γ-聚谷氨酸及其生物合成机制的研究进展

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1、食品研究与并发2014年1月专题论述FoodResearchAndDevelopment第35卷第2期DOI：10．3969~．issn．1005-6521．2014．02．030一聚谷氨酸及其生物合成机制的研究进展关阳，王国良。张国峰，贾力耕。梁颖超，吴延东(玉米深加工国家工程研究中心，吉林长春130033)摘要：^y一聚谷氨酸(^y—PGA)是一种阴离子聚酰胺生物材料，由多个谷氨酸分子经一氨基键合而成。-,／一PGA产生菌种类繁多，但本质上都是通过非核糖体依赖型的方式合成。综述了一PGA的性质、应用、产生菌类群、合成机制及合成酶的特点。关键词：一聚谷氨酸

2、；性质；应用；合成机制；合成酶ResearchAdvancesin—P0ly—glutamicAcidanditsBiosynthesisMechanismGUANYang，WANGGuo-liang，ZHANGGuo-feng，JIALi-geng，LIANGYing-chao，WUYan—dong(NationalEngineeringResearchCenterofCornDeepProcessing，Changchun130033，Jilin，China)Abstract：~-Poly—glutamicacid(7-PGA)isananionicpo

3、lyamidebiomaterial，whichusuallyoverthousandsofmoleculesofglutamatearepolymerizedvia~／-amidelinkages．~／-PGAisf0undinvariousbacteria．andessentiallysynthesizedinanonribosomalmanner．Thecharacteristics，applications，producingstrains，biosynthesismechanismof~／-PGAandpropertiesofthesyntheta

4、searebrieflysummarizedanddiscussedalongwiththeprospectinpracticalapplications．Keywords：~-poly-glutamicacid；characteristic；application；biosynthesismechanism；synthetase～聚谷氨酸(一PGA)是一种聚阴离子多肽，它是支持。如今，我们国家正致力于构建和谐社会，发展生由多个谷氨酸单体以^y一羧基和一氨基经肽键的形式态经济，实现可持续发展，而“白色生物技术”功不可缩合而成，且每一个谷氨酰基都包含各自的手性

5、中心。没，这为~／-PGA的发展提供了强大的推动力。一PGA自发现以来就已然成为现代生物高分子聚合物的研究热点。有关^y—PGA的纯化和测定方法比较成1理化性质熟，这为开展基因工程和生物化学等方面的研究提供一PGA具有良好的成膜性、成纤维性、阻氧性、了便利条件【l1。从立体构型的角度来分析，一PGA具有可塑性、粘结性、吸水性以及可生物降解性等，因而具3种不同类型：一D一聚谷氨酸(一D—PGA)、一L一聚谷有增稠、乳化、凝胶、成膜、保温、助溶、缓释和粘结等氨酸(^y—L—PGA)以及~／-D／L～聚谷氨酸(^y—DL—PGAo功能闭。一PGA的pKa=2．23

6、，这与谷氨酸Ot一羧基的在一PGA开始实际应用之前，需解决一系列的问pKa值非常接近[31。通过热重(TGA)和差示扫描量热题。首先是成本问题，尤其是在现有条件下^y—PGA的(DSC)分析可知，其熔点为223．5oC，热分解温度为成本远远高于其它材料。其次，截至目前还不能利用有235．9oCtal。机化学方法人工合成一PGA。此外，还需阐明一PGA一PGA可溶于二甲基亚砜(DMSO)、热的N，N一二的生物合成机制，进而为随后的工业化生产提供理论甲基甲酰胺(MSDS)、N一甲基一2一吡咯烷酮(NMP)rs。分子量和多分散性是一PGA的重要特征参数，一PGA基

7、金项目：国家科技支撑计划项目(2012BAD37B05)；农业科技成果的聚合度在200700之间，分子量分散性为2～5，分子转化资金项目(2012GB2B100101)作者简介：关阳(198)，女(满)，助理工程师，学士，研究方向：生物量越大，其流变性越难控制，也越难被化学修饰，从而工程。限制其应用。可采用多种方法得到不同分子量的一通信作者：吴延东，高级工程师，研究方向：玉米深加工。PGA，如超声波降解[61、碱水解、微生物或酶降解171以及关阳，等：^y一聚谷氨酸及其生物合成机制的研究进展专题论述118改变培养基成分阎等。是它可以减弱宿主的免疫力甚至加重炭

8、疽热症状[31。^y—PGA易溶于水，能够形成有粘弹