文 献 综 述

1.1研究背景

目前，化学合成高分子材料不能被生物降解，是当今环境污染的罪魁祸首。γ-聚谷氨酸[poly(L-glutamic acid)，γ-PGA]作为一种新型可降解的生物来源的高分子，由于其良好的生物相容性和降解性、安全无毒性、分子链上活性基团可修饰和衍生化性，目前已得到学术界和工业界的广泛关注^[1]。

目前，γ-PGA主要应用于医药、化妆品和高吸水性树脂等领域，市场需求量较大。由于在生产γ-PGA的原料中需要添加大量的谷氨酸，使得γ-PGA的价格昂贵。因此，为了降低γ-PGA生产的成本，筛选出一株不依赖谷氨酸产γ-PGA的菌属成为γ-PGA领域的迫切需求。

1.2 γ-PGA简介

1.2.1 γ-PGA的结构与性质

γ-PGA是自然界中微生物发酵产生的细胞外阴离子型多聚氨基酸，由D型谷氨酸和/或L型谷氨酸单体之间通过a-氨基和γ-羧基以酰胺键形式形成的高分子聚合物。在每一个重复单元的a-碳原子还有一个游离的羧基，因此γ-聚谷氨酸的分子链上具有大量的活性较高的游离侧链羧基，可在分子内部或分子之间形成氢键^[2]。γ-聚谷氨酸通常由5000个左右的谷氨酸单体组成，相对分子质量一般在200～1000kD，基本骨架呈直链纤维状。

γ-PGA具有良好的生物相容性和生物降解性，是生物降解高分子材料的一种，属生物医用高分子材料。由于单体中含有手性碳原子，所以有L-／D-谷氨酸两种构型。γ-PGA具有像蛋白质一样的酰胺基团，因此可以完全生物降解，最终代谢为C0₂和H₂0，就人体而言，能自行降解代谢为人体所必需的氨基酸单体，被机体吸收和排泄，无毒副作用，具有其它材料不可比拟的优点^[3]。并且γ-PGA主链上含有大量的游离羧基，使得γ-PGA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、分散剂、螯合剂、建筑涂料、防尘等领域。另外，这些活性位点为材料的功能化提供了条件。如酯化技术的发展使γ-PGA可用作热塑性材料，将γ-PGA交联可用作水凝胶，而且可以接上靶向基团，作为药物靶向载体。

1.2.2 γ-PGA的应用

1.2.2.1 γ-PGA在食品行业的应用