1 聚谷氨酸

1.1 聚谷氨酸的概况

聚谷氨酸又称纳豆胶或γ-聚谷氨酸，是一种特殊的阴离子自然聚合物。是以α - 胺基和γ - 羧基之间经酰胺键结所构成的同型聚酰胺，结构式如图一。其分子量从5万到2百万道尔顿不等。γ-聚谷氨酸立体结构有三种：γ-聚D-谷氨酸、γ-聚L-谷氨酸和γ-聚D/L-谷氨酸，统称为γ-聚谷氨酸。聚谷氨酸水溶性佳，生物降解性好，不含毒性。其保湿锁水功效是透明质酸的500倍。1937年Ivanovics首次发现了γ-聚谷氨酸。1942年Bovarnick等发现芽孢杆菌属微生物能在培养基中积蓄聚谷氨酸。

1.2 聚谷氨酸的合成方法

聚谷氨酸的生产方法多样，传统的肽合成法是将氨基酸逐个连接成多肽，包括基团保护，反应物活化，偶联和脱保护[1]。化学合成法是多肽类合成的重要方法，但线路长、副产物多、收率低。早期将纳豆中的聚谷氨酸分离并提取出来称为提取合成法。但实际上纳豆中所含有的聚谷氨酸含量很少，而且有波动，工艺复杂，成本颇高，。微生物发酵法至今仍然处于发展阶段，主要有分批发酵法、连续发酵法、液体两相发酵法、搅拌罐反应器自循环发酵法、固体发酵法和固定化酶法[2,3,4]。南京工业大学徐虹改良菌株利用微生物发酵法，使得产率大大提高到99%。此举使得聚谷氨酸向工业批量化生产又迈进了一步。