聚谷氨酸的生物合成及应用展望

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聚谷氨酸密度

聚谷氨酸密度

聚谷氨酸密度一、聚谷氨酸简介聚谷氨酸(Polyglycine)是一种由多个谷氨酸分子聚合而成的多肽物质。

谷氨酸是一种天然存在的氨基酸,具有亲水性和疏水性两种性质。

在生物体中,谷氨酸常被用作合成蛋白质和其他生物分子的原料。

而聚谷氨酸则是谷氨酸在特定条件下形成的聚合体,具有特殊的理化性质和生物活性。

二、聚谷氨酸的理化性质聚谷氨酸具有较好的水溶性和稳定性,能够在广泛的pH值范围内保持稳定。

同时,聚谷氨酸还具有良好的生物相容性和生物可降解性,因此在医疗、化妆品、食品和环保等领域具有广泛的应用前景。

此外,聚谷氨酸的分子量大小和分布也对其理化性质产生影响。

三、聚谷氨酸的生物合成与调控聚谷氨酸的生物合成主要在微生物中完成,如大肠杆菌、酵母菌等。

其合成过程涉及到多个酶的参与,如谷氨酸脱氢酶、氧化还原酶等。

这些酶在特定的条件下,催化谷氨酸的聚合反应,形成不同分子量和性质的聚谷氨酸。

此外,聚谷氨酸的生物合成还受到营养物质、代谢产物等外界因素的调控。

四、聚谷氨酸的生理功能1.保湿性:聚谷氨酸具有较好的保湿性能,能够有效地保持皮肤水分,增强皮肤弹性,因此被广泛应用于化妆品和护肤品中。

2.营养性:聚谷氨酸可以被人体吸收利用,作为营养物质提供能量和合成其他生物分子的原料。

3.药物载体:由于聚谷氨酸具有良好的生物相容性和生物可降解性,因此可以被用作药物载体,用于药物传递和靶向治疗。

4.环保应用:聚谷氨酸可生物降解,因此在环保领域可以作为塑料替代品或其他有害物质的吸附剂,有助于减少环境污染。

五、聚谷氨酸的食品应用1.食品添加剂:聚谷氨酸具有较好的稳定性、水溶性和口感,因此在食品加工中可以作为增稠剂、稳定剂、调味剂等添加剂使用,改善食品的质构和口感。

2.营养强化:聚谷氨酸作为一种营养物质,可以添加到食品中提供氨基酸和其他营养成分,提高食品的营养价值。

3.防腐保鲜:聚谷氨酸具有一定的抗菌作用,可以用于食品防腐和保鲜,延长食品的保质期。

聚谷氨酸有哪些主要用途?

聚谷氨酸有哪些主要用途?

聚谷氨酸有哪些主要用途?
谷氨酸是一种氨基酸,在生物体内起着多种重要的生物学功能。

下面是一些主要的用途:
1. 蛋白质合成:谷氨酸是蛋白质合成的重要组成部分,它参与构建蛋白质链的过程。

2. 神经递质:谷氨酸是中枢神经系统的主要兴奋性神经递质。

它在神经元间进行信号传递,参与神经细胞的通讯。

3. 氮代谢:谷氨酸参与身体内的氮代谢途径,其中包括尿素循环和谷氨酰胺循环。

4. 能量产生:谷氨酸通过参与三羧酸循环(也称为克雷布斯循环)将营养物质转化为能量。

5. 维持酸碱平衡:谷氨酸可以作为临床上调节酸碱平衡的药物使用,用于治疗某些酸碱失衡病症。

总的来说,谷氨酸在身体的生物化学过程中扮演着多种重要角色,涉及到蛋白质合成、神经传递、氮代谢、能量产生和酸碱平衡等方面。

_聚谷氨酸生产技术及应用

_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

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。

γ-聚谷氨酸应用研究进展

γ-聚谷氨酸应用研究进展

γ-聚谷氨酸应用研究进展摘要:γ-聚谷氨酸是一种绿色环保型高分子聚合材料,具有良好的吸附性、保水性和生物可降解性。

作为增稠剂、保湿剂、药物载体、肥料增效剂等应用于食品、日化、医药、农业生产和环保等众多领域,引起了国内外学者的广泛关注。

本文重点论述了γ-聚谷氨酸的应用方向,并对γ-聚谷氨酸未来发展方向进行展望,以期为进一步开发应用提供依据。

关键词:γ-聚谷氨酸;应用;展望γ-聚谷氨酸(γ-PGA)是由D-谷氨酸或L-谷氨酸聚合而成的一种天然多聚氨基酸,具有较好的保水性、可食用性和生物可降解性,无毒且能够生物降解,对人体和环境无害,应用范围非常广泛,极具研发和应用潜能。

γ-PGA是一种高聚物,随着对γ-PGA研究的不断深入,发现不同相对分子质量的γ-PGA的特性与功能有所差异,也有着不同的应用范围,下文总结了不同相对分子质量的γ-PGA的相关应用[1]。

1 在食品中的应用γ-PGA可以降解,因此能够作为食品添加剂,例如增稠剂,改善食品品质和保鲜防腐等。

γ-PGA还是一种优良的防冻剂,其性质优于常用的防冻剂。

相比于葡萄糖、无机盐等常用的小分子防冻剂,γ-PGA的味道更淡,对食品品质影响更小。

研究表明,γ-PGA能够促进细胞内钙离子的吸收,可以作为营养助剂,提升食品的商业价值。

2 在日化用品中的应用γ-PGA是一种高聚物,具有超强的吸水性和缓释能力,可以用于化妆品保湿剂。

γ-PGA的保湿效果优于透明质酸,在日本护肤品品牌中较常见。

此外,γ-PGA还被广泛用于制作湿巾、卫生巾等卫生用品,既可以保湿又对人体无害[2]。

3 在医学中的应用γ-PGA具有良好的亲水性,可其作为药物载体,提高药物的缓释性和靶向性。

γ-PGA本身可降解,对人身体无害,还可以降低药物的毒副作用,增强药物稳定性。

化疗药物会对病人健康细胞和癌细胞无差别破坏,将γ-PGA用于药物载体,可以提高载药量和稳定性,降低对人体的损伤[3]。

γ-PGA可以作为载体,用于疫苗研发γ-PGA还可以作为黏合剂,防止手术过程中的机体渗血。

2024年聚谷氨酸市场前景分析

2024年聚谷氨酸市场前景分析

聚谷氨酸市场前景分析概述聚谷氨酸是一种重要的氨基酸,在医药、化妆品和食品工业中有广泛的应用。

本文将分析聚谷氨酸市场的发展趋势和前景,并讨论相关因素对市场的影响。

市场概况聚谷氨酸是一种非必需氨基酸,具有优良的保湿、抗氧化和抗皱特性,因此在化妆品和护肤品中广泛应用。

此外,聚谷氨酸还可用于食品添加剂,提供增强口感、改善食品质地的功能。

随着人们对健康和美容的关注度提高,聚谷氨酸市场呈现出良好的增长势头。

市场驱动因素1. 健康和美容意识的提高随着生活水平的提高,人们对健康和美容的需求不断增加。

聚谷氨酸的保湿和抗皱特性使其成为化妆品和护肤品的重要成分。

消费者对抗衰老和保持年轻的需求推动了聚谷氨酸市场的增长。

2. 医药工业需求的增加聚谷氨酸在医药工业中有广泛的应用,被用于制造肝素等药物。

随着人口老龄化和慢性疾病的增加,医药工业对聚谷氨酸的需求也在不断增加。

3. 食品工业的发展聚谷氨酸可用于提升食品口感和质地,满足消费者对食品品质的要求。

随着食品工业的发展和人们对食品的追求,聚谷氨酸市场将得到进一步扩大。

市场挑战1. 成本压力聚谷氨酸的生产成本较高,这在一定程度上限制了其市场的发展。

生产成本的降低将是聚谷氨酸市场发展的一个挑战。

2. 竞争加剧随着市场的发展,聚谷氨酸的供应商不断增加,市场竞争也日益激烈。

供应商需要通过创新和产品差异化来保持竞争优势。

3. 法规限制在某些国家或地区,对聚谷氨酸的使用存在一定的限制和法规。

供应商需要遵守相应的法规,才能进入这些市场。

市场前景聚谷氨酸市场在未来几年将保持良好的增长态势。

以下是支持市场增长的因素:1.技术创新:随着科技的进步,聚谷氨酸的生产成本有望降低,促进了市场的增长。

2.消费者需求的增加:人们对健康和美容的关注度不断提高,将促进聚谷氨酸在化妆品和护肤品中的应用。

3.医药工业的发展:人口老龄化和慢性疾病的增加将推动医药工业对聚谷氨酸的需求,为市场提供增长动力。

综上所述,聚谷氨酸市场具有良好的前景,但也面临着一些挑战。

医用聚谷氨酸及其材料制品关键技术研发及应用示范

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。

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

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。

2023年聚谷氨酸行业市场分析现状

2023年聚谷氨酸行业市场分析现状

2023年聚谷氨酸行业市场分析现状聚谷氨酸(Polyglutamic Acid,PGA)是一种天然发酵产物,是由微生物菌株生成的多肽化合物,具有多种生物活性和功能。

聚谷氨酸的应用领域广泛,包括食品、化妆品、医药等多个行业。

就目前市场现状而言,聚谷氨酸行业的发展态势良好。

下面我将从市场需求、竞争格局和发展前景三个方面进行详细分析。

一、市场需求:1. 食品行业: 聚谷氨酸在食品行业中被广泛应用于添加剂和功能性营养成分。

随着人们对安全健康食品的需求增加,对聚谷氨酸的需求也在不断增加。

2. 化妆品行业: 聚谷氨酸具有良好的保湿和抗氧化性能,可以提高肌肤的光滑度和弹性,被广泛应用于各类护肤品中。

随着消费者对美容产品需求的增加,对聚谷氨酸的市场需求也在增加。

3. 医药行业: 聚谷氨酸具有良好的生物降解性和药物控释性能,被广泛应用于医药包装材料和药物控释系统中。

随着人们对医疗健康的关注度提高,对聚谷氨酸的需求也在不断增加。

二、竞争格局:聚谷氨酸行业目前存在着一定的竞争格局,主要竞争者包括国内外的化工企业和生物科技企业。

目前市场上较为知名的聚谷氨酸生产企业有BioBran、Pierre Fabre、Meadowlark等。

这些企业在技术研发、产品质量和市场推广方面具有一定的优势。

三、发展前景:聚谷氨酸行业在未来有较大的发展前景。

一方面,随着人们对健康生活方式的追求和消费水平的提高,对聚谷氨酸的需求将会进一步增加;另一方面,随着科技进步和生产技术的不断改进,聚谷氨酸的生产成本将逐渐下降,从而进一步推动市场的发展。

总结而言,聚谷氨酸行业市场分析现状可见,市场需求不断增加,竞争格局相对稳定,发展前景乐观。

未来,聚谷氨酸企业应加强技术研发与创新,提高产品质量与品牌知名度,不断拓展市场渠道,以适应市场需求的变化。

聚谷氨酸在猪上的应用

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

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。

聚谷氨酸的生物合成及应用前景

聚谷氨酸的生物合成及应用前景
γ- PGA 是吸湿性极强的高分子材料,需在低 温干燥下保存以防吸水降解,人们通过研究发现在 碱性条件下相对稳定,因此在实际工作中制备成钠 盐有利于稳定保存。
5 γ- PGA 的应用
通过微生物合成的聚谷氨酸是一种高分子量的 聚合物,由于他的分子链上有大量游离羧基,使其
刘晓鸥 * 李睿颖 徐勇虎 许勤虎
(天津实发中科百奥工业生物技术有限公司,天津 300462)
LIU Xiao- ou* LI Rui- ying XU Yong- hu XU Qin- hu
(Tianjin SF- Bio Industrial Bio- tech Co.,Ltd, Tianjin 300462, China)
通过摇瓶实验发现,葡萄糖的利用率远远高于 甘油,但是向培养基中加入一定量的甘油, γ- PGA 的合成量会增加。在 E—培养基中增加葡 萄糖后会增加谷氨酸和柠檬酸的代谢强度,可以提 高 γ- PGA 的 产 率 , 或 者 用 麦 芽 糖 代 替 葡 萄 糖 , γ- PGA 的产量也可以显著提高。 2.3 影响 γ-PGA 发酵的两个因素 2.3.1 碳源对发酵生产 γ- PGA 的影响
对于用 Bacillus 属的几种菌发酵生产 γ- PGA 的最适碳源为柠檬酸、甘油、葡萄糖和麦芽糖。其 中不同菌株适用不同的碳源。如用 B.1ichenforrnis 菌株,以柠檬酸为佳;Goto 等研究了 PGA 生产的 多种碳源,发现只有在谷氨酸培养基中添加柠檬酸 作 为 碳 源 , 才 有 利 于 B.subtilis IF03335 生 产 γ- PGA, 而 葡 萄 糖 和 乙 酸 等 其 他 碳 源 都 不 利 于 γ- PGA 的生成。同样杨革利用 B.1icheniformWBL- 3 发酵生产 γ- PGA 时也提到柠檬酸、甘油是最适碳 源,而其他成分都不利于 γ- PGA 合成。所以考虑 到工业化生产,宜用柠檬酸作碳源,可降低生产成 本。 2.3.2 发酵液中金属离子对 γ- PGA 产率的影响

2023年聚谷氨酸行业市场调研报告

2023年聚谷氨酸行业市场调研报告

2023年聚谷氨酸行业市场调研报告聚谷氨酸是一种重要的生物合成物,广泛应用于农业、食品、医药、日化等领域。

本文通过调研聚谷氨酸行业市场,分析其行业现状、发展趋势及竞争格局,并提出建议和展望。

一、市场概况聚谷氨酸是由苯丙氨酸和谷氨酸通过肽键结合而成的多聚物。

它具有增强免疫力、改善睡眠、抗疲劳等多种保健作用,并被广泛应用于农业、食品、医药、日化等领域。

以农业为例,聚谷氨酸被广泛应用于生产动物饲料中。

它可以增加动物肌肉量和免疫力,提高饲料利用率,减少腹泻等疾病发生率,有助于提高养殖效益。

据统计,全球聚谷氨酸市场规模在2019年达到了9.5亿美元左右,预计到2025年将增长至13亿美元左右,年复合增长率约为5.0%。

二、行业现状聚谷氨酸市场主要集中在中国、美国、欧洲等地。

其中,中国是全球最大的聚谷氨酸生产国,占据了全球市场份额的60%以上,而美国和欧洲则是主要的消费市场。

目前,中国的聚谷氨酸行业正处于高速增长阶段。

国内聚谷氨酸生产企业数量众多,但规模较小,大多数企业采用传统工艺生产,产品质量参差不齐。

此外,聚谷氨酸行业也存在诸多问题,如市场需求过于集中、产业链不完善、进口原材料价格波动大等。

三、发展趋势1. 技术革新随着技术的不断进步,聚谷氨酸的生产工艺和质量得到了极大的提高。

目前,国内外许多企业正在积极探索新的聚谷氨酸生产技术,使其成本更低、产量更高、质量更优,以满足市场需求。

2. 市场需求增长随着人们生活水平的提高,对健康保健和营养品的需求也在不断增加。

聚谷氨酸因其出色的保健功能,将会有更广泛的市场需求,尤其是在动物饲料、中药材加工、保健品等领域。

3. 行业集中度提高在市场竞争的环境下,企业将更倾向于以规模化、专业化、精细化为方向,进一步提升产业集中度。

同时,企业还将加强品牌建设、技术创新、资本运作和市场拓展,形成行业领导者,进一步加强市场竞争力。

四、竞争格局目前,聚谷氨酸行业中主要的参与者包括远大生态、东北制药、绿田生物、碧生源等。

2023年聚谷氨酸行业市场调查报告

2023年聚谷氨酸行业市场调查报告

2023年聚谷氨酸行业市场调查报告聚谷氨酸是一种具有广泛应用的生物化学产品,用途涵盖了食品、化妆品、医药等众多领域。

通过对聚谷氨酸行业市场进行调查研究,可以了解该行业的发展情况、市场前景和竞争格局等相关信息。

一、行业背景及概述聚谷氨酸是由谷氨酸分子聚合而成的聚合物,具有良好的保水性和保湿性能。

其在食品、化妆品和医药等领域中被广泛应用,尤其在护肤品中起到保湿和抗衰老的作用,因此受到了消费者的青睐。

二、市场规模及发展趋势近年来,随着人们对个人护理和健康的重视,聚谷氨酸行业呈现出快速发展的趋势。

根据数据统计,2019年聚谷氨酸行业市场规模达到了XX亿元,预计到2025年将达到XX亿元,年均复合增长率约为XX%。

三、市场应用领域1. 食品领域聚谷氨酸在食品中主要应用于调味品、面包、糕点等产品中,能够增加产品的柔软度和湿润感,提高口感。

2. 化妆品领域聚谷氨酸具有良好的保湿性能,在化妆品中常被用作保湿剂,能够改善肌肤的湿润度和光滑度,起到保湿和抗衰老的作用。

3. 医药领域聚谷氨酸在医药领域中主要用于生产制药用途的多糖类药物,如肠溶片、缓释片等。

同时,聚谷氨酸还被广泛用于制备凝胶、药膏等制剂。

四、市场竞争格局目前,聚谷氨酸行业存在着较多的生产企业,其中规模较大的有XX公司、XX公司和XX公司等。

这些企业在技术研发、产品质量和市场推广等方面具有一定的竞争优势。

五、市场机遇与挑战聚谷氨酸行业市场机遇主要体现在以下几个方面:1. 人们对个人护理和健康意识的提高,增加了对聚谷氨酸产品的需求;2. 新产品研发和技术创新,能够为行业带来更多的发展机会。

然而,聚谷氨酸行业也面临一些挑战:1. 市场竞争激烈,产品同质化严重,不同企业之间的竞争压力较大;2. 高成本问题,聚谷氨酸的生产工艺相对复杂,成本较高。

六、市场发展趋势展望随着人们对个人护理和健康的重视程度不断提高,聚谷氨酸行业市场前景广阔。

未来,该行业将继续保持快速增长的态势,市场规模和市场份额将进一步扩大。

_聚谷氨酸的合成_化学修饰及其应用进展

_聚谷氨酸的合成_化学修饰及其应用进展
21 21 2 辐射交联法 辐射 交 联 法[2] 是 采 用 电 子 束 或 γ2射 线 照 射 γ2
P GA 溶液 ,致使其分子结构发生变化 ,线性的γ2P GA 变成网状交联的γ2P GA 。Kunio ka 用60 Co (11 6 k Gy ·
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单 ,适合于大规模生产 ,因此逐渐成为近年来γ2PGA 合 成的主要研究方向 。迄今为止已经鉴定的γ2PGA 的生 产菌株主要集中在芽孢杆菌属 ,包括枯草芽孢杆菌 、地 衣芽孢杆菌和炭疽芽孢杆菌等 ,部分芽孢杆菌产γ2PGA 的最优化条件已经过测定 (表 1) 。
表1 Tab1 1
γ2PGA 生产菌株[ 1~4] Bacteria producing γ2PGA
γ2P GA 与壳聚糖共混 ,提高了壳聚糖的亲水性 、 吸水率和泡胀率 ,可以形成具有多孔结构的生物材料 基体[12 ] ;与聚乙烯醇 ( PVA ) 共混[13 ] ,可提高 PVA 的 抗水性和血液相容性 ;与丙烯酰胺通过自由基聚合反 应[14] ,产生γ2P GA 和聚丙烯酰胺 ( PAA m) 半互穿聚 合物网络凝胶 ,其吸水率随着γ2P GA 加入量的增大而 增强 。 21 4 其它化学修饰
图 2 γ2PGA 的酯化反应 Fig. 2 The esterif ication of γ2PGA
直接酯化法简单但也存在缺点 。如 :随着酯化反 应的进行 ,γ2P GA 在 DMSO (二甲基亚砜) 溶剂中的溶 解性逐渐变差 ;γ2DL2P GA 在碱性环境中随着反应的 进行 ,结构收缩 ,影响卤代烷烃对γ2P GA 的进一步亲 电进攻 ,使之不能完全酯化 ;在碱性条件下 ,γ2P GA 会 发生降解 ,相对分子质量显著下降 ,且酯化率随着烷基 侧链的加长而降低 。因此 Bro bély 等[8] 进行多次酯 化 ,提高了γ2P GA 的产率和酯化度 ,但该方法的反应 时间较长 ,一般为 5~7 d 。 21 11 2 酯交换法

聚谷氨酸降低土壤中毒素的机理和作用

聚谷氨酸降低土壤中毒素的机理和作用

聚谷氨酸降低土壤中毒素的机理和作用摘要:聚谷氨酸(γ-PGA)是一种由L-谷氨酸和N-羧甲基-L-谷氨酸聚合而成的生物高分子,具有良好的生物可降解性和环境友好性。

本文旨在探讨聚谷氨酸在降低土壤中毒素的机理和作用,为土壤污染治理和农业可持续发展提供理论支持。

关键词:聚谷氨酸土壤毒素重金属土壤质量植物生长一、引言土壤是农业生产的基础,然而,随着工农业的快速发展,土壤污染问题日益严重。

土壤中的毒素,如重金属和农药残留等,对植物生长和农产品质量安全构成了严重威胁。

因此,寻求有效的土壤污染治理方法成为当前研究的热点。

聚谷氨酸作为一种生物高分子,具有良好的环境友好性和生物活性,有望在土壤污染治理方面发挥重要作用。

二、聚谷氨酸降低土壤中毒素的机理1.重金属离子吸附:聚谷氨酸(γ-PGA光华生物)具有较大的分子量和多阴离子结构,能与土壤中的重金属离子形成稳定的复合物,降低重金属的生物有效性。

通过吸附作用,聚谷氨酸能减少植物对重金属的吸收,从而降低重金属对土壤生态系统的危害。

2.增加土壤养分有效性:聚谷氨酸能与土壤中的养分结合,形成溶解度较高的复合物,促进植物根系对养分的吸收。

同时,聚谷氨酸还能改善土壤的结构和通气性,有利于植物根系的发育和养分吸收。

3.诱导植物抗逆性:聚谷氨酸能诱导植物产生抗性相关酶和抗氧化物质,提高植物的抗逆性。

在盐胁迫、干旱胁迫等逆境条件下,聚谷氨酸能缓解胁迫对植物的伤害,促进植物的生长。

4.促进土壤微生物生长:聚谷氨酸能提供碳源和氮源,促进土壤微生物的生长和活动。

微生物的增加能提高土壤的生物活性和养分利用效率,有利于植物的生长。

同时,微生物还能通过转化作用将一些有毒物质转化为无毒或低毒物质,降低土壤毒素的含量。

三、聚谷氨酸在降低土壤中毒素的作用1.降低农产品重金属含量:通过降低土壤中重金属的生物有效性,聚谷氨酸能有效降低农产品中重金属的含量,提高农产品质量安全水平。

这对于保障人民群众身体健康和促进农业可持续发展具有重要意义。

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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]。

最早在炭疽芽孢杆菌的荚膜( C a p s u l e ) 中发现的γ-聚谷氨酸,属于组成型,能增强毒力,配合外毒素( E x o t o x i n s ) 抑制宿主的吞噬作用和逃避哺乳动物的免疫防御系统。

而适合工业化生产的菌株主要是地衣芽孢杆菌( B.1 i c h e n i f o r ms ) 和枯草芽孢杆菌( B.s u b t i l i s ) ,其合成的γ—聚谷氨酸属于分泌型,通过膜转运到细胞外,作为一种保护因子抵御恶劣环境,或细菌饥饿时的营养物质。

γ—聚谷氨酸按照其对谷氨酸的营养需要可以分为两大类[5]:谷氨酸依赖型和非谷氨酸依赖型。

需谷氨酸的γ-PGA产生菌,其培养基一般要求谷氨酸维持一种较高的水平.同时混合加入葡萄糖和甘油会增强谷氨酸和柠檬酸(是大部分γ—聚谷氨酸生产菌的最适碳源)的代谢,相应提高了γ—聚谷氨酸的产率。

目前研究较多的为前者。

谷氨酸作为底物发生聚合作用。

谷氨酸非依赖型菌株合成的γ—聚谷氨酸产量较低,但是由于发酵培养基中无需添加谷氨酸,可以大大降低成本而被关注。

γ—聚谷氨酸微生物合成目前还处于实验室阶段,难以进行大规模的工业化生产,其面临的主要问题就是菌株生产能力低下的问题,解决这一问题可以从以下几个方面进行着手:1.使用传统的方法从环境中筛选高产菌株[6]。

使用筛选平板培养基,筛选出长势好的菌落,在对这些菌株摇瓶培养,对发酵液的聚谷氨酸产量进行检测,选出高产菌株作为后续试验菌株。

最终经过菌株鉴定等确定高产菌株,并对其产物进行鉴定与表征,确定其是否与聚谷氨酸理论结构相符合。

2.通过诱变育种的方法获得γ—聚谷氨酸的高产菌株[7]。

对现有菌株进行诱变处理,使产生菌发生基因突变,通过有效的筛选手段把突变菌中的高产菌株筛选出来,并对其γ—聚谷氨酸产物结构分子量进行分析鉴定。

最终确定出适用于工业化生产的菌株,并作保藏。

3.通过对γ—聚谷氨酸的产生基因进行研究[8],对现有菌株进行基因工程改造,构建工程菌。

研究γ—聚谷氨酸合成基因,通过基因工程的手段将这些基因克隆到适当的质粒上,将这些质粒导入到合适的宿主细胞中,构建成可以高效表达γ—聚谷氨酸的工程菌。

4.对现有生产菌种培养条件进行优化以期实现γ—聚谷氨酸的生产能力[9]。

对培养基的成分的浓度、比例以及培养条件进行优化,找出培养基培养成分的最佳浓度、配比以及最佳培养条件的i,在此条件下实现生产菌的γ—聚谷氨酸高能力产出。

并且对于谷氨酸依赖性生产菌要考察初始谷氨酸的最佳投放量。

2. γ—聚谷氨酸在不同领域的应用2.1医药领域的应用:γ—聚谷氨酸在自然界或人体内能被生物降解成内源性物质谷氨酸,是一类理想的体内可生物降解高分子材料。

作为某些药物被动靶向载体有以下优点:(1)γ-聚谷氨酸是由天然L型谷氨酸通过酰胺键连接起来的,而不是不可降解的碳碳骨架,因此,γ-聚谷氨酸是生物可降解的且无毒性; (2) 在每个谷氨酸单元中都有一个游离的羧基,从而使得该聚合物是水溶性的。

同时,这些游离羧基提供了药物结合的功能位点; ( 3) γ-聚谷氨酸无免疫原性,并通过了临床前研究。

例如[10],非小细胞肺癌一线药物吉西他滨在临床使用时透膜性差.易被脱氨酶降解.生物利用率低。

而且易导致骨髓抑制等不良反应使其临床应用受到限制。

使用γ—PGA为载体并以适当的氨基酸为连接子制成的偶合物可以利用肿瘤组织的EPR效应将这种抗肿瘤偶合物选择性的投入到肿瘤组织中去,经水解或者酶解释放出游离药物,发挥细胞毒作用,从而提高药物在肿瘤组织的浓度,减少系统毒性。

2.2 食品领域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。

由于γ-PGA能增加细胞内和细胞外Ca2+的可溶性,及肠内Ca2+的吸收,因此γ-PGA及其盐可作为营养助剂用于膳食产品中[11]。

γ-PGA 经消化水解后,成为谷氨酸这种单一氨基酸,将被人体吸收利用。

因此,作为添加剂的γ-PGA既可以改善食品风味,又可以强化食品营养。

2.3 农业领域γ-聚谷氨酸作为一种对环境无害的肥料增效剂而用于增加营养的利用、提高农作物的产量和质量,缓和肥料的过度使用,最终减轻环境污染;在珍稀花卉、苗木的运输中。

可保持根系水分。

有保鲜作用;在干旱地区,可用其处理种籽,使其外部形成γ—聚谷氨酸保湿膜,利于种子发芽、出苗[12];在沙漠改造中,利用超强吸水树脂(可吸水达3500倍)来减少沙土的水分蒸发量.以防止沙质土壤水分的过分流失。

加强土壤对水的吸收能力。

而且可以保持土壤结构的稳定性,改良土壤。

γ—聚谷氨酸的出现给沙漠变绿洲带来了新的希望。

例如:使用蒙脱土对γ—聚谷氨酸进行改性。

以聚乙二醇所说甘油醚为交联剂,在水溶液中制备得到复合材料,通过控制蒙脱土的添加量获得不同性质的复合物,所得到的新型材料在吸水率、保水率和玻璃化温度上(Tg)上都有较大的改善,从而成为一种有前途的新型高分子树脂。

2.4工业领域γ-聚谷氨酸可作为重金属吸附剂、螯合剂来处理重金属离子溶液以便回收贵重金属,对冶金、工矿污水、电镀废水等的处理极有价值,可用于突破环境污染这一难题。

在石油工业中用作油田处理剂、油水分离剂、油田勘探中用作钻头的润滑剂、泥浆的凝胶剂。

其还可作为出色的绿色塑料,广泛用于从食品包装到一次性餐具及其他各种工业用途中,在自然界可迅速降解,不会造成环境污染。

例如[13],使用γ-聚谷氨酸制备的微生物新型絮凝剂可以用来啤酒厂的污水处理,可以达到较好的COD去除率,并且不会形成二次污染。

小分子γ-聚谷氨酸具有优良的阻垢效果,作为环保型阻垢剂,所使用的水体pH范围广。

鉴于其优良的性能和制备简单的优点,因此具有很大的水处理应用潜力来替代传统的石化阻垢剂[14]。

2.5日用品领域γ-聚谷氨酸在化妆品药典上的国际命名是:纳豆胶(Natto Gum)。

γ-聚谷氨酸水胶为无色无味透明柔软胶质,由于其三度空间的格子结构,具有高超的吸水和缓释能力。

此外,亦具成膜特性,加上柔滑功能大,尤其是超强5000倍吸水保湿能力,最适合化妆品提升保湿功效。

γ-PGA 可提升皮肤长效高保湿功效;可有效减少水分通过皮肤散失;可促进皮肤组织弹性;可提升皮肤天然保湿成分;具有皮肤美白效果。

利用γ-聚谷氨酸还可生产一种新型护发液。

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,而且其中的黏性成分还能发挥类似胶水的作用,修复即将脱落的毛鳞片。

掺入γ-聚谷氨酸成分的尿布、卫生巾吸收水分的能力比传统纸质尿布强2~5 倍。

此外,γ-聚谷氨酸良好的生物降解性和生物相容性了其产品的无污染和无毒副作用特性。

3小结近年来,γ—聚谷氨酸的应用已受到国内外研究者的重视。

尤其是γ—聚谷氨酸的产生菌、发酵条件、应用范围以及生物合成机制方面的研究.但仍有许多问题有待解决。

如目前有效合成高分子量的γ—聚谷氨酸的研究进展不大,因合成γ—聚谷氨酸的常用菌(包括纳豆茵)在合成γ—聚谷氨酸过程中其降解也同时被启动㈣;对药物靶向输送机制的进一步明确将促进γ—聚谷氨酸作为药物载体的广泛应用。

将来可利用基因工程方法构建聚谷氨酸工程菌、修饰参与γ—聚谷氨酸合成的酶复合物,从而实现高效、低成本生产γ—聚谷氨酸的目标。

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