文 献 综 述

1.1 L-鸟氨酸的理化性质、功能和用途

L-鸟氨酸（L-orntihine）是一种一羧基二氨基的氨基酸，学名为2,5-二氨基戊酸，分子式为C5H12N2O2，相对分子质量为132.16；熔点220℃-227℃；

L-鸟氨酸难于结晶，通常呈浆状，易溶于水、乙醇，微溶于乙醚。而L-鸟氨酸单盐酸盐易溶于水，不溶于甲醇、乙醇、乙醚等[1]，通常被作为试剂使用。

鸟氨酸是活细胞中重要的代谢化合物，在动物体内，主要参与尿素循环，是瓜氨酸和精氨酸生物合成的前体物质，对于生物体内氨态氮的排出有重要作用[2]。鸟氨酸主要存在于肉类、鱼类、乳制品和蛋类等[3]，按典型的西方饮食习惯每天可以为人体提供5g的鸟氨酸[4]。孕妇、外伤严重或者营养不良者容易发生体内鸟氨酸的缺乏[5]，但如果每天过量服用鸟氨酸超过10g则容易导致肠胃功能扰乱[6]。

在医药工业中，L-鸟氨酸对肝硬化以及无显著特点的感染、癌症、外伤和烧伤的恢复有很大的帮助[6]。鸟氨酸盐酸盐可作为氨基酸输液原料，和精氨酸（Agr）一起可以增加合成代谢（促进生长）的荷尔蒙[7]，如胰岛素和生长荷尔蒙，用于促进体内肌肉的建造活力，两者配合使用亦具有良好的减肥效果[8]。此外，天然的鸟氨酸可以和α一酮戊二酸结合构成营养补剂OKG（复合鸟氨酸胶囊），用于生成肌肉，改善运动，加速生长激素缺乏的孩子生长和提高外伤患者的免疫力[9]。和天门冬氨酸（Asp）的复方制剂可用于治疗因急慢性肝病所致的高血氨症[10]。而以鸟氨酸为原料制备的依氟鸟氨酸，能抑制多胺合成，延缓肿瘤细胞生长，是颇具前景的新型抗癌药物。

在食品工业中，鸟氨酸可用作人体营养物质补充剂，配制消除疲劳的发泡饮料等，鸟氨酸和精氨酸可能会促进人体生长激素天然存在于脑垂体中，表现出有阻止生物衰老的作用，在食品工业上亦得到广泛应用。

1.2 L-鸟氨酸的生产现状和方法

目前L-鸟氨酸已实现工业化生产，其制备方法主要有化学合成法、酶法和微生物发酵法三种。化学合成法是早期研究鸟氨酸时的制备方法，其过程复杂，反应步骤多，成本较高，得到的产品是D型和L型的外消旋物，不易分离，故已被淘汰。酶法是L-精氨酸在精氨酸酶的作用下，生成L-鸟氨酸，此法产品纯度高，但价格昂贵，L-精氨酸及精氨酸酶均不易获得，难以大规模生产，限于实验室制备。微生物发酵法生产的鸟氨酸，全是L型，产品以鸟氨酸的盐酸盐形式存在[11]。

采用微生物发酵法制备L-鸟氨酸亦为近年来主要采用的制备工艺之一，大大拓宽了鸟氨酸来源，推动鸟氨酸的研究和应用。微生物发酵法生产鸟氨酸的实现是鸟氨酸生产领域在近年来取得的最重大进展，不仅可以降低鸟氨酸生产成本，而且鸟氨酸质量提高，性质稳定。