γ-聚谷氨酸及其在水处理中的应用
γ-聚谷氨酸生产的影响因素及其应用
（ 东莞理 工学院
邹水 洋
５ ３０ ） ２ ８ ８
化学与环境工 程学院 ，广东东莞
摘要 ：ｙ聚谷氨酸是一种新型 生物 高分子材 料 ，以其 强吸水性 、可生物 降解性 、可食 用性 和对人 类和环 － 境 无毒性等特 点广泛的应 用于 医药、食 品、农业 、水 处理 、 日用及化妆 品的生产等 领域。介 绍 了影响 ｙ 聚谷 － 氨 酸生产 的因素及其应 用。
到枯 草 芽孢杆 菌 的生长 培养基 中后 ，人 们发 现多种 芽孢 杆菌 都 能在胞 外产 生 Ｔ Ｐ Ａ¨ 。 －Ｇ ２ ］ 其 分解温 度为 ２ ５ ８ ，熔点 为 ２ ３ ５ 。由芽孢 杆 菌产 生 的 ．Ｇ 的平 均 分 子 量 在 １×１ ～８Ｘ ３． ℃ ２．℃ ＰＡ ０
ｌ。 间 ，而 多分 散性在 ２～５之 问 。相对 分 子 量越 大 ，其 流 变 性很 难控 制 也 很 难 被 化学 试 剂 修 饰 ，因 Ｏ之 而 限制 了 －Ｇ Ｐ Ａ的应 用 。 目前 用水解 法 、降解 法及 生物 降解法 ，可 得到 不 同分子量 的 一 聚谷氨 酸 … 。
关 键 词 ：ｙ聚 谷 氨 酸 ；生 产 ；应 用 一
中 图分 类 号 ：Ｔ ９ Ｑ２
文 献标 识码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１０ ０ ９—０ １ （０ １ ５— ０４— ５ ３ ２ ２ １ ）０ ０４ ０
ｙ聚谷 氨 酸 （ｏｙ －ｌｔ ｉ ａｉ，简称 ＴＰ Ａ）是 由 Ｌ谷 氨酸 或 Ｄ一 氨酸通 过 一 一 ｐｌ－ ｇｕａ ｃ ｃｄ ｍ －Ｇ 一 谷 酰胺 键 结 合形 成 的一 种水 溶性 的生 物高分 子材 料 。 由枯 草芽孢 杆菌 发酵 生产 的 ＴＰ Ａ 的结 构式 如下 ¨ －Ｇ ：
一
γ-聚谷氨酸降解影响因素及其生物降解性能的研究
Ｊｎ ０ ６ ａ ．２ ０
Ｔｍ 谷 氨 酸 降解 影 响 因素及 其 生 物 降解 性 能 的研 究 ， 聚
佟 盟 ， 徐 虹 ， 王 军
（ 南京工业大学 制药与生命科学学院 ， 江苏 南京 ２００ ） １０９
摘 要： 为开发制备低相对分子质 量 一 聚谷氨酸 的最佳 方法 ， 不同温度 、Ｈ值条件 下水解 一 在 ｐ 聚谷氨酸 ， 利用凝
肢 色谱法测 定不同水解时间的相对分子质量 ， 实验 表明 ： 高温和 偏酸 或偏碱 环境 均有利 于 一 谷氨酸 的降解 ， 聚 最 优的降解条件为低 ｐ Ｈ的酸性 环境 下高温加热 ； 用 Ｔ Ｃ法研 究 一 采 Ｏ 聚谷氨 酸的 生物降解性 能 ， １ 其 ０ｄ降解率在 ３ ％ 以上 ，８ｄ降解率在 ７ ％ 以上 ， ０ ２ ０ 参照 Ｏ Ｃ ０ 标 准 ， 于易生物降解高分子聚合物 。 Ｅ Ｄ３ １ 属 关键 词： 一 聚谷氨 酸 ； 降解性 ； 凝胶 色谱 ； 温度 ；Ｈ； ｐ 总有机碳 中图分类号 ： Ｑ ３ Ｔ Ｏ３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：１７ ７４ （０ ６ ０ —０５ ｏ ６ ｌ一 ６ ３ ２０ ） １ ０ ０一 ４
谱工作站 、 日本岛津 Ｔ Ｃ一 ０ ０ Ｏ ５ ０ Ａ型总有机碳分析 仪 、 丰数显恒 温水浴锅 、 Ａ Ｇ Ｉ Ｇ Ｆ ／Ａ 电子 恒 Ｈ Ｎ ＰＮ Ａ ｊ 天平 、 雷磁 Ｐ Ｓ Ｃ精密 ｐ Ｈ ３ Ｈ计。 相对分子质量窄分布葡聚糖标准 品（ 日本 Ｓｏ ｈ． ｄｘ ｅ 公司 ）盐酸、 、 氢氧化钠 、 无水硫酸钠 、 冰乙酸、 磷 酸二氢钾 、 磷酸氢二钾 、 磷酸氢二钠 、 氯化铵 、 二水合 氯化钙 、 七水合硫酸镁 、 六水合氯化铁（ 以上各 试剂 均为分析纯 ）酵母膏 、 聚谷氨酸（ 、 Ｔ 本实验室经枯
新型绿色阻垢剂γ-聚谷氨酸的阻垢性能
能及其相 关影响 因素 。结果表 明：ＭＰ Ａ的平均相对分子质量在 ５ ０×１ ７０×１ 具有相近的 阻碳 酸钙垢 Ｌ Ｇ ． ０和 ． ０ 时，
性 能 ， 在 药 剂 投 加 质 量 浓 度 达 到２ ｇ Ｌ ， 且 ０ｍ ／ 时 阻垢 率 可 达 ８ ％ 左 右 ； 着 ｃ ” 浓 度 、Ｈ 值 、 温 温 度 及 恒 温 时 间 ８ 随 ａ ｐ 恒 的 增加 ， 阻碳 酸 钙 垢 性 能 发 生 下 降 ；ＭＰ Ａ 是 一 种 优 良的 硫 酸 钙 阻 垢 剂 ， 药 剂 投 加 质 量 浓 度 达 １ ｇＬ ， 其 Ｌ Ｇ 在 ０ｍ ／ 时 其
ｓａ ｉ ｃ ｌ ｎ ｂｉ ｏ ｔ ｏ ｔ ｔ ｓ ａｅ ｉｈｉ ｔ ｎ ｍｅｈ ｄ． Ｌ ＰＧＡ ｆ ｍｏｅ ｕ ａ ｉ ｈ ｓ ｏ ０ × １ ａ ｄ ７ ０ × １ ｓ ｏ ｄ ｓｍｉａ ｃ ｉ Ｍ ｏ ｌ ｃ ｌ ｒｗｅｇ ｔ ｆ５． ０ ｎ ． ０。 ｈ ｗｅ ｉ ｌｒ
Ｌｇｔ ｎ ｕｔ ， ａｊ ｇＵ ｉｅｓｙｏ ｅｈ ｏ ｇ ， ａｊ ｇ２０ ０ ， ｈｎ ） ｉ ｄ ｓ ｙ Ｎ ｎｉ ｎｖｒｔ ｆ ｃｎｌ ｙ Ｎ ｎｉ １０ ９ Ｃ ｉａ ｈＩ ｒ ｎ ｉ Ｔ ｏ ｎ
微生物絮凝剂γ-聚谷氨酸的生产及应用研究进展
微生物絮凝剂γ-聚谷氨酸的生产及应用研究进展邵颖;赵彩凤;邵赛;张乐平【摘要】γ-聚谷氨酸(γ-polyglutamic acid,γ-PGA)是由L-谷氨酸或D-谷氨酸通过肽键结合形成的一种多肽高分子,具有良好的水溶性、生物相容性、水解性、生物可降解性、无毒等优良特性.文章综述了微生物合成γ-PGA生产工艺,如生产菌株、培养基优化、发酵工艺和固定化技术等,介绍了γ-PGA在废水处理方面的应用,并指出了其发展方向.%γ-polyglutamic acid is a polypeptide composed of L-glutamic acid or D-glutamic acid by peptide bond formation. γ-PGA is a promising environmental friendly material with outstanding water solubility, biocompatibility, hydrolysis, biodegradability and non-toxic. This paper reviews the microbial synthesis of γ-PGA production processes, such as the production of strains, medium optimization, fermentation technology and immobilization technology. Meanwhile, it focuses on the application of γ-PGA in wastewater treatment, and points out the development direction in the future.【期刊名称】《湖南农业科学》【年(卷),期】2017(000)008【总页数】4页(P123-126)【关键词】γ-聚谷氨酸;生物合成;废水;应用;综述【作者】邵颖;赵彩凤;邵赛;张乐平【作者单位】湖南省农业科学院核农学与航天育种研究所,湖南省农业生物辐照工程技术研究中心,生物辐照技术湖南省工程研究中心,湖南长沙 410125;湖南省农业科学院核农学与航天育种研究所,湖南省农业生物辐照工程技术研究中心,生物辐照技术湖南省工程研究中心,湖南长沙 410125;湖南省农业科学院核农学与航天育种研究所,湖南省农业生物辐照工程技术研究中心,生物辐照技术湖南省工程研究中心,湖南长沙 410125;湖南省农业科学院核农学与航天育种研究所,湖南省农业生物辐照工程技术研究中心,生物辐照技术湖南省工程研究中心,湖南长沙 410125【正文语种】中文【中图分类】X703.5微生物絮凝剂（Microbial flocculants，简称MBF）是利用生物技术，从微生物菌体或其分泌物中提取、纯化而获得的一种安全、高效，且能生物降解的新型水处理絮凝剂[1]。
γ-聚谷氨酸吸附剂的制备及其吸附水中染料罗丹明B的研究
哈尔滨商业大学毕业论文γ-聚谷氨酸吸附剂的制备及其吸附水中染料罗丹明B的研究学生姓名指导教师王薇专业生物工程学院食品工程学院2013年6月6日Harbin University of CommerceGraduation ThesisStudy on Preparation of γ-Poly Glutamic Acid Adsorbent and Adsorptionof Dye Rhodamine B in WaterStudent Jiao XuSupervisor Wang WeiSpecialty BioengineeringSchool Food Engineering2013-6-6毕业设计（论文）任务书毕业论文审阅评语毕业论文答辩评语及成绩摘要本文以梁金钟教授研究室分离筛选得到的特有菌种B-115为出发菌种，经发酵培养并提取纯化后得到的γ-聚谷氨酸（简称：γ-PGA）作为实验材料，选择明胶作为膜载体，戊二醛作为交联剂，使γ-PGA与明胶进行交联反应并制备γ-PGA 吸附剂，交联效果利用制备得到的吸附剂对离子型染料罗丹明B的吸附效果来衡量。
结果表明：经戊二醛交联后的吸附剂具有较好的吸附性能，在交联时间1h、温度为60℃左右、pH为9左右、交联剂浓度0.2%、γ-PGA用量0.05g，0.1g 明胶膜时，对罗丹明B的吸附效果最佳，C e达到0.06573mg/g。
在上述确定的最优交联条件下制备γ-PGA吸附剂，进行重复利用性试验并采用红外光谱仪、X 射线衍射对吸附剂的微观形貌和微观结构进行研究。
关键词：罗丹明B；γ-PGA；吸附AbstractSpecific strains of B-115 were used as starting strains, which was based on Professor Jinzhong Liang laboratory with separation and filter to get. After fermentation, cultivation, extraction and purification, γ-PGA was available as experimental material. The gelatin membrane and the glutaraldehyde were chosen as carrier and cross-linking agent. Let the γ-PGA and gelatin membrane cross-linking react, and γ-PGA adsorbent was prepared. Cross-linking effect was measured with the effect of adsorbent adsorbing ionic dyes Rhodamine B. The results showed that the adsorbent had good adsorption performance after glutaraldehyde cross-linking. When the cross-linking time, the temperature, the pH, the cross-linking agent concentration, the γ-PGA dosage and the gelatin membrane was respectively about 1h, 60 ℃, 9, 0.2%, 0.05g and 0.1g, adsorption effect was the best for Rhodamine and Ce was 0.06573 mg/g. γ-PGA adsorbent was prepared under the optimal cross-linking condition which was determined above. Then the test of repeated use was made, and the micromorphology and the micostructue of the adsorbent by using infrared spectrometer and X-ray diffraction were studied.Keywords：Rho damine B; γ-PGA; adsorb目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (1)1 绪论 (1)1.1 γ-PGA概述 (1)1.1.1 γ-PGA的结构和性质 (1)1.1.2 γ-PGA的国内外研究现状 (4)1.1.3 γ-PGA的应用 (4)1.2 罗丹明B的概述 (7)1.2.1 罗丹明B的结构与性质 (7)1.2.2 染料废水的来源及危害 (8)1.2.3 废水主要处理方法 (9)1.2.4 罗丹明B的应用及其对人类的危害 (11)1.3 本课题研究的目的及意义 (12)1.3.1 课题研究目的及意义 (12)1.3.2 主要研究内容 (13)2 材料与方法 (14)2.1 材料与仪器设备 (14)2.1.1 实验材料 (14)2.1.2 实验设备和仪器 (14)2.2 实验方法 (15)2.2.1 绘制罗丹明B标准曲线 (15)2.2.2 明胶甘油水溶液及膜的制备 (15)2.2.3 吸附剂的制备 (15)2.2.4 考察交联时间对吸附剂吸附性能的影响 (15)2.2.5 考察交联温度对吸附剂吸附性能的影响 (17)2.2.6 考察交联pH值对吸附剂吸附性能的影响 (16)2.2.7 考察交联剂浓度对吸附剂吸附性能的影响 (16)2.2.8 考察γ-PGA相对用量对吸附剂吸附性能的影响 (17)2.2.9 吸附剂重复利用性实验 (17)2.2.10 吸附剂制备前后的结构表征 (18)3 结果与分析 (19)3.1 罗丹明B标准曲线 (19)3.2 吸附剂制备条件的选择 (20)3.2.1 不同交联时间对吸附剂吸附性能的影响 (20)3.2.2 不同交联pH对吸附剂吸附性能的影响 (21)3.2.3 不同交联剂的浓度对吸附剂吸附性能的影响 (21)3.2.4 不同γ-PGA用量对吸附剂吸附性能的影响 (22)3.2.5 不同温度对吸附剂吸附性能的影响 (23)3.3.6 确定最佳制备条件 (23)3.3 γ-PGA吸附剂重复利用率的分析 (24)3.4 吸附剂制备前后的结构表征 (25)3.4.1 红外光谱图 (25)3.4.2 X 射线衍射 (27)4 结论 (29)参考文献 (30)致谢 (33)1 绪论据相关部门统计，我国每生产1 t 的染料排放废水约744 t，在印染过程中，染料的损失量约10% ～20%，其中约有一半流入自然环境中。
聚谷氨酸 百科
聚谷氨酸百科名片聚谷氨酸分子式聚谷氨酸（γ-PGA），它是一种水溶性，生物降解，不含毒性，使用微生物发酵法制得的生物高分子。
γ-PGA聚谷氨酸是一种有粘性的物质，在“纳豆” ——发酵豆中被首次发现。
γ-PGA聚谷氨酸是一种特殊的阴离子自然聚合物，是以α - 胺基( α -amino) 和γ - 羧基( γ -caboxyl ) 之间经酰胺键结(amide linkage) 所构成的同型聚酰胺(homo-polyamide)γ -PGA的分子量从5万到2百万道尔顿不等。
中文名称聚谷氨酸、纳豆菌胶或多聚谷氨酸英文名称POLY-L-GLUTAMIC ACID 2'000-15'000英文同义词POLY-L-GLUTAMIC ACID 15'000-50'000 SODIUM SALT;POLY-L-GLUTAMIC ACID 2'000-15'000;POLY-L-GLUTAMIC ACID50'000-100'000SODIUMSALT;L-GLU-(L-GLU)N-L-GLU;alpha-l-glutamicaci dpolymer;glutamicacidpolymer;l-gamma-polyglutamicacid;l-glutamica cid,homopolymer;l-glutamicacidpolymer;l-glutamicacipeptides;poly( alpha-l-glutamicacid);poly-l-glutamate;Polu-L-glutamic acid2000-15000;G-poly glutamic acid其他基本信息CBNumber: CB2132778分子式L-Glu-(L-Glu)n-L-Glu分子量: 70万单位CAS号: 25513-46-6γ–PGA（γ–聚谷氨酸）的化学结构γ–PGA全名γ-Polyglutamic acid，是以左、右旋光性的谷氨酸为单元体，以γ-位上的醯胺键聚合而成同质多肽(Homo-polypeptide)，聚合度约在1,000-15，000之间。
聚谷氨酸的生物合成及应用
题目聚谷氨酸的生物合成及应用姓名学号曹明乐 **********专业年级化工1201聚谷氨酸的生物合成及应用摘要：本文主要介绍了绿色高分子材料γ-聚谷氨酸的在工业上的生物合成及其在生活与工农业方面的应用。
关键词：γ-聚谷氨酸；微生物合成；应用引言随着材料科学和聚合物化学等相关高分子材料的快速发展，在其重要性日益凸现的同时，人们发现了它的不足之处，即大部分人工合成的高分子材料在自然界难以降解，也就是人们愈发关注的“白色污染”。
为了解决这个问题，人们开展了各种研究工作，制成了各种可降解材料，聚合氨基酸系列产品的开发也由此崭露头角。
近年来日本从一种常用食品----纳豆的黏液中提取出的γ-聚谷氨酸，开始引起人们的重视。
其最早发现于1913年，是一些芽孢杆菌的荚膜结构的主要成分，是一种生物自然合成的聚酰胺原料。
由于γ-聚谷氨酸具有增稠、成膜、保湿、黏合、无毒、水溶及生物可降解等性能，适用于食品、化妆品、生物医学和环境保护等领域，特别是近年来随着对γ-聚谷氨酸的深入研究，γ-聚谷氨酸作为一种高分子生物制品，愈来愈显现出广阔的研究及应用前景。
1 γ-聚谷氨酸的生物合成1.1分子结构1.2制备方法γ-聚谷氨酸的制备方法主要有三种，即化学合成法、提取法和微生物发酵法。
较之前两种，微生物发酵法简单方便，容易控制和操作，并且γ-聚谷氨酸的产率高，适于工业大规模生产。
因此本文主要介绍微生物发酵法。
1.2.1γ-聚谷氨酸的制备微生物发酵法在近几年得到了快速的发展和广泛的应用，主要体现在菌种的多样化、发酵方式与底物的多样化和添加剂的多样化。
目前应用于γ-聚谷氨酸生产的菌种主要是枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和纳豆芽孢杆菌。
随着分子生物学及基因工程的发展，菌种筛选不仅停留在从自然界中获得高产菌，基因工程和诱变育种也得到了广泛的使用。
比如采用紫外、亚硝基胍以及γ射线对其进行复合诱变获得一株γ-聚谷氨酸高产突变株，在基础培养基中产量约是出发菌株的 3.11 倍。
γ-聚谷氨酸的保湿性研究
γ-聚谷氨酸的保湿性研究邓星波;邹水洋;朱丹;魏雄伟;赖旭杰【摘要】采用体外称重法考察了γ-聚谷氨酸溶液的浓度、pH对其保湿性的影响,并比较了γ-聚谷氨酸与透明质酸、甘油水溶液的保湿性差异.研究结果表明,γ-聚谷氨酸溶液的浓度越高,保湿效果越好,但二者不成正比例关系.γ-聚谷氨酸溶液在中性和偏碱性环境下的保湿性明显优于酸性和偏酸性环境.0.5％γ-聚谷氨酸、透明质酸和甘油水溶液都具有良好的保湿性,其保湿性排序为:透明质酸>γ-聚谷氨酸>甘油.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2019(047)006【总页数】3页(P33-35)【关键词】γ-聚谷氨酸;保湿性;化妆品【作者】邓星波;邹水洋;朱丹;魏雄伟;赖旭杰【作者单位】东莞理工学院化学工程与能源技术学院, 广东东莞 523808;东莞理工学院化学工程与能源技术学院, 广东东莞 523808;东莞理工学院生态环境与建筑工程学院, 广东东莞 523808;东莞理工学院化学工程与能源技术学院, 广东东莞523808;东莞理工学院化学工程与能源技术学院, 广东东莞 523808【正文语种】中文【中图分类】TQ658.2γ-聚谷氨酸(γ-polyglutamic acid，γ-PGA)由L-谷氨酸或D-谷氨酸通过γ-酰胺键结合而成，结构式如图1所示。
天然γ-聚谷氨酸是芽孢杆菌荚膜的成分，目前其工业产品主要由微生物发酵合成。
γ-聚谷氨酸具有保湿性、高粘性、无毒性、金属螯合性、生物可分解性及生物体相容性等许多优良特性，在食品、医药、化工、环保等领域展现出广阔的应用前景[1]，尤其在化妆品领域可作为一种极为优良的保湿剂引起人们的强烈关注，市场上已出现多种以γ-聚谷氨酸作为保湿成分的护肤品。
γ-聚谷氨酸结构中(图1)大量游离的羧基决定其有强大的吸水性，同时其高分子属性使之在水溶液中形成三维网络结构，具有小分子保湿剂不可比拟的锁水性能。
γ-聚谷氨酸良好的保湿锁水能力和生物相容性以及抑制透明质酸酶活性[2]等功能，应用在护肤品中具有减少皮肤水分的散失，改善皮肤弹性以及美白肌肤等功效[3]。