酸（γ-Polyglutamic acid，γ-PGA）是一 种由D-或L-谷氨酸通过α-氨基和γ-羧基形成γ-酰 胺键结合而成的阴离子聚合物。
γ-PGA的结构式
背景
无毒性
可降解性
可食用性
γ-PGA
保湿性
成膜性
粘结性
γ-聚谷氨酸发酵生产 研究进展
γ-PGA的发酵生产
菌种来源 发酵方法
γ-聚谷氨酸（γ-PGA）应用 研究进展
自身起作用： 恢复甚至重造肌肤的自我润湿系统。 对头发上的毛鳞片损伤有修复作用。 对眼角膜损伤具有一定的修复作用。 对脂质代谢有调控作用。 可减弱鼠科动物呼吸道哮喘的炎症。 新型安全无害的生物胶带。 交联后制成水凝胶。
γ-聚谷氨酸（γ-PGA）应用 研究进展
味无影响，可作为食品添加剂：含矿物质 的食品的除涩剂，冰淇林的稳定剂，果汁 类饮料的增稠剂。
蔬菜水果的防冻保鲜剂。
作为载体螯合钙做新型的钙制剂。
应用于人体重金属中毒。
γ-聚谷氨酸（γ-PGA）应用 研究进展
• 其他应用 吸水纸，纸尿裤，卫生巾，餐巾纸，湿巾 纸，药棉，吸汗内衣，抹布的制造材料。
天然的美容面膜，保湿或滋润类化妆品的 有效成分。