γ-聚谷氨酸的生产及应用研究进展
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一
１ ３ 提 取法 ．
提取法是用 乙醇等有机溶剂将 生物质 中的 一Ｐ Ａ分 离提 Ｇ 取 出来 。 日本传 统 的发 酵 食 品纳 豆 的粘液 中含有 丰 富 的 一
Ｐ Ａ， Ｇ 早期 日本生产 的 一 Ｇ Ｐ Ａ大多是从纳豆中提取 的。但 纳豆 中所含 一Ｐ Ａ的含量有波动 、 Ｇ 副产物多 、 提取工艺复杂 ， 成本较 高， 也不利于大规模生产 。
Ａｂｔａ ｔ Ｐ ｌ（ 一 ｌｔ ｉ ａｉ）（ — Ｇ ｓ ｃ ： ｏ ｇｕａ ｃ ｃ ｒ ｙ ｍ ｄ ＾ Ｐ Ａ）ｗ ｓ ｎｂｏ ｏ ｍ ｒ ｔ ａ， ｎｈ ｓ ｅ ｙｍ ｃｏｒａ ｉ ｎ ａ ｅ ｙ ａ ｉ ｌ ｅ ｅ ｌ ｙｔｅｉ ｄｂ ｉｒｏ ｎｓ ａｄｃｎｂ ａ ｐ ｙ ｍａ ｒ ｓ ｉ ｚ ｇ ｍ
ＹＵ ＡＮ ｉ—ｙ ｎ Ｇｕ — ｕ
（ ｕｎ ｄ ｎ ｏｄａ ｄＤ ｕ ｏａｉ ａ —ｔ ｈ ｉ ｌ ｃｏｌ Ｇ ａｇ ｏ ｇＧ ａ ｇｈ ｕ５ ０ ６ ， ｈ ａ Ｇ ａｇ ｏ ｇＦ ｏ ｎ ｒｇＶ ｃｔ ｎｌ ｅ ｎｃ ｈ ｏ， ｕ ｎ ｄ ｎ ｕ ｎ ｚｏ １ ６ ３ Ｃ ｉ ） ｏ ｃ ａＳ ｎ
活化 、 偶接 和脱保护等步骤 。但是化学合成法 工艺路线长 ， 副 产物多 ， 收率低 ， 特别对含 ２ ０个氨 基酸 以上 纯多肽 合成 相 当困 难， 而且成本过高 ， 因此要获得高纯度 的、 能用作药物载体的 一
Ｐ Ａ， 法 是 不 可 取 的 。 Ｇ 该
２ Ｙ一聚谷氨酸的应 用
好、 可吸附重金属 、 及对人体和环境无毒 ， 医药 、 在 环境保护 、 农业和食 品等领域具有广泛 的应用前景。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
关键词 ： 聚谷氨酸； ； 一 生产 应用
Ｐ ｏ ｒｓｅ ｒ ｄ ｃｉｎａ ｄＡｐ ｌ ａｉｎｏ ｏｙ 一ｇｕａ ｃａ ｉ） ｒｇ ｅｓｓｉ Ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｐｉ ｔ ｆ ｌ （ ｎ ｏ ｃ ｏ Ｐ ｌｔｍｉ ｃｄ
由于 一Ｐ Ａ独 特 的 理 化 和 生 物 学 特 性 ， 广 泛 用 于 医 药 Ｇ 被
１ ２ 酶转 化法 ．
酶转化法为一步酶促反应 ， 可避 免全合成 途径 中复 杂的反 馈调节作用 ， 一Ｐ Ａ积累到相 当高 的浓 度 ， 使 Ｇ 可得 到高含量产
・
７・ ８
广州化工
２ １ 年 ３ 卷第 ５期 ００ ８
＾一聚谷 氨 酸 的 生产 及应 用研 究进 展 ｙ
袁桂云
（ 东省食 品药品职 业技 术 学校 ， 东 广州 ５０６ ） 广 广 １６３
摘 要 ： 综述了 一 Ｇ Ｐ Ａ的生产方法以及其应用领域。 一 聚谷氨酸是由微生物合成的可降解的生物高分子。由于其水溶性
ｉｓ ｃ 等最先在炭疽 芽孢 杆菌 的夹 膜 中发现 了 一Ｐ Ａ， Ｇ 随后 Ｂ — ｏ ｖｍ ｃ ａｉ ｋ等发 现有 些芽孢杆菌属细菌能在 发酵培养基 中蓄积 一 Ｐ Ａ， Ｇ 此后利用微 生物发酵生成 ＾—Ｐ Ａ的研究便活跃起来 Ｊ ｙ Ｇ 。
一
Ｐ Ａ具有生物相 容性 、 Ｇ 可降解 、 无毒副作 用等特性 ， 具有 广泛 ． 的应用前景 。本文综述 了 一Ｐ Ａ的生产方 法 以及 在 医药 ， Ｇ 吸 １ ４ 微 生物发 酵 法 微生物发酵法是通 过大量培 养菌 体后 收集发 酵液 ， 最后 分 水材料 ， 重金属 吸附 ， 品工业等方面的应用 。 食
Ｋｅ ｒ ｓ ｐｌ（ —ｇ ｔｍ ｃａｉ） ｐｏ ｕｔ ｎ ｐ ｌ ａ ｏ ｙｗｏｄ ： ｏ ＾ ｌ ａ ｉ ｃｄ ； ｒｄ ｃ ｏ ；ａｐｉ ｔ ｎ ｙｙ ｕ ｉ ｃｉ
＾一 ｙ 聚谷氨酸（ ～Ｐ Ａ） 一种多 功能 的生 物高分子 ， Ｄ Ｇ 是 由
谷氨酸或 Ｌ一 谷氨酸通过 仅一 氨基和 一羧基形成 一酰胺键 连接 而成 ， 相对分 子质量在 ｌ 一２０万之 问。１３ Ｏ万 ０ ９ ７年 Ｉ ｎ ｖ ｖ ｏ— ａ
１ Ｙ一聚 谷 氨 酸 的 生产 方 法
１ １ 化 学合成 法 ．
最早 ， Ｐ Ａ制备采用传 统 的多肽合成法 ， 一 Ｇ 即将 谷氨 酸逐 个连接或采用片段组合连接成肽 ， 这个 过程一般包括基 团保护 、
离 出 一 Ｇ Ｐ Ａ。该法具有培 养条件 温和 ， 生产周期 短 ， 目标产 物 产量高 以及产物分 子量适 宜等优 点 』 是 目前 国内外关 于 一 ， Ｐ Ａ生产研究的热点。 目前 日本味之 素株式会社和 台湾味丹公 Ｇ 司已利用该法进行 一Ｐ Ａ的商业化生产。然而 ， Ｇ 由于菌株生成 １一 Ｇ ， Ｐ Ａ的代谢途 径复杂 ， 调节方式 多样 ， 要提高菌株的 —Ｐ Ａ Ｇ 的产率难度较大 。
ｄ ｇａ ａｅ ｎ ｅ ｔｒ ｎ ｎ ． Ｂｅ ａ ｓ 一ＰＧＡ ｓｗａ ｅ ｅ ｒ ｄ ｔ ｄ ｉ ｎｉｏ ｍｅ ｔ ｃｕｅ ｗａ ｔｒ—ｓ ｌｂｌ ｏｕ ｅ，ｈ ａ ｙ ｍｅａ ｓ—ａ ｓ ｒ ａ ｌ ｎ ｏ ｅ ｖ ｔｌ ｄ ｏ ｂ ｂ ｅ ａ ｄ ｎ ｎ—ｔｘ ｃ ｔｗａ ｄ ｕ ｏ ｉ ｏ ｒ ｓ ｈ － ｍａ ｎ ｈ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｔ ｓｗｉｅｙ ｕ ｅ ｎ ｍｅ ｉｉ ｅ，ｅ ｖ ｒ ｎ ｎａ ｒ ｔｃｉ ｎ，ａ ｄ ａ ｒｃ ｌ ｅ ａ ｄ ｆ ｏ ｒ ａ ．Ｔｈ ｎｓａ ｄ ｔ ｅｅ ｖｒ ｎ ｎ ，ｉ ｗａ ｄ ｌ ｓ ｄ ｉ ｄ ｃｎ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｌｐ ｏ ｅ ｔ ｏ ｎ ｇ ｉｕ ｔ ｎ ｏ ｄ ａｅ ｓ ｕｒ ｅ ｐ ｏ ｒ ｓ ｅ ｎ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｍｅｈ ｄ ｎ ｈｅ ａ ｐ ｉａ ｉｎ ｆ＾ ｒ ｇｅ ｓ ｓ ｉ ｒ ｄ ｃ ｉ ｔ ｏ ｓａ ｄ ｔ ｐ ｌｃ ｔｏ ｓ ｏ ｙ—ＰＧＡ ｒ ｕ ｏ ｗｅ ｅ ｓ ｍｍａ ｚ ｄ． ｉ ｒｅ
１ ３ 提 取法 ．
提取法是用 乙醇等有机溶剂将 生物质 中的 一Ｐ Ａ分 离提 Ｇ 取 出来 。 日本传 统 的发 酵 食 品纳 豆 的粘液 中含有 丰 富 的 一
Ｐ Ａ， Ｇ 早期 日本生产 的 一 Ｇ Ｐ Ａ大多是从纳豆中提取 的。但 纳豆 中所含 一Ｐ Ａ的含量有波动 、 Ｇ 副产物多 、 提取工艺复杂 ， 成本较 高， 也不利于大规模生产 。
Ａｂｔａ ｔ Ｐ ｌ（ 一 ｌｔ ｉ ａｉ）（ — Ｇ ｓ ｃ ： ｏ ｇｕａ ｃ ｃ ｒ ｙ ｍ ｄ ＾ Ｐ Ａ）ｗ ｓ ｎｂｏ ｏ ｍ ｒ ｔ ａ， ｎｈ ｓ ｅ ｙｍ ｃｏｒａ ｉ ｎ ａ ｅ ｙ ａ ｉ ｌ ｅ ｅ ｌ ｙｔｅｉ ｄｂ ｉｒｏ ｎｓ ａｄｃｎｂ ａ ｐ ｙ ｍａ ｒ ｓ ｉ ｚ ｇ ｍ
ＹＵ ＡＮ ｉ—ｙ ｎ Ｇｕ — ｕ
（ ｕｎ ｄ ｎ ｏｄａ ｄＤ ｕ ｏａｉ ａ —ｔ ｈ ｉ ｌ ｃｏｌ Ｇ ａｇ ｏ ｇＧ ａ ｇｈ ｕ５ ０ ６ ， ｈ ａ Ｇ ａｇ ｏ ｇＦ ｏ ｎ ｒｇＶ ｃｔ ｎｌ ｅ ｎｃ ｈ ｏ， ｕ ｎ ｄ ｎ ｕ ｎ ｚｏ １ ６ ３ Ｃ ｉ ） ｏ ｃ ａＳ ｎ
活化 、 偶接 和脱保护等步骤 。但是化学合成法 工艺路线长 ， 副 产物多 ， 收率低 ， 特别对含 ２ ０个氨 基酸 以上 纯多肽 合成 相 当困 难， 而且成本过高 ， 因此要获得高纯度 的、 能用作药物载体的 一
Ｐ Ａ， 法 是 不 可 取 的 。 Ｇ 该
２ Ｙ一聚谷氨酸的应 用
好、 可吸附重金属 、 及对人体和环境无毒 ， 医药 、 在 环境保护 、 农业和食 品等领域具有广泛 的应用前景。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
关键词 ： 聚谷氨酸； ； 一 生产 应用
Ｐ ｏ ｒｓｅ ｒ ｄ ｃｉｎａ ｄＡｐ ｌ ａｉｎｏ ｏｙ 一ｇｕａ ｃａ ｉ） ｒｇ ｅｓｓｉ Ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｐｉ ｔ ｆ ｌ （ ｎ ｏ ｃ ｏ Ｐ ｌｔｍｉ ｃｄ
由于 一Ｐ Ａ独 特 的 理 化 和 生 物 学 特 性 ， 广 泛 用 于 医 药 Ｇ 被
１ ２ 酶转 化法 ．
酶转化法为一步酶促反应 ， 可避 免全合成 途径 中复 杂的反 馈调节作用 ， 一Ｐ Ａ积累到相 当高 的浓 度 ， 使 Ｇ 可得 到高含量产
・
７・ ８
广州化工
２ １ 年 ３ 卷第 ５期 ００ ８
＾一聚谷 氨 酸 的 生产 及应 用研 究进 展 ｙ
袁桂云
（ 东省食 品药品职 业技 术 学校 ， 东 广州 ５０６ ） 广 广 １６３
摘 要 ： 综述了 一 Ｇ Ｐ Ａ的生产方法以及其应用领域。 一 聚谷氨酸是由微生物合成的可降解的生物高分子。由于其水溶性
ｉｓ ｃ 等最先在炭疽 芽孢 杆菌 的夹 膜 中发现 了 一Ｐ Ａ， Ｇ 随后 Ｂ — ｏ ｖｍ ｃ ａｉ ｋ等发 现有 些芽孢杆菌属细菌能在 发酵培养基 中蓄积 一 Ｐ Ａ， Ｇ 此后利用微 生物发酵生成 ＾—Ｐ Ａ的研究便活跃起来 Ｊ ｙ Ｇ 。
一
Ｐ Ａ具有生物相 容性 、 Ｇ 可降解 、 无毒副作 用等特性 ， 具有 广泛 ． 的应用前景 。本文综述 了 一Ｐ Ａ的生产方 法 以及 在 医药 ， Ｇ 吸 １ ４ 微 生物发 酵 法 微生物发酵法是通 过大量培 养菌 体后 收集发 酵液 ， 最后 分 水材料 ， 重金属 吸附 ， 品工业等方面的应用 。 食
Ｋｅ ｒ ｓ ｐｌ（ —ｇ ｔｍ ｃａｉ） ｐｏ ｕｔ ｎ ｐ ｌ ａ ｏ ｙｗｏｄ ： ｏ ＾ ｌ ａ ｉ ｃｄ ； ｒｄ ｃ ｏ ；ａｐｉ ｔ ｎ ｙｙ ｕ ｉ ｃｉ
＾一 ｙ 聚谷氨酸（ ～Ｐ Ａ） 一种多 功能 的生 物高分子 ， Ｄ Ｇ 是 由
谷氨酸或 Ｌ一 谷氨酸通过 仅一 氨基和 一羧基形成 一酰胺键 连接 而成 ， 相对分 子质量在 ｌ 一２０万之 问。１３ Ｏ万 ０ ９ ７年 Ｉ ｎ ｖ ｖ ｏ— ａ
１ Ｙ一聚 谷 氨 酸 的 生产 方 法
１ １ 化 学合成 法 ．
最早 ， Ｐ Ａ制备采用传 统 的多肽合成法 ， 一 Ｇ 即将 谷氨 酸逐 个连接或采用片段组合连接成肽 ， 这个 过程一般包括基 团保护 、
离 出 一 Ｇ Ｐ Ａ。该法具有培 养条件 温和 ， 生产周期 短 ， 目标产 物 产量高 以及产物分 子量适 宜等优 点 』 是 目前 国内外关 于 一 ， Ｐ Ａ生产研究的热点。 目前 日本味之 素株式会社和 台湾味丹公 Ｇ 司已利用该法进行 一Ｐ Ａ的商业化生产。然而 ， Ｇ 由于菌株生成 １一 Ｇ ， Ｐ Ａ的代谢途 径复杂 ， 调节方式 多样 ， 要提高菌株的 —Ｐ Ａ Ｇ 的产率难度较大 。
ｄ ｇａ ａｅ ｎ ｅ ｔｒ ｎ ｎ ． Ｂｅ ａ ｓ 一ＰＧＡ ｓｗａ ｅ ｅ ｒ ｄ ｔ ｄ ｉ ｎｉｏ ｍｅ ｔ ｃｕｅ ｗａ ｔｒ—ｓ ｌｂｌ ｏｕ ｅ，ｈ ａ ｙ ｍｅａ ｓ—ａ ｓ ｒ ａ ｌ ｎ ｏ ｅ ｖ ｔｌ ｄ ｏ ｂ ｂ ｅ ａ ｄ ｎ ｎ—ｔｘ ｃ ｔｗａ ｄ ｕ ｏ ｉ ｏ ｒ ｓ ｈ － ｍａ ｎ ｈ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｔ ｓｗｉｅｙ ｕ ｅ ｎ ｍｅ ｉｉ ｅ，ｅ ｖ ｒ ｎ ｎａ ｒ ｔｃｉ ｎ，ａ ｄ ａ ｒｃ ｌ ｅ ａ ｄ ｆ ｏ ｒ ａ ．Ｔｈ ｎｓａ ｄ ｔ ｅｅ ｖｒ ｎ ｎ ，ｉ ｗａ ｄ ｌ ｓ ｄ ｉ ｄ ｃｎ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｌｐ ｏ ｅ ｔ ｏ ｎ ｇ ｉｕ ｔ ｎ ｏ ｄ ａｅ ｓ ｕｒ ｅ ｐ ｏ ｒ ｓ ｅ ｎ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｍｅｈ ｄ ｎ ｈｅ ａ ｐ ｉａ ｉｎ ｆ＾ ｒ ｇｅ ｓ ｓ ｉ ｒ ｄ ｃ ｉ ｔ ｏ ｓａ ｄ ｔ ｐ ｌｃ ｔｏ ｓ ｏ ｙ—ＰＧＡ ｒ ｕ ｏ ｗｅ ｅ ｓ ｍｍａ ｚ ｄ． ｉ ｒｅ