蛋白质组学

谷氨酸的作用

 

谷氨酸,是一种酸性氨基酸。分子内含两个羧基,化学名称为α-氨基戊二酸。谷氨酸是里索逊1856年发现的,为无色晶体,有鲜味,微溶于水,而溶于盐酸溶液,等电点3.22。大量存在于谷类蛋白质中,动物脑中含量也较多。谷氨酸在生物体内的蛋白质代谢过程中占重要地位,参与动物、植物和微生物 中的许多重要化学反应。

谷氨酸的用途:

下游产品开发

将有一定反应活性的双功能基试剂氯乙醇和L—谷氨酸直接酯化保护羧基,用三光气活化成其相应的N—羧酸酐,可直接得到侧链具有一定反应活性的聚L—氯乙基谷氨酸酯。

谷氨酸的结构中有一个氨基和两个羧基,在光气的作用下,羧基和氨基会形成环状N—羧酸酐,由于羧基也较为活泼,可能会参与成环反应,因此在成环反应之前,通常用苄醇将羧基进行保护,这样得到的聚合物的侧链活性极低,一般需经进一步氢化脱苄或胺解脱苄,才能得到有反应活性的侧链,我们选用双功能基试剂氯乙醇作保护基因,在聚合之后可直接得到有反应活性的侧链,可有效地简化合成路线。

侧链酯化过程是一个可逆反应,随着体系内水含量的不断增加,反应速度会降低,导致产率不高。在形成谷氨酸苄酯时,采用分子筛脱水,操作大大简化。新型的聚合氨基酸,含有氨基的药物或靶向基因,可以方便的接入聚谷氨酸的分子中,形成大分子前药或靶向大分子载体 ,接入特异性的基因,可进行特殊的分离或提纯,这一聚合物在医药领域会有很广泛的应用前景。

谷氨酸可生产许多重要下游产品如L—谷氨酸钠、、聚谷氨酸等。

食品业

谷氨酸钠俗称味精,是重要的鲜味剂,对香味具有增强作用。谷氨酸钠广泛用于食品调味剂,既可单独使用,又能与其它氨基酸等并用。用于食品内,有增香作用。在食品中浓度为0.2%-0.5%,每人每天允许摄入量(ADl)为0—120微克/千克(以谷氨酸计)。在食品加工中一般用量为0.2—1.5克/公斤。

甘氨酸具有甜味,和味精协同作用能显着提高食品的风味。谷氨酸作为风味增强剂可用于增强饮料和食品的味道,不仅能增强食品风味,对动物性食品有保鲜作用。

日用品领域

谷氨酸为世界上氨基酸产量最大的品种,作为营养药物可用于皮肤和毛发。用于生发剂,能被头皮吸收,预防脱发并使头发新生,对毛乳头、毛母细胞有营养功能,并能扩张血管,增强血液循环,有生发防脱发功效。用于皮肤,对治疗皱纹有疗效。

N—酰基谷氨酸钠系列产品是由谷氨酸缩合而成的性能优良的阴离子表面活性剂,广泛用于化妆品、香皂、牙膏、香波、泡沫浴液、洗洁净等产品中。生物表面活性剂N—酰基谷氨酸钠不同于化学法合成的表面活性剂,它不但性能优良,并且具有良好的生物降解性和安全性,在人体内能分解为氨基酸和脂肪酸而吸收利用。

N—酰基谷氨酸钠耐硬水,能在碱性、中性和弱酸条件下使用。这种表面活性剂具有明显的发展优势,其新的使用性能包括具有良好的洗净力和发泡力,对人体无毒无害,无异味,性质柔和无刺激,能稳定酶的活性,是高档香波和浴液的主要原料,能牢固地吸附在头发和皮肤上,增加和保持头发的柔软、蓬松、光泽,使皮肤舒适光洁,对毛发角质损伤有保护和修复作用。

N—酰基谷氨酸钠可用于肥皂的改性剂,在香皂中加入N—酰基谷氨酸钠可缓和对皮肤的刺激,提高香皂在硬水中的钙皂分散性,使泡沫细腻持久,提高发泡性和洗净力,易于被皮肤吸收,使皮肤保持滋润光滑。

N—酰基谷氨酸钠具有抑菌效果,由于无刺激性常可用于儿童洗涤制品和皮肤病患者,N—酰基谷氨酸钠溶液,具有突出的发泡能力和稳泡力,常可与其它表面活性剂复配,具有协同增效作用。

谷氨酸为天然植物 成分,由世界上最先进的生物酶工程技术制取,以护发生发、护肤类化妆品为日用化妆品的发展方向,用谷氨酸合成生物表面活性剂具有大的市场。

聚谷氨酸是一种出色的环保塑料,可用于食品包装、一次性餐具及其它工业用途,可在自然界迅速降解,不污染环境。

随着科学的进步,研究的深入,谷氨酸新的应用领域将越来越广。

医药行业

谷氨酸被人体的吸收后,易与血氨形成谷酰氨,能解除代谢过程中氨的毒害作用,因而能预防和治疗肝昏迷,保护肝脏,是肝脏疾病患者的辅助药物。脑组织只能氧化谷氨酸,而不能氧化其它氨基酸,故谷酰胺可作为脑组织的能量物质,改进维持大脑 机能。谷氨酸作为神经中枢及大脑皮质的补剂,对于治疗脑震荡或神经损伤、癫痫以及对弱智儿童均有一定疗效。用谷氨酸制成的成药有药用谷氨酸内服片,谷氨酸钠(钾)注射液,谷氨酸钙注射液,乙酰谷氨酸注射液等。

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