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γ-聚谷氨酸（γ-PGA）的研究进展γ-聚谷氨酸目录背景1γ-聚谷氨酸发酵生产234γ-聚谷氨酸的合成酶γ-聚谷氨酸的检测技术γ-聚谷氨酸的应用5背景•1937年Ivanovics等首次于炭疽芽孢杆菌的夹膜中发现γ-PGA,1942年Bovarnick等人发现有些芽孢杆菌属细菌能通过发酵培养积累γ-PGA。•γ-聚谷氨酸（γ-Polyglutamicacid，γ-PGA）是一种由D-或L-谷氨酸通过α-氨基和γ-羧基形成γ-酰胺键结合而成的阴离子聚合物。γ-PGA的结构式背景可降解性无毒性保湿性粘结性可食用性成膜性γ-PGAγ-PGA的发酵生产γ-聚谷氨酸发酵生产研究进展菌种来源发酵方法培养基的优化配置分离纯化方法现状与前景讨论菌种来源1从豆制品或土壤中或日本纳豆、豆瓣酱、酱大蒜、酱黄瓜等传统酱类食品自行筛选。2由实验室保藏γ-聚谷氨酸产生菌为出发菌经诱变筛选出高产菌种。3运用基因工程将产γ-聚谷氨酸的基因连接到载体导入大肠杆菌。固体发酵：以黄豆作为基本培养物，所得γ-聚谷氨酸的产量比液体发酵高，只是固体发酵也存在困境。液体发酵：研究者绝大多数止于摇瓶培养，所用摇瓶的体积大都250ml和500ml,装液量为10%-20%之间，发酵时间为24-72h之间。发酵方法固体发酵：以黄豆作为基本培养基。提议可用豆粕。液体发酵：普遍使用的碳源为葡萄糖，氮源为酵母粉、牛肉膏、蛋白胨、豆粕等，大多数的培养基都含有谷氨酸钠。培养基的优化配置四株纳豆芽孢杆菌产γ-PGA的平均产量固体发酵：对产物的处理与液体发酵用乙醇沉淀的有机沉淀法基本一致。液体发酵：有机溶剂法、化学沉淀法、膜分离沉淀法。分离纯化方法沉淀法固体发酵：产量高，不易产物提取，生产成本太高。可在培养基和分离纯化工艺上优化。液体发酵：产率较低，可运用基因工程对微生物进行定向改造的技术，尽快的可工业化生产到高产菌种。现状与前景的讨论γ-聚谷氨酸合成酶的研究进展•γ-聚谷氨酸的合成基因共有capA,capB,capC，capE和pgsA，pgsB，pgsC，pgsE,其中capB和capC主要负责γ-聚谷氨酸的聚合，而capA和capE主要负责γ-聚谷氨酸的转运。这些合成基因的表达物组成复合酶系以谷氨酸为底物催化γ-聚谷氨酸的合成。γ-聚谷氨酸合成酶的研究进展•pgsB的表达蛋白（不含跨膜区）可与ATP结合催化ATP水解，为γ-聚谷氨酸的合成提供能量，pgsC蛋白（含4个跨膜区）高度保守，为疏水性蛋白。PgsA蛋白在N端含一个跨膜区，为亲水性稳定蛋白。γ-聚谷氨酸检测技术•定性检测：实验采用的检测通常是用红外光谱技术，与公司生产的γ-聚谷氨酸的标准光谱图对照，以检测产物是否为γ-聚谷氨酸，或是通过核磁共振来确定分子式。•定量检测：高效液相色谱法27h酶水解法2-5h黏度计法快速紫外分光光度法快速γ-PGA的应用研究进展背景γ-PGA四大方面医药制造农业生产重金属污染治理食品加工γ-聚谷氨酸（γ-PGA）应用研究进展•医药制造作为载体：转运或联合转运或磁铁靶向转运药物（疫苗，抗肿瘤药物，抗病毒药物，激素类药物等）、基因。γ-聚谷氨酸（γ-PGA）应用研究进展自身起作用：恢复甚至重造肌肤的自我润湿系统。对头发上的毛鳞片损伤有修复作用。对眼角膜损伤具有一定的修复作用。对脂质代谢有调控作用。可减弱鼠科动物呼吸道哮喘的炎症。新型安全无害的生物胶带。交联后制成水凝胶。γ-聚谷氨酸（γ-PGA）应用研究进展•农业生产农用的塑料制品应用于干旱防治，沙漠、荒山等的绿化。显著的增肥作用。γ-聚谷氨酸（γ-PGA）应用研究进展•重金属污染治理γ-聚谷氨酸对铬，镍等众多重金属都有络合反应或吸附作用，尤其对铜离子吸附作用很强，因此可用于污水处理。γ-聚谷氨酸（γ-PGA）应用研究进展•食品加工γ-聚谷氨酸可降解且安全无毒，对食品风味无影响，可作为食品添加剂：含矿物质的食品的除涩剂，冰淇林的稳定剂，果汁类饮料的增稠剂。蔬菜水果的防冻保鲜剂。作为载体螯合钙做新型的钙制剂。应用于人体重金属中毒。γ-聚谷氨酸（γ-PGA）应用研究进展•其他应用吸水纸，纸尿裤，卫生巾，餐巾纸，湿巾纸，药棉，吸汗内衣，抹布的制造材料。天然的美容面膜，保湿或滋润类化妆品的有效成分。护发素的有效成分，头发定型剂，表皮缓释因子。牙齿修复剂。