_聚谷氨酸生产技术及应用
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。
_聚谷氨酸生产技术及应用
发酵科技通讯第３５卷我国天然的水溶性高分子化合物的生产和应用具有悠久的历史。
随着材料科学、聚合物化学和生物医学的不断发展和紧密融合，生物可降解高分子材料的研究得到长足发展，在尖端技术、国防建设和国民经济各个领域已经得到广泛应用或正在显示出广阔的应用前景。
从事这方面生产的厂家有数百家，从事研究的也有数十所研究单位和学校。
随着高分子材料的快速发展，在其重要性日益凸现的同时，人们发现了它的不足之处，即大部分人工合成的高分子材料在自然界难以降解。
绿色化学的概念正在重新评价现有水处理化学品的作用和性能。
对现已使用和正在研发的产品，可生物降解性是最重要的评价指标，在人们越来越关心自己所处环境的今天，不可降解的高分子材料造成的“白色污染”，也越来越受到了人们的关注。
为了解决这个问题，人们开展了各种研究工作，制成了各种可降解材料，聚合氨基酸系列产品的开发也由此崭露头角。
近来日本从一种常用食品“纳豆”（由大豆经发酵后制成，类似我国的豆豉）的黏液中提取的γ—聚谷氨酸，开始引起人们的重视。
１γ－聚谷氨酸γ－聚谷氨酸（ｒ－ＰＧＡ）是一种水溶性高聚物，它是由微生物或酵素将麸酸聚合而成，是一种生物可降解物质，具有良好的生物相容性及可生物完全降解性，是一新型的高分子材料，具有重要的潜在应用价值。
研究指出，由于γ－聚谷氨酸既有羧基又有氨基，所以具有左右旋光性。
在不同的ｐＨ条件下，γ－聚谷氨酸形成不同的结构和性能。
在ｐＨ为２－３时，γ－聚谷氨酸呈螺旋结构。
在人体中γ－聚谷氨酸能降解为谷氨酸被吸收，但十分缓慢，有些像膳食纤维的性能。
主链上有大量游离羧基存在，具有水溶性聚羧酸的性质，如强吸水保湿性能，可用于化妆品、食品、防尘等领域。
活性位点为材料的功能化提供了条件，可以改变聚谷氨酸性质或接上靶向基团。
聚谷氨酸是一种优良的肝脏靶向药物载体，具有蛋白质类似的结构，因此制造出的纤维舒适性良好；聚谷氨酸甲酯是耐高温、有良好透气性能的聚合物，用于制造人造皮革、食品包装膜等。
新型药物载体聚谷氨酸的合成及其应用
新型药物载体聚谷氨酸的合成及其应用[关键词]：谷氨酸,生物降解,制备,药物载体健康网讯：γ-聚谷氨酸（Polyglutamic acid，PGA）是由L-谷氧酸（L－Glu）、D-谷氨酸（D-Glu）通过肽键结合形成的一种多肽分子，在自然界或人体内能生物降解成内源性物质Glu，不易产生积蓄和毒副作用。
它的分子链上具有活性较高的侧链羧基（－COOH），易于和一些药物结合生成稳定的复合物，是一类理想的体内可生物降解的医药用高分子材料。
本文综述了PGA的制备方法及其作为药物载体和医用粘合剂的应用。
PGA的制备目前PGA的生产技术主要有化学合成法、提取法、生物聚合法。
化学合成法传统的肽合成法传统的肽合成法是将氨基酸逐个连接形成多肽，这个过程一般包括基团保护、反应物活化、偶联和脱保护。
化学合成法是肽类合成的重要方法，但合成路线长、副产物多、收率低，尤其是含20个氨基酸以上的纯多肽合成。
二聚体缩聚由L－Glu，D－Glu及消旋体（DL－Glu）反应生成α-甲基谷氨酸，后者凝聚成谷氨酸二聚体后，再和浓缩剂1-（3-二甲氨丙基）3-乙基碳亚二胺盐酸盐及1-羟苯基三吡咯（1－hy droxy benzotriazole）水合物在N，N－二甲基甲酰胺中发生凝聚，获得产率为44％～91％、相对分子质量为 5000～20000的聚谷氨酸甲基酯，经碱性水解变成γ－PGAo化学合成法难度很大，没有工业应用价值。
取取法早期，日本生产PGA大多采用提取法，用乙醇将纳豆（一种日本的传统食品）中的PGA 分离提取出来。
由于纳豆中所含的PGA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。
微生物的生物素合法自从1942年Bovar nick等发现芽孢杆菌属微生物能在培养基中蓄积γ－ PGA以来，利用微生物生物聚合生成γ－PGA的研究十分活跃。
地衣杆菌发酵制备地衣杆菌ATCC9945a 是能够生产γ－PGA的细菌族的一种。
医用聚谷氨酸及其材料制品关键技术研发及应用示范
一、概述医用聚谷氨酸（PGA）作为一种生物降解材料，在医学领域具有广泛的应用前景。
其具有良好的生物相容性和可降解性，是一种理想的医用高分子材料。
本文将重点探讨医用聚谷氨酸及其材料制品的关键技术研发以及应用示范。
二、医用聚谷氨酸的特性1.生物相容性医用聚谷氨酸具有良好的生物相容性，可以与人体组织兼容、无毒无害，不易引起排异反应，适合用于医学领域。
2.可降解性医用聚谷氨酸是一种可降解的高分子材料，它可以在体内逐渐分解并被代谢排出，不会对人体造成长期的影响，符合生物降解材料的可持续利用特点。
3.生物活性医用聚谷氨酸具有一定的生物活性，可用于修复组织、支持细胞生长等医学应用领域。
三、医用聚谷氨酸材料制品的关键技术研发1.合成工艺医用聚谷氨酸的合成工艺是关键技术之一，目前主要采用微生物发酵法和化学合成法两种途径。
微生物发酵法具有环保、效率高、投入少等优点，但目前仍需不断改进提高产率和纯度；化学合成法则需要解决废弃物处理和环境污染等问题。
2.改性与功能化为了提高医用聚谷氨酸材料的性能，研究人员进行了大量的改性与功能化研究，包括表面改性、共混改性、接枝共聚等技术，以期改善其机械性能、稳定性和生物活性。
3.材料加工医用聚谷氨酸材料加工技术的研发对于制备各种医用产品至关重要，如支架、缝线、修复膜等。
目前，研究者们正努力探索新的加工工艺，以满足不同医学需求。
四、医用聚谷氨酸材料制品的应用示范1.生物医用器械医用聚谷氨酸材料可以制备各种生物医用器械，如骨修复材料、软组织修复材料、药物缓释载体等。
这些器械具有良好的生物相容性和可降解性，适用于各种临床应用。
2.组织工程医用聚谷氨酸材料在组织工程领域也有着广泛的应用，可以制备支架、膜、微球等材料，用于细胞培养、组织修复和再生医学研究。
3.药物缓释医用聚谷氨酸材料具有较大的比表面积和多孔结构，可以作为药物缓释载体，用于慢释、定向释放药物，提高药物的生物利用度和疗效。
五、结语医用聚谷氨酸及其材料制品的关键技术研发以及应用示范具有重要的理论和实际意义。
γ-聚谷氨酸应用
γ-聚谷氨酸的特性、生产及应用γ-聚谷氨酸[y-poly(g1utamic acid)，γ-PGA]，是由L-谷氨酸[L-Glu]、D-谷氨酸[D-Glu]通过γ-酰胺键结合形成的一种高分子氨基酸聚合物，其结构式如图1(略)。
γ-聚谷氨酸的合成方法较多，有传统的肽合成法、二聚体缩合法、纳豆提取法和微生物发酵法等。
由于化学合成法难度很大，没有工业应用价值，因此对于γ-聚谷氨酸合成方法的研究主要集中在微生物发酵领域。
而对于微生物生产γ-聚谷氨酸的研究，日本一直走在各国的前列，最初是利用纳豆菌对谷氨酸进行聚合而成的。
近年，我国、美国等国家也开展了微生物发酵法合成广聚谷氨酸的研究。
能发酵生产γ-聚谷氨酸的菌种较多，有地衣杆菌、枯草芽孢杆菌等菌种，而以枯草芽孢杆菌发酵生产γ-PGA的研究居多。
在我国，浙江大学、南京工业大学等高校已经开始对微生物发酵法生产广聚谷氨酸进行研究。
γ-聚谷氨酸作为一种高分子聚合物，具有一些独特的物理、化学和生物学特性，如生物可降解性、良好生物相容性、强保水性、对人体无毒害等特性。
这些特性决定了γ-聚谷氨酸在农业、食品、医药、环保、化妆品工业、烟草、皮革制造工业和植物种子保护等领域的广泛用途。
1 γ-聚谷氨酸的性质1.1吸水特性由于γ-PGA极易溶于水，因此其具有很好的吸水特性，王传海等对γ-PGA 的吸水性能进行了研究，结果表明，γ-PGA的最大自然吸水倍数可达到1108.4倍，比目前市售的聚丙烯酸盐类吸水树脂高1倍以上，对土壤水分的吸收倍数为30-80倍。
γ-PGA的水浸液在土壤中具有一定的保水力和较理想的释放效果，有明显的抗旱促苗效应。
在0.206mol/L浓度的PEG(6000)模拟渗透胁迫条件下，γ-PGA仍有较强的吸水和保水能力，可明显提高小麦和黑麦草的发芽率，用其直接拌种也能显著提高种子的发芽率。
γ-PGA的吸水性和保水性可使γ-PGA 被广泛应用于干旱地区保水以及沙漠绿化。
γ-聚谷氨酸的特性、生产及应用
γ-聚谷氨酸的特性、生产及应用来源:中国化工信息网2009年1月21日γ-聚谷氨酸[y-poly(g1utamic acid)，γ-PGA]，是由L-谷氨酸[L-Glu]、D-谷氨酸[D-Glu]通过γ-酰胺键结合形成的一种高分子氨基酸聚合物，其结构式如图1(略)。
γ-聚谷氨酸的合成方法较多，有传统的肽合成法、二聚体缩合法、纳豆提取法和微生物发酵法等。
由于化学合成法难度很大，没有工业应用价值，因此对于γ-聚谷氨酸合成方法的研究主要集中在微生物发酵领域。
而对于微生物生产γ-聚谷氨酸的研究，日本一直走在各国的前列，最初是利用纳豆菌对谷氨酸进行聚合而成的。
近年，我国、美国等国家也开展了微生物发酵法合成广聚谷氨酸的研究。
能发酵生产γ-聚谷氨酸的菌种较多，有地衣杆菌、枯草芽孢杆菌等菌种，而以枯草芽孢杆菌发酵生产γ-PGA的研究居多。
在我国，浙江大学、南京工业大学等高校已经开始对微生物发酵法生产广聚谷氨酸进行研究。
γ-聚谷氨酸作为一种高分子聚合物，具有一些独特的物理、化学和生物学特性，如生物可降解性、良好生物相容性、强保水性、对人体无毒害等特性。
这些特性决定了γ-聚谷氨酸在农业、食品、医药、环保、化妆品工业、烟草、皮革制造工业和植物种子保护等领域的广泛用途。
1 γ-聚谷氨酸的性质 1.1吸水特性由于γ-PGA极易溶于水，因此其具有很好的吸水特性，王传海等对γ-PGA的吸水性能进行了研究，结果表明，γ-PGA的最大自然吸水倍数可达到1108.4倍，比目前市售的聚丙烯酸盐类吸水树脂高1倍以上，对土壤水分的吸收倍数为30-80倍。
γ-PGA的水浸液在土壤中具有一定的保水力和较理想的释放效果，有明显的抗旱促苗效应。
在0.206mol/L浓度的PEG(6000)模拟渗透胁迫条件下，γ-PGA仍有较强的吸水和保水能力，可明显提高小麦和黑麦草的发芽率，用其直接拌种也能显著提高种子的发芽率。
γ-PGA的吸水性和保水性可使γ-PGA被广泛应用于干旱地区保水以及沙漠绿化。
南开大学科技成果——聚谷氨酸的微生物合成及其应用研究
南开大学科技成果——聚谷氨酸的微生物合成及其
应用研究
成果简介：
微生物合成的γ-聚谷氨酸为均聚氨基酸化合物，分子量在100-1000kDa之间，相当于500-5000个左右的谷氨酸单体，具有优良的成膜性、成纤维性、阻氧性、可塑性、粘结性和极其强的吸水性，从而在高分子材料工程中具有增稠、乳化、凝胶、成膜、保温、缓释、助溶、粘结和强吸水等功能。
作为一种生物材料，γ-PGA又具有生物可降解性好、可食、对人体和环境无毒害等优点，因而在食品、化妆品、医药、农业和水处理等领域具有广泛的应用前景。
知识产权情况：
专利技术：一种提高水溶性高聚物发酵产率的方法（申请号：200910068715.X，公开号：CN101544949），解决了水溶性高聚物发酵液粘度过高，发酵效率低下的问题。
专利技术：“一株非谷氨酸依赖型γ-聚谷氨酸合成菌及其发酵方法”（专利申请号：200810053900.7公开号：CN101508962）实现了
从糖类出发一步法合成γ-聚谷氨酸，使得生产成本大大降低。
授权专利：用微生物发酵合成的聚谷氨酸制备超强吸水剂的方法（授权号：ZL200510014734.6）采用聚合物交联技术以聚谷氨酸为原料制备绿色高强吸水剂，吸水倍率达到了2000-4000倍。
聚谷氨酸研究报告
聚谷氨酸研究报告聚谷氨酸是一种新型的高分子材料，具有极高的拉伸强度和模量，同时也具有优异的耐热性和耐腐蚀性。
本文主要介绍了聚谷氨酸的制备方法、性质以及应用领域，并对其未来的发展进行了展望。
一、引言聚谷氨酸是一种由天然氨基酸谷氨酸聚合而成的高分子材料，其结构与天然蛋白质非常相似。
与传统的合成高分子材料相比，聚谷氨酸具有许多优异的性质，例如高拉伸强度、高模量、耐热性和耐腐蚀性等。
因此，聚谷氨酸在材料科学、生物医学和环境保护等领域具有广泛的应用前景。
二、制备方法聚谷氨酸的制备方法主要包括化学合成和生物合成两种方式。
化学合成方法是通过在含有谷氨酸单体的溶液中加入聚合催化剂，如N,N'-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）或N,N'-二甲基丙烯酰胺（DMAA），将单体聚合成高分子。
该方法制备的聚谷氨酸具有较高的分子量和较好的机械性能，但存在环境污染和成本较高的问题。
生物合成方法是利用微生物或植物等生物体内的谷氨酸脱羧酶催化谷氨酸的聚合，生成聚谷氨酸。
该方法具有环保、成本低等优点，但制备的聚谷氨酸分子量较低，机械性能相对较差。
三、性质聚谷氨酸具有许多优异的性质，主要包括以下几个方面：1. 高拉伸强度和模量：聚谷氨酸的拉伸强度和模量分别为传统合成高分子材料的2-3倍和4-5倍，具有较高的强度和刚度。
2. 耐热性：聚谷氨酸的热稳定性较好，在高温下仍能保持较好的机械性能。
3. 耐腐蚀性：聚谷氨酸具有较好的耐酸碱性和耐盐蚀性，适用于海洋环境和化学工业等领域。
4. 生物相容性：由于聚谷氨酸的结构与天然蛋白质非常相似，因此具有较好的生物相容性，适用于生物医学领域的应用。
四、应用领域聚谷氨酸具有广泛的应用领域，主要包括以下几个方面：1. 材料科学：聚谷氨酸可用于制备高强度、高刚度的复合材料，适用于航空航天、汽车、建筑等领域。
2. 生物医学：聚谷氨酸具有良好的生物相容性和可降解性，可用于制备生物医用材料，如人工骨、人工血管等。
聚谷氨酸在猪上的应用
聚谷氨酸在猪上的应用
聚谷氨酸是一种氨基酸聚合物，通常被用作饲料添加剂，以提
高动物的生产性能和健康状况。
在猪的饲料中添加聚谷氨酸可以带
来多方面的益处。
首先，聚谷氨酸可以作为一种优质的氨基酸补充剂，有助于提
高猪的生长性能。
它能够提高饲料的氨基酸含量，从而促进猪的蛋
白质合成和生长发育，提高体重增长速度和肉质品质。
其次，聚谷氨酸还可以改善饲料的氨基酸平衡，提高饲料的利
用率。
这对于降低饲料成本、提高饲料的营养价值和减少对环境的
污染都具有积极意义。
通过添加聚谷氨酸，可以更好地满足猪对氨
基酸的需求，减少对其他蛋白质来源的依赖，提高饲料的经济效益。
此外，聚谷氨酸还可以改善猪的免疫功能和抗应激能力。
它可
以促进肠道健康，增强猪的抵抗力，减少因应激而引起的生长停滞
和疾病发生率，提高猪的生产性能和健康状况。
总的来说，聚谷氨酸在猪饲料中的应用可以带来多方面的益处，包括促进生长、提高饲料利用率、增强免疫功能等。
然而，在使用
聚谷氨酸时，需要根据猪的生长阶段、饲料配方和营养需求等因素进行合理的添加，以确保其最大限度地发挥作用。
同时，需要严格控制添加量，避免过量使用造成不良影响。
聚谷氨酸的生物合成及应用展望
聚谷氨酸的生物合成及应用引言γ—聚谷氨酸(γ-PGA)是一种由D-谷氨酸和γ—聚谷氨酸通过γ—聚谷氨酰键结合而成的一种特殊的阴离子聚合物。
不同于α多肽，它可以耐受普通蛋白质酶的降解。
γ—聚谷氨酸通常由5000个左右的谷氨酸单体组成。
相对分子量一般在10万～200万之间，不同分子量大小的γ—聚谷氨酸可以应用于不同的领域[1]。
对于微生物合成的γ—聚谷氨酸，可以通过调控发酵条件，使合成反应向着预期的方向进行。
最早于1937年lvanovic等发现炭疽芽孢杆菌的荚膜物质的主要成分是D-谷氨酸的聚合物。
而1942年Bovafllick等首次发现枯草芽孢杆菌能够产生L-聚谷氨酸，以后进一步发现短小芽孢杆菌及地衣芽孢杆菌等也能产生γ-PGA。
由于微生物合成的γ—聚谷氨酸是一种水溶性的、生物可降解的、对人体和环境无害的生物高分子，因此具有广阔的应用前景：可作为增稠剂、保湿剂、苦味掩盖剂、防冻剂、缓释剂、生物粘合剂、药物载体、高分子纤维、高吸水树脂、生物絮凝剂和重金属吸附剂而应用于食品、化妆品、医药、农业及工业等众多领域[2]。
1．γ—聚谷氨酸的微生物合成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[3]。
化学合成法的合成路线长、副产物多、收率低、难度大，尤其是含20个氨基酸以上的纯多肽合成。
因此无工业应用价值。
提取法是用用乙醇将纳豆中的PGA分离提取出来。
日本生产γ—PGA多采取提取法，但是由于纳豆中所含的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。
相比于以上两种方法微生物合成法具有成本低，工艺相对简单，产量高等的优点，对于实现γ—聚谷氨酸的工业化生产具有难以比拟的优势。
但是目前由于至今γ—聚谷氨酸的合成的分子机制研究的尚不清楚以及并未筛选出适于工业化发酵生产的高产菌株，因此γ—聚谷氨酸的生物合成还面临许多问题。
γ—聚谷氨酸的产生菌主要是芽孢杆菌属的细菌[4]。
聚谷氨酸的生物合成及应用
题目聚谷氨酸的生物合成及应用姓名学号曹明乐 **********专业年级化工1201聚谷氨酸的生物合成及应用摘要：本文主要介绍了绿色高分子材料γ-聚谷氨酸的在工业上的生物合成及其在生活与工农业方面的应用。
关键词：γ-聚谷氨酸；微生物合成；应用引言随着材料科学和聚合物化学等相关高分子材料的快速发展，在其重要性日益凸现的同时，人们发现了它的不足之处，即大部分人工合成的高分子材料在自然界难以降解，也就是人们愈发关注的“白色污染”。
为了解决这个问题，人们开展了各种研究工作，制成了各种可降解材料，聚合氨基酸系列产品的开发也由此崭露头角。
近年来日本从一种常用食品----纳豆的黏液中提取出的γ-聚谷氨酸，开始引起人们的重视。
其最早发现于1913年，是一些芽孢杆菌的荚膜结构的主要成分，是一种生物自然合成的聚酰胺原料。
由于γ-聚谷氨酸具有增稠、成膜、保湿、黏合、无毒、水溶及生物可降解等性能，适用于食品、化妆品、生物医学和环境保护等领域，特别是近年来随着对γ-聚谷氨酸的深入研究，γ-聚谷氨酸作为一种高分子生物制品，愈来愈显现出广阔的研究及应用前景。
1 γ-聚谷氨酸的生物合成1.1分子结构1.2制备方法γ-聚谷氨酸的制备方法主要有三种，即化学合成法、提取法和微生物发酵法。
较之前两种，微生物发酵法简单方便，容易控制和操作，并且γ-聚谷氨酸的产率高，适于工业大规模生产。
因此本文主要介绍微生物发酵法。
1.2.1γ-聚谷氨酸的制备微生物发酵法在近几年得到了快速的发展和广泛的应用，主要体现在菌种的多样化、发酵方式与底物的多样化和添加剂的多样化。
目前应用于γ-聚谷氨酸生产的菌种主要是枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和纳豆芽孢杆菌。
随着分子生物学及基因工程的发展，菌种筛选不仅停留在从自然界中获得高产菌，基因工程和诱变育种也得到了广泛的使用。
比如采用紫外、亚硝基胍以及γ射线对其进行复合诱变获得一株γ-聚谷氨酸高产突变株，在基础培养基中产量约是出发菌株的 3.11 倍。
聚谷氨酸在水产养殖中的应用
聚谷氨酸在水产养殖中的应用
聚谷氨酸（γ-polyglutamic acid，γ-PGA）是一种由谷氨酸单元通过γ-羧基连接而成的生物可降解高分子，具有优良的生物相容性和水溶性。
近年来，随着对环境保护的日益重视，水产养殖业也开始寻求更为环保和可持续的养殖方式。
聚谷氨酸作为一种具有良好性能的生物材料，在水产养殖中也有着广泛的应用前景。
首先，聚谷氨酸可以作为饲料添加剂，提高养殖鱼类的生长性能。
其具有较高的粘度，可以在饲料中起到粘合剂的作用，提高饲料的适口性和稳定性。
同时，聚谷氨酸还具有抗菌、抗炎和抗氧化的特性，可以帮助鱼类抵抗疾病，减少抗生素的使用。
其次，聚谷氨酸可以作为水质改良剂，改善养殖水体的环境。
其能够结合水中的悬浮颗粒，起到澄清水质的作用。
同时，聚谷氨酸能够通过吸附和络合作用去除水中的重金属离子和有害物质，提高水质的安全性。
此外，聚谷氨酸还具有抑制藻类生长的作用，可以有效防止水华的发生。
另外，聚谷氨酸还可以作为鱼虾等水产动物的生物保护剂。
其可以降低鱼虾等水产动物的死亡率，提高养殖效益。
同时，由于聚谷氨酸具有较好的生物相容性和降解性，对环境影响较小，可以降低对生态环境的破坏。
综上所述，聚谷氨酸在水产养殖中具有广泛的应用前景。
它可以作为饲料添加剂、水质改良剂和生物保护剂等，提高养殖效益、改善水质环境和保护生态环境等方面都具有重要作用。
但是，聚谷氨酸在水产养殖中的应用还需要进一步的研究和探索，以更好地发挥其作用并降低对环境的影响。
聚谷氨酸之农业应用及作用
聚谷氨酸之农业应用及作用聚谷氨酸是一种重要的生物刺激剂，可以应用于农业领域。
它能够提高植物的抗逆能力，促进根系生长和发达，增加农作物的产量和品质。
下面将从不同方面介绍聚谷氨酸在农业中的应用及作用。
首先，聚谷氨酸可以促进植物的生长和发育。
它能够通过植物内源激素的调节作用，刺激植物的分裂增殖，加速植物细胞的分裂和伸长。
同时，聚谷氨酸可以提高植物对营养元素的吸收利用率，增加根系的活力，促进根系的生长和发达。
这样一来，植物的养分供应能力得到提高，极大地促进了植物的生长和发育，提高了植物的产量。
其次，聚谷氨酸能够增强植物的抗逆能力。
在农业生产中，植物常常会遭受到各种胁迫，如干旱、高温、寒冷、盐碱等环境因素的影响。
研究表明，聚谷氨酸的应用可以减轻上述胁迫对植物的伤害，提高植物的抗逆能力。
它可以调节植物内生物活性物质的代谢，增强植物对环境的适应性。
此外，聚谷氨酸还能够提高植物的免疫力，从而增强植物对病害的抵抗能力，减少农药的使用，降低农业生产的成本。
再次，聚谷氨酸还可以改善土壤环境，促进土壤健康。
在农业生产中，土壤质量的好坏直接关系到农作物的产量和品质。
聚谷氨酸能够促进土壤微生物的生长和繁殖，增加土壤中有机质的含量，提高土壤的肥力。
此外，聚谷氨酸还可以改善土壤的物理性质，提高土壤的通气性和保水能力，增加土壤的肥力和保肥能力。
这样一来，农作物的营养需求能够得到满足，提高了农作物的产量和品质。
此外，聚谷氨酸还可以增强农作物的抗病虫害能力。
由于其具有激活植物自身防御系统的作用，聚谷氨酸能够增强植物的抗病虫害能力，减少农药的使用。
这对于环境保护和农产品的质量安全具有重要意义。
综上所述，聚谷氨酸在农业中具有广泛的应用及重要的作用。
它能够促进植物的生长和发育，增强植物的抗逆能力，改善土壤环境，增强农作物的抗病虫害能力。
随着对于农产品质量和产量要求的不断提高，聚谷氨酸的应用前景将会更加广阔。
但是需要注意的是，应用聚谷氨酸需要在正确的时间和浓度下进行，以及根据不同的作物和环境条件进行适当的调整和精确的施用，以充分发挥其作用。
聚谷氨酸生产菌种
聚谷氨酸生产菌种全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：聚谷氨酸是一种重要的氨基酸，它在生物体内起着重要的作用，参与蛋白质合成、神经传导及氮代谢等生理过程。
聚谷氨酸通常由微生物菌种进行生产，其中可以利用大肠杆菌、曲霉等菌株。
本文将介绍聚谷氨酸生产菌种的选取、培养条件以及生产工艺等方面。
一、菌种选取在聚谷氨酸生产中，选择合适的菌种是至关重要的。
一般来说，对于大肠杆菌、曲霉这样的微生物菌种，其菌株的选择主要根据其产氨基酸的效率、抗污染性以及工程性等因素进行考虑。
还需要考虑到工程菌在实际生产中的稳定性和可调控性。
目前，大肠杆菌和曲霉被广泛应用于聚谷氨酸的生产中，它们分别具有较高的产氨基酸能力和生长速度，同时也具有较高的生物安全性和可控性。
二、培养条件对于聚谷氨酸生产菌种的培养条件，包括温度、pH值、氧气含量、培养基成分等因素都会对菌种的生长和产氨基酸能力产生影响。
一般来说，大肠杆菌适宜的生长温度为37℃，pH值在6.5-7.0之间，培养基中一定要含有足够的氮源和碳源，以提供菌株生长和氨基酸合成所需的营养物质。
还需要控制好培养液的氧气含量，以保障菌种的正常呼吸代谢和氨基酸产生过程。
三、生产工艺在聚谷氨酸的生产中，通常采用发酵工艺进行。
首先是通过预处理培养基、接种优良的工程菌，使其迅速增殖，形成较高密度的菌体。
然后，在适宜的培养条件下进行发酵反应，控制好温度、pH值等参数，促使菌株高效合成聚谷氨酸。
随着发酵的进行，还需要对培养液进行监测和调控，确保菌种的正常生长及产氨基酸过程。
通过提取和纯化等工艺步骤，得到高纯度的聚谷氨酸产品。
四、总结聚谷氨酸是一种重要的氨基酸，其在医药、食品、养殖等领域具有广泛的应用前景。
选择合适的生产菌种、优化培养条件以及精细设计的生产工艺，是保证聚谷氨酸生产质量和产量的关键。
随着生物工程技术的不断发展和完善，相信聚谷氨酸的生产技术将更加成熟和高效，为相关产业的发展提供更多可能性。
愿我们的努力和创新不断推动聚谷氨酸生产技术的发展，为人类健康和社会进步做出更大的贡献。
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
聚谷氨酸生产工艺
聚谷氨酸生产工艺
聚谷氨酸是一种聚合物，是一种具有极高的分子量的聚谷氨酸酰胺，是由谷氨酸经过聚合反应合成而成的。
以下是聚谷氨酸的生产工艺：
首先，将谷氨酸溶解在适量的水中，调整至碱性条件下。
在40℃左右的温度下，加入适量的过硫酸铵作为引发剂，启动聚合反应。
同时，加入适量的产量调节剂，用于调节聚合反应的过程。
聚合反应时间一般为4-6小时。
在聚合反应过程中，需要控制反应的温度、PH值和搅拌速度。
温度要控制在40-45℃之间，PH值要保持在7-9之间，搅拌速
度要适当，以保证反应的均匀性。
聚合反应结束后，将反应液经过过滤、浓缩和干燥等处理，得到聚谷氨酸固体。
然后，将固体样品经过粉碎研磨，得到所需的聚谷氨酸粉末。
聚谷氨酸生产工艺的关键是控制反应的条件和选择适当的引发剂和产量调节剂。
引发剂的选择要保证其能够有效地启动聚合反应，产量调节剂的选择要能够调节聚合反应的过程，以控制聚合的分子量。
聚谷氨酸的生产工艺还需要注意以下几点：首先，要保证反应容器的洁净，防止杂质的污染。
其次，温度、PH值和搅拌速
度等参数要严格控制，以保证反应的均匀性和高产率。
最后，对产物的后处理要进行适当的处理，以获得所需的纯度和颗粒
大小。
综上所述，聚谷氨酸的生产工艺需要控制反应的条件和选择合适的引发剂和产量调节剂，并严格控制反应过程中的温度、
PH值和搅拌速度等参数。
只有通过科学的工艺和严格的操作，才能获得高质量的聚谷氨酸产品。
聚谷氨酸的工艺
聚谷氨酸的工艺
聚谷氨酸（poly(glutamic acid)或PGA）的工艺通常有以下几个步骤：
1. 原料准备：选择适当的养殖原料，例如谷氨酸菌（Bacillus subtilis）等菌株。
准备发酵培养基，包括碳源（如糖类）、氮源（如酵母粉）、矿质盐等。
2. 种子培养：将选定的菌株接种到培养基中进行种子培养。
通过优化培养条件，如pH、温度、氧气供给等，使菌株达到适宜生长状态。
3. 发酵：将种子培养物转移到大型发酵罐中进行主发酵。
控制温度、搅拌速度、通气量等，促进菌株生长和产酸。
发酵时间根据需求可持续几十小时至数天不等。
4. 分离和提纯：通过离心等方法将发酵液中的菌体和废液分离。
随后，可以采用酸碱调节、酒精沉淀、膜过滤等方式进行粗提纯。
5. 结晶和干燥：将提纯的聚谷氨酸溶液进行结晶处理，得到聚谷氨酸固体。
固体还可以经过进一步的干燥处理，以去除水分，提高产品的稳定性和质量。
值得注意的是，上述步骤仅为一般性的聚谷氨酸工艺流程，实际每个生产厂家可能会有不同的工艺细节和优化措施。
基于聚谷氨酸的具体应用需求，可能还需要额外的后处理步骤，如药物包衣、纳米粒子制备、载体制备等。
生产聚谷氨酸的工艺流程
生产聚谷氨酸的工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!Download Tip: This document has been carefully written by the editor. I hope that after you download, they can help you solve practical problems. After downloading, the document can be customized and modified. Please adjust and use it according to actual needs. Thank you!聚谷氨酸生产工艺流程简述如下：①菌种培养：选择合适的枯草芽孢杆菌等高产菌株，通过种子培养基培养得到活性强的种子液。
②发酵生产：将种子液按比例接入富含营养成分（如葡萄糖、谷氨酸钠、磷酸盐、硫酸盐等）的发酵培养基中，控制适宜的温度、pH值和搅拌速率，进行发酵培养。
过程中监测菌体生长和产物积累，通常需时约30至48小时。
③产物提取：发酵结束后，调整发酵液pH值以促进聚谷氨酸沉淀，或直接采用有机溶剂沉淀、化学沉淀、膜分离等方法从发酵液中分离聚谷氨酸。
④纯化精制：通过透析、过滤、层析等手段去除小分子杂质，进一步纯化聚谷氨酸。
⑤干燥成型：将纯化后的聚谷氨酸溶液进行浓缩，然后冷冻干燥或其他干燥方式，得到固体聚谷氨酸产品。
⑥成品检测：对干燥后的聚谷氨酸产品进行质量检验，包括纯度、分子量分布、溶解性等指标，确保产品质量符合标准。
此流程概括了从菌种选择到成品产出的主要步骤，实际操作中各环节需严格控制以保证产物质量和产率。
_聚谷氨酸的合成工艺与应用
１． 培养过程 菌种： 枯草芽孢杆菌。 种 子 培 养 基 ： 葡 萄 糖 ２％（ 质 量 分 数 ， 下 同 ） ， 谷 氨 酸 钠 １％， 蛋白胨 ０．５％， 七水硫酸镁 ０．５％， 磷酸氢二钾 ０．２％。 发酵培养基： 七水硫酸镁 ０．０２％， 磷酸氢二钾 ２％， 磷酸二氢 钾 ０．１％， 硫 酸 锰 ０．００３％， 谷 氨 酸 钠 ４％， 硫 酸 氨 ０．５％， 葡 萄 糖 ５％。 种 子 培 养 条 件 ： ３２．５℃， 搅 拌 ２２０ｒ／ｍｉｎ 条 件 下 培 养 １５ｈ， 生长过程如图 １。 发 酵 培 养 条 件 ： 接 种 量 １％， 通 气 量 为 ２．４Ｌ／ｍｉｎ， 温 度 为
应用科技
２００８ 年 ８ 月 ６ 日 第十六卷 第 １５ 期
γ－ 聚谷氨酸的合成工艺与应用
王汝泮 杨大巍 赵晓飞 张 雯 （ 沈阳红梅企业集团， 辽宁 沈阳 １１００２６）
γ－ 聚谷氨酸是由微生物合成的一种细胞外氨基 酸 聚 合 物 ， 可以通过芽孢杆菌的变种生 产［１，２］。
游 离 酸 型 的 γ－ 聚 谷 氨 酸 ｐＫａ 值 约 为 ２．２３， 与 谷 氨 酸 的 α 羧 基 的 大 体 一 致［３］， 能 够 溶 于 二 甲 亚 砜 、热 的 Ｎ， Ｎ－ 二 甲 基 酰 胺 和 Ｎ－ 甲基吡咯烷酮。金属盐（ 钠型） 的 γ－ 聚谷氨酸的比旋光度 约为－ ７．０（ Ｃ＝１．０， Ｈ２Ｏ） 。
结论
人们了解 γ－ 聚谷氨酸已有七十多年， 对其展开了大量的研 究， 但其合成机制及原理仍未完全明白。目前， 人们了解到不同 的细菌生产 γ－ 聚谷氨酸的 机 制 和 途 径 都 不 同 。γ－ 聚 谷 氨 酸 给 我们提供了关于高分子多肽和光学异构体的一些生理信息， 它 易于生产， 通过在发酵罐里进行细菌培养就能够得到较高的胞 外等， 这些特 性使之在医药、食品、塑料以及 其 它 很 多 方 面 有 广 泛的应用。此外， γ－ 聚谷氨酸的发酵生产 有着充裕而易得的 原 料。因此， 发展这种生态原料既经济又环保。
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发酵科技通讯第３５卷
我国天然的水溶性高分子化合物的生产和应用具有悠久的历史。
随着材料科学、聚合物化学和生物医学的不断发展和紧密融合，生物可降解高分子材料的研究得到长足发展，在尖端技术、国防建设和国民经济各个领域已经得到广泛应用或正在显示出广阔的应用前景。
从事这方面生产的厂家有数百家，从事研究的也有数十所研究单位和学校。
随着高分子材料的快速发展，在其重要性日益凸现的同时，人们发现了它的不足之处，即大部分人工合成的高分子材料在自然界难以降解。
绿色化学的概念正在重新评价现有水处理化学品的作用和性能。
对现已使用和正在研发的产品，可生物降解性是最重要的评价指标，在人们越来越关心自己所处环境的今天，不可降解的高分子材料造成的“白色污染”，也越来越受到了人们的关注。
为了解决这个问题，人们开展了各种研究工作，制成了各种可降解材料，聚合氨基酸系列产品的开发也由此崭露头角。
近来日本从一种常用食品“纳豆”（由大豆经发酵后制成，类似我国的豆豉）的黏液中提取的γ—聚谷氨酸，开始引起人们的重视。
１γ－聚谷氨酸
γ－聚谷氨酸（ｒ－ＰＧＡ）是一种水溶性高聚物，它是由微生物或酵素将麸酸聚合而成，是一种生物可降解物质，具有良好的生物相容性及可生物完全降解性，是一新型的高分子材料，具有重要的潜在应用价值。
研究指出，由于γ－聚谷氨酸既有羧基又有氨基，所以具有左右旋光性。
在不同的ｐＨ条件下，γ－聚谷氨酸形成不同的结构和性能。
在ｐＨ为２－３时，γ－聚谷氨酸呈螺旋结构。
在人体中γ－聚谷氨酸能降解为谷氨酸被吸收，但十分缓慢，有些像膳食纤维的性能。
主链上有大量游离羧基存在，具有水溶性聚羧酸的性质，如强吸水保湿性能，可用于化妆品、食品、防尘等领域。
活性位点为材料的功能化提供了条件，可以改变聚谷氨酸性质或接上靶向基团。
聚谷氨酸是一种优良的肝脏靶向药物载体，具有蛋白质类似的结构，因此制造出的纤维舒适性良好；聚谷氨酸甲酯是耐高温、有良好透气性能的聚合物，用于制造人造皮革、食品包装膜等。
２生产技术进展
近几年日本、美国等一些发达国家纷纷开展了微生物发酵γ－聚谷氨酸的研究，日本走在世界各国的前列，最初是利用纳豆菌对谷氨酸进行聚合化而成的，其中日本明治制果公司已实现了γ－聚谷氨酸的商业化生产，并逐步推广其应用。
南京工业大学徐虹教授带领的课题组针对日本生产聚谷氨酸大多采用工艺复杂、生产成本甚高的提取法，选择了生物制备聚谷氨酸的工艺路线。
通过自然筛选和诱变，获得了具有自主知识产权的菌株，结合产酶机理研究和发酵条件的优化，使γ－聚谷氨酸生成浓度３０ｇ／Ｌ以上，对谷氨酸底物转化率８０％的生产水平，生产速率达到２５ｇ／Ｌ・ｈ。
同时，新工艺将传统分离手段与超滤的膜分离手段相结合，简化了工艺流程，使产物提取收率达８０％，产品含量为９９％。
该项目还对γ－聚谷氨酸高吸水树脂的制备与协用进行了研究；制得了吸水率达到１６００ｇ／ｇ的高吸水性树脂。
据介绍，该树脂是一种固沙植被用的生态友好材料，目前已进行了农业方面应用的初步研究。
３应用领域
γ－聚谷氨酸是一种由微生物合成的聚氨基
γ-聚谷氨酸生产技术及应用
王文芹孔玉涵
（河南莲花味精股份有限公司技术中心项城４６６２００）—１６—
发酵科技通讯
第３５卷第４期２００６年１０月
酸，具有优良的生物相容性和生物可降解性，在生物体内降解为谷氨酸而直接被吸收，可用作生物医用材料。
另外，因聚谷氨酸吸水性强，易修饰，在自然界中可迅速降解，不会造成环境污染，可用于化妆品、食品和药物传输领域。
据资料介绍，“γ－聚谷氨酸”是一种出色的绿色塑料，可广泛用于从食品包装到一次性餐具（快餐饭盒）和其它各种工业用途，它在自然界中可迅速降解，不会造成环境污染。
Ａｊｉｎｏｍｏｔｏ公司已成功开发并投产该产品。
γ－聚谷氨酸最大特点之一是保湿性极强。
利
用这一特性，专家们研制了一种滋润肌肤效果极佳的化妆液。
这种新型化妆乳液能在皮肤上形成薄膜防止水分的蒸发，这一点与许多传统化妆液差不多。
但它在进入皮肤深层之后，还具有恢复甚至重造皮肤自我湿润系统的功能。
原来，随着年龄的增长或生理疲劳的加剧，皮肤的自我湿润功能会逐渐减弱乃至消失。
而这种化妆液起的即是促使自我修复系统“起死回生”
的作用。
利用多聚谷氨酸还可制取一种新型护发液。
头发的最外层覆盖有一种叫毛鳞片的物质，如毛鳞片脱落，头发就易受到损伤。
而将这种新型护发液涂抹在头发表层，形成的薄膜不仅能防止头发内水分的蒸发，而且其中的粘性成分还能发挥类似胶水的作用，把即将脱落的毛鳞片完全或部分修复。
专家们还发现，用放射线照射多聚谷氨酸，其
分子结构即会发生变化，由此吸收水分的特点还会增加。
据试验，每ｇ经过放射线处理的多聚谷氨酸竟然可吸收多达１Ｌ的水。
利用这一特点，掺入多聚谷氨酸成分的尿布的吸收尿液的性能，可比传统纸质尿布强上２￣５倍。
此外，普通纸尿布都是以化学合成物质为原料制取的，作垃圾处理时并不能完全还原到土壤中去，于是对环境会造成污染。
从这一点来说，新型尿布对环境也有好处。
专家们还设想利用经放射线处理的多聚谷氨酸强大的吸水性能，制成一种特别的人造土，来从事沙漠绿化事业。
预计这种人造土将在年内问世。
４发展前景
在传统的医药领域，氨基酸主要用做氨基酸输液和口服氨基酸制剂，此外，还用做治疗药物、短肽药物和医药合成原料。
在传统的食品领域消费的氨基酸主要是味精，随着氨基酸生产技术的不断革新，成本下降，进一步促进了氨基酸应用向多元化发展，应用领域已发展成熟。
目前，已开发出的许多聚合氨基酸就是生化技术在氨基酸工业中的应用。
世界工业的一大新趋向是开发“绿色化学产品”（即对环境无害的化工产品）。
聚合氨基酸系列产品已在“绿色化学产品”中崭露头角。
日本是世界上最大氨基酸生产国与输出国，日本科学家在聚合氨基酸的研究开发方面已领先于世界。
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通知
２００７年
《发酵科技通讯》全年订费每份仍为６０元，凡不超过征订期限的单位或个人，继续免收邮寄费，特此告知。
《发酵科技通讯》
编辑部—１７—。