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。

5.化妆品与日化用品

γ- PGA 可作为化妆品支持材料、皮肤保湿剂、表皮因子缓释剂、天然美容面膜等。PGA 可作为高级皮革制品处理剂、保湿剂等。