γ-聚谷氨酸应用
聚谷氨酸神奇的肥料增效剂
聚谷氨酸神奇的肥料增效剂作者：新型肥料技术网查看原文聚谷氨酸（γ-PGA）成为现阶段最受人关注的生物制品之一。
γ-谷氨酸具有优良的水溶性、超强的吸附性和生物可降解性，降解产物为无公害的谷氨酸，是一种优良的环保型高分子材料，可作为保水剂、重金属离吸附剂、絮凝剂、缓释剂以及药物载体等，在化妆品、环境保护、食品、医药、农业、沙漠治理等产业均有很大的商业价值和社会价值。
聚谷氨酸γ–PGA既不是农药，也不是肥料，而是一种植物保健品、营养素，其之所以能促使植物增产，是由于它有如下特性：1、γ–聚谷氨酸有超强的亲水性与保水能力漫淹于土壤中时，会在植株根毛表层形成一层薄膜，不但具有护根毛的功能，更是土壤中养份、水份与根毛亲密接触的最佳输送平台，能很有效率的提高肥料的溶解、存储、输送与吸收，大大提高肥料的使用效率。
阻止硫酸根、磷酸根、草酸根与金属元素产生沉淀作用，使作物能更有效的吸收土壤中磷、钙、镁及微量元素，促进作物根系的发育，加强抗病性。
2、γ聚谷氨酸能平衡土壤的酸碱值γ-PGA对酸、碱具有绝佳缓冲能力，可有效平衡土壤酸碱值，改变长期使用化肥造成的酸性土质。
3、γ聚谷氨可结合沉淀有毒重金属对Ph+2、Cu+2、Cd+2、Cr+3、A1+3,As+4 等有毒重金属有极佳的螯合效果，经γ–PGA螯合后，农作物不能吸收，从而使农产品中不再有重金属残留。
4、γ聚谷氨可增强农作物抗性由于γ-PGA可整合植物营养、土壤中的水活成份，可以增强农作物的免疫力和生物活性，使作物根系发达，使小麦、水稻等作物分蘖明显增加，植株健壮，可增强抵抗由土壤传播的植物病原所引起症状的能力。
5、γ聚谷氨促进增产由于上述原因，在减少化肥使用量4 0—5 0%、降低农业生产总本的条件下，仍可使农作物普遍增产，茶叶、瓜果、蔬菜等农产品快速增产，增产量可达10-2 0%，大田作物增产量可达10%-15%。
生物发酵合成聚谷氨酸具有突出的优点，通过芽孢杆菌发酵，产物均为聚谷氨酸型、产物分子量高、生产条件温和、生成产物纯度较高，微生物发酵得到的聚谷氨酸分子量可达100KD～1000KD，相比于化学合成法制取成本也大大减少，是唯一适合工业化大规模生产聚谷氨酸的方法。
γ-聚谷氨酸对6种植物病原真菌的室内毒力测定
γ-聚谷氨酸对6种植物病原真菌的室内毒力测定γ-聚谷氨酸（γ-PGA）是一种天然产生的聚谷氨酸，由多种蔬菜、水果中的菌株所分泌，具有良好的生物相容性和生物可降解性，因此在食品工业、医药工业和农业领域具有广泛的应用前景。
γ-聚谷氨酸对植物病原真菌的抑制作用一直备受关注，然而对其在室内毒力测定方面的研究相对较少。
本研究旨在探究γ-聚谷氨酸对6种常见植物病原真菌的室内毒力，并分析其在农业生产中的应用潜力。
实验选取了6种常见的植物病原真菌，分别为白粉病菌、炭疽病菌、灰霉病菌、根腐病菌、晚霜病菌和叶斑病菌。
这些病原真菌是导致农作物大面积减产甚至死亡的重要原因，因此对其抑制剂的研究具有重要意义。
γ-聚谷氨酸是一种多聚物，具有良好的酸碱稳定性和热稳定性，因此被认为可能具有较强的抑菌活性。
本实验利用室内毒力测定，评价了γ-聚谷氨酸对以上6种植物病原真菌的抑制效果。
我们通过制备浓度为1mg/mL的γ-聚谷氨酸溶液。
然后，在无菌条件下制备含有不同浓度γ-聚谷氨酸的琼脂平板。
接着，我们分别接种6种植物病原真菌到含有不同浓度γ-聚谷氨酸的琼脂平板上，培养一定时间后观察其生长情况。
每组实验设置3个平行重复，以确保结果的可靠性。
实验结果显示，不同浓度的γ-聚谷氨酸对6种植物病原真菌均具有一定的抑制作用。
随着γ-聚谷氨酸浓度的增加，对病原真菌的抑制效果逐渐增强。
在最高浓度下，γ-聚谷氨酸对所有病原真菌均表现出较强的抑制活性，对于一些病原真菌甚至可以完全抑制其生长。
在实际应用中，可以将γ-聚谷氨酸应用于作物的种子处理、叶面喷雾或土壤施用等方式，以达到预防和防治植物病害的目的。
结合其他农业生产措施，如合理植栽布局、良好的生长环境管理等，可以最大限度地发挥γ-聚谷氨酸的抑制作用，有效减少植物病害的发生，提高农作物的产量和品质。
需要指出的是，尽管γ-聚谷氨酸对植物病原真菌具有较强的抑制作用，但其在实际应用中仍需进一步研究。
在使用浓度、施用时间和方式等方面可以进行更加细致的优化，以提高其防治效果并减少可能的负面影响。
γ-聚谷氨酸应用研究进展
γ-聚谷氨酸应用研究进展摘要：γ-聚谷氨酸是一种绿色环保型高分子聚合材料，具有良好的吸附性、保水性和生物可降解性。
作为增稠剂、保湿剂、药物载体、肥料增效剂等应用于食品、日化、医药、农业生产和环保等众多领域，引起了国内外学者的广泛关注。
本文重点论述了γ-聚谷氨酸的应用方向，并对γ-聚谷氨酸未来发展方向进行展望，以期为进一步开发应用提供依据。
关键词：γ-聚谷氨酸；应用；展望γ-聚谷氨酸（γ-PGA）是由D-谷氨酸或L-谷氨酸聚合而成的一种天然多聚氨基酸，具有较好的保水性、可食用性和生物可降解性，无毒且能够生物降解，对人体和环境无害，应用范围非常广泛，极具研发和应用潜能。
γ-PGA是一种高聚物，随着对γ-PGA研究的不断深入，发现不同相对分子质量的γ-PGA的特性与功能有所差异，也有着不同的应用范围，下文总结了不同相对分子质量的γ-PGA的相关应用[1]。
1 在食品中的应用γ-PGA可以降解，因此能够作为食品添加剂，例如增稠剂，改善食品品质和保鲜防腐等。
γ-PGA还是一种优良的防冻剂，其性质优于常用的防冻剂。
相比于葡萄糖、无机盐等常用的小分子防冻剂，γ-PGA的味道更淡，对食品品质影响更小。
研究表明，γ-PGA能够促进细胞内钙离子的吸收，可以作为营养助剂，提升食品的商业价值。
2 在日化用品中的应用γ-PGA是一种高聚物，具有超强的吸水性和缓释能力，可以用于化妆品保湿剂。
γ-PGA的保湿效果优于透明质酸，在日本护肤品品牌中较常见。
此外，γ-PGA还被广泛用于制作湿巾、卫生巾等卫生用品，既可以保湿又对人体无害[2]。
3 在医学中的应用γ-PGA具有良好的亲水性，可其作为药物载体，提高药物的缓释性和靶向性。
γ-PGA本身可降解，对人身体无害，还可以降低药物的毒副作用，增强药物稳定性。
化疗药物会对病人健康细胞和癌细胞无差别破坏，将γ-PGA用于药物载体，可以提高载药量和稳定性，降低对人体的损伤[3]。
γ-PGA可以作为载体，用于疫苗研发γ-PGA还可以作为黏合剂，防止手术过程中的机体渗血。
浅谈 γ- 聚谷氨酸在农业生产中的应用
浅谈 γ- 聚谷氨酸在农业生产中的应用发表时间：2018-04-02T14:58:37.103Z 来源：《红地产》2017年7月作者：马雪丽李花苗樊志磊郭景丽[导读] γ- 聚谷氨酸（γ-PGA）是微生物（主要为芽孢杆菌类）发酵的产物，是一种具有良好的水溶性、可生物降解、不含毒性的胞外多肽，可在化妆品、环境保护、食品、医药、农业等领域进行应用。
1 引言γ- 聚谷氨酸 (γ-poly-glutamic acid, 简称 γ-PGA) 是微生物 ( 主要为芽孢杆菌类 ) 发酵的产物，又称纳豆胶、多聚谷氨酸。
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 (amide linkage) 所构成的同型聚酰胺 (homo-polyamide)，其聚合度约为 200 ～ 700，分子量从 10 万 -200 万道尔顿不等。
进入 21 世纪之后，微生物发酵法生产 γ-PGA 的研究受到了越来越多研究者的关注。
γ-PGA 作为一种新型可生物降解的水溶性髙分子材料，其优良的性能已经在医药、日化、轻工业和食品等许多领域得以应用，被广大研宄者公认为一种极具发展潜力的绿色环保化学产品。
不仅如此，随着研宄的深入，γ-PGA 及其衍生物在农业中的应用也得到越来越多的认可，尤其是近年来，其在土壤和肥料等方面的应用已经成为了农业领域一个新的生长点。
为此，笔者对 γ-PGA 在农业生产中的应用成果进行综述，以期为 γ-PGA 在农业中的应用提供理论依据。
2 γ- 聚谷氨酸在农业上的应用γ-PGA 在农业生产的应用研宄开始于 20 世纪 90 年代，主要是对作物种子活力的影响进行了研究，随后随着人们对其独特的生理生化性质的认识，其在农业各个方面的应用受到了广泛的关注。
2.1 保水保肥，提高肥料利用率γ-PGA 分子含有 1 万个以上的超强亲水性基团 -- 羧基，能充分保持土壤中水分，改进黏重土壤的膨松度及空隙度，改善砂质土壤的保肥与保水能力。
γ-聚谷氨酸水凝胶研究与应用进展
1.2
化学交联法
Fan K.等[7]利用二卤烷烃化合物作为交联剂，
制备得到了 γ-PGA 水凝胶， 并通过实验证明 γ-PGA 水凝胶是一种潜在的生物活性材料， 可作为肽和蛋 白质等大分子的药物缓释系统。 南京工业大学的张
图 1 γ-PGA (A)、 乙二醇二缩水甘油醚(B)和 γ-PGA 水 凝胶的结构式(C)[1]
Figure 1 Chemical formula of γ-PGA (A), Glycol diglycidyl ether (B), and γ-PGA hydrogel (C)[1]
新民等[8]在 pH 5 左右，以 γ-PGA 为原料，乙二醇 二缩水甘油醚为交联剂，制备 γ-PGA 高吸水树脂， 其最高吸水倍率可达 1 600 g/g， 吸水性能优于物理 交联得到的 γ-PGA 高吸水树脂。 2011 年， 中国 Yang X. L.[2]同样利用乙二醇缩水甘油醚为交联剂， 通过 改进实验方法， 利用装有搅拌器和回流冷凝器的烧 瓶放置在恒定温度水浴中维持反应进行， 得到了具 有高光透射率的 γ-PGA 水凝胶产物。除此之外， γ-PGA 还可以在二甘醇缩水甘油醚[9]、 甲基丙烯酸 羟乙酯 [10] 等交联剂的作用下交联得到水凝胶产 品。 这些交联剂制备水凝胶的方法基本相同， 制得 的 γ-PGA 水凝胶树脂的吸水倍率均可达到 1 000 倍以上， 同时具有较好的吸水性能、 保水性能以及 生物安全性。 所以，利用化学交联的方法制备的 γ-PGA 水 凝胶相较于 γ-辐射制备的水凝胶在吸水性能、 凝胶 强度方面有明显的提高， 交联更完全， 水凝胶的应 用范围更广泛。目前工业和实验室获得 γ-PGA 水 凝胶或其高吸水树脂主要依赖于化学交联法。
专论与综述
γ-聚谷氨酸在农业应用中的研究进展
摘要 ： ｆ ｙ 一 聚 谷 氨 酸 作 为 一种 微 生 物 发 酵 产 物 ， 具 有 良好 的 水 溶 性 、 生物 降解性和 水解性 ， 且 可 以 食 用 。 目前 已 经在 食 品 、 化妆 品、 医 药和 农 业 等 多 个领 域 进 行 开 发 利 用 。着 重综 述 了 聚谷氨 酸在农业应 用（ 保 水剂 、 肥 料
自１ ９ ４ ２年 Ｂ ｏ ｖ ａ ｒ ｎ ｉ ｃ ｋ等 发 现 一 聚谷 氨 酸 作 为一 种发 酵产 物 能 自由地 分 泌 到培 养 基 中后 ， 人 们发 现 多 种 芽 孢 杆 菌 能 在 胞 外 积 累 ７ 一 聚 谷 氨 酸［ １ ］ 。２ Ｏ世 纪 ９ Ｏ年 代 以来 ， 国 内外 对 一 聚 谷 氨 酸 的微生 物 法 制 备 研究 越 发 活跃 。近 年来 ， 人 们 根据 一 聚谷 氨 酸独 特 的理 化 和 生 物学 特性 ， 不 断
副产 物 多 ， 且得率低ｌ ２ ］ ； ７ ～ Ｐ ＧＡ 多 由微 生 物 发 酵 法得 到 。 目前 发 现 的 ７ 一 Ｐ ＧＡ 生 产 菌 株 主要 是 芽 孢 杆菌 属 ， 包 括枯 草 芽孢 杆 菌 （ Ｂ ａ ｃ ｉ ｌ ｌ ｕ ｓ ． ｓ ｕ ｂ ｔ ｉ — ｌ ｉ ｓ ） 、 炭 疽芽孢 杆 菌 （ Ｂ ． ａ ｎ ｔ ｈ ｒ ａ ｃ ｉ ｓ ） 、 地 衣 芽 孢 杆 菌（ Ｂ ． １ ｉ ｃ ｈ ｅ ｎ ｉ ｆ ｏ ｒ ｍｉ ｓ ） 、 短小 芽 孢 杆菌 （ Ｂ． ｂ ｒ ｅ ｖ ｉ ｓ ） 、 耐热 芽孢 杆 菌 （ Ｂ． ｔ ｈ ｅ ｒ ｍｏ ｔ ｏ ｌ ｅ ｒ ａ ｎ ｔ ） 和 解 淀 粉 芽孢
Ｈｅ ｉ ｌ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ａｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ
γ-聚谷氨酸的特性、生产及应用
γ-聚谷氨酸的特性、生产及应用来源:中国化工信息网2009年1月21日γ-聚谷氨酸[y-poly(g1utamic acid)，γ-PGA]，是由L-谷氨酸[L-Glu]、D-谷氨酸[D-Glu]通过γ-酰胺键结合形成的一种高分子氨基酸聚合物，其结构式如图1(略)。
γ-聚谷氨酸的合成方法较多，有传统的肽合成法、二聚体缩合法、纳豆提取法和微生物发酵法等。
由于化学合成法难度很大，没有工业应用价值，因此对于γ-聚谷氨酸合成方法的研究主要集中在微生物发酵领域。
而对于微生物生产γ-聚谷氨酸的研究，日本一直走在各国的前列，最初是利用纳豆菌对谷氨酸进行聚合而成的。
近年，我国、美国等国家也开展了微生物发酵法合成广聚谷氨酸的研究。
能发酵生产γ-聚谷氨酸的菌种较多，有地衣杆菌、枯草芽孢杆菌等菌种，而以枯草芽孢杆菌发酵生产γ-PGA的研究居多。
在我国，浙江大学、南京工业大学等高校已经开始对微生物发酵法生产广聚谷氨酸进行研究。
γ-聚谷氨酸作为一种高分子聚合物，具有一些独特的物理、化学和生物学特性，如生物可降解性、良好生物相容性、强保水性、对人体无毒害等特性。
这些特性决定了γ-聚谷氨酸在农业、食品、医药、环保、化妆品工业、烟草、皮革制造工业和植物种子保护等领域的广泛用途。
1 γ-聚谷氨酸的性质 1.1吸水特性由于γ-PGA极易溶于水，因此其具有很好的吸水特性，王传海等对γ-PGA的吸水性能进行了研究，结果表明，γ-PGA的最大自然吸水倍数可达到1108.4倍，比目前市售的聚丙烯酸盐类吸水树脂高1倍以上，对土壤水分的吸收倍数为30-80倍。
γ-PGA的水浸液在土壤中具有一定的保水力和较理想的释放效果，有明显的抗旱促苗效应。
在0.206mol/L浓度的PEG(6000)模拟渗透胁迫条件下，γ-PGA仍有较强的吸水和保水能力，可明显提高小麦和黑麦草的发芽率，用其直接拌种也能显著提高种子的发芽率。
γ-PGA的吸水性和保水性可使γ-PGA被广泛应用于干旱地区保水以及沙漠绿化。
γ聚谷氨酸的合成工艺与应用
后用水溶解１一聚谷氨酸，透析除去小分子，滤液冷冻十燥得到
白色晶体，即为产品。 对高粘度的发酵液还可以采用膜分离沉淀法．因为发酵液
粘度很高，离心非常困难。将发酵液的ｐＨ值调到２—４，粘度随 ｐＨ值的下降而下降，ｐＨ＝３时，发酵液粘度降为原浓度的１／６
（ｐＨ＜２时，微生物会发生降解，ｐＨ＞４时，发酵液粘度会七升）。 调节．ｐＨ值主要是使细胞表面电荷减少，菌体发生凝聚，使离心
生长过程如图１。 发酵培养条件：接种量ｌ％，通气量为２．４【／面ｎ。温度为
艇 褪
圈１种子生长曲线
／‘
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收稿日期：２００８一０６—１１ 作者简介：杨大巍（１９８０一），男，从事聚谷氨酸项目开发。
３２．５℃，搅拌速度为４００ｒ，ｍｉｎ。培养时间酌情而定（主要根据残 糖消耗和菌体生长情况），一般等到残糖为零，且菌体开始衰亡 （Ａ６６０降低）时停止培养，发酵过程如图２。
Ｃｅｌｌ ７ｒｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ公司（Ｃ，１１）开发的抗肿瘤药物——聚符氨酸
紫杉醇ＰＧ—ＴｘＬ（ＣＴ２１０３）．用做水溶性聚合体载体以增加紫杉
醇输送到肿瘤部位的能力，注射剂量为１２０ｍ非ｇ小鼠的ＰＧ一 ’ⅨＬ，可使肺癌细胞减少７５％；而单独使用紫杉醇只使肺癌细胞
减少５８％Ⅲ，且ＰＧ—ＴｘＩ比紫杉醇更能抗肿瘤细胞的耐药性同。 Ｙ一聚谷氨酸的医药用途还表现在它町作为外用药物的载体；它 与明胶有较好的兼容性，适用于制作外科及手术用的粘胶剂、 止血剂和密封剂。
8.杨革.陈坚.曲音波 查看详情[期刊论文]-生物工程学报 2001(06) 9.彭银仙.徐虹.陈广国 查看详情[期刊论文]-中国新药杂志 2002(07)
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γ-聚谷氨酸的特性、生产及应用γ-聚谷氨酸[y-poly(g1utamic acid)，γ-PGA]，是由L-谷氨酸[L-Glu]、D-谷氨酸[D-Glu]通过γ-酰胺键结合形成的一种高分子氨基酸聚合物，其结构式如图1(略)。
γ-聚谷氨酸的合成方法较多，有传统的肽合成法、二聚体缩合法、纳豆提取法和微生物发酵法等。
由于化学合成法难度很大，没有工业应用价值，因此对于γ-聚谷氨酸合成方法的研究主要集中在微生物发酵领域。
而对于微生物生产γ-聚谷氨酸的研究，日本一直走在各国的前列，最初是利用纳豆菌对谷氨酸进行聚合而成的。
近年，我国、美国等国家也开展了微生物发酵法合成广聚谷氨酸的研究。
能发酵生产γ-聚谷氨酸的菌种较多，有地衣杆菌、枯草芽孢杆菌等菌种，而以枯草芽孢杆菌发酵生产γ-PGA的研究居多。
在我国，浙江大学、南京工业大学等高校已经开始对微生物发酵法生产广聚谷氨酸进行研究。
γ-聚谷氨酸作为一种高分子聚合物，具有一些独特的物理、化学和生物学特性，如生物可降解性、良好生物相容性、强保水性、对人体无毒害等特性。
这些特性决定了γ-聚谷氨酸在农业、食品、医药、环保、化妆品工业、烟草、皮革制造工业和植物种子保护等领域的广泛用途。
1 γ-聚谷氨酸的性质1.1吸水特性由于γ-PGA极易溶于水，因此其具有很好的吸水特性，王传海等对γ-PGA 的吸水性能进行了研究，结果表明，γ-PGA的最大自然吸水倍数可达到1108.4倍，比目前市售的聚丙烯酸盐类吸水树脂高1倍以上，对土壤水分的吸收倍数为30-80倍。
γ-PGA的水浸液在土壤中具有一定的保水力和较理想的释放效果，有明显的抗旱促苗效应。
在0.206mol/L浓度的PEG(6000)模拟渗透胁迫条件下，γ-PGA仍有较强的吸水和保水能力，可明显提高小麦和黑麦草的发芽率，用其直接拌种也能显著提高种子的发芽率。
γ-PGA的吸水性和保水性可使γ-PGA 被广泛应用于干旱地区保水以及沙漠绿化。
1.2 生物可降解性生物可降解性是γ-PGA的特性之一。
所有γ-PGA产生菌株都可以以γ-PGA 作为营养源进行生长。
在B.1ichenrmis9945a的培养液中存在一种与γ-PGA降解有关的解聚酶。
其它自然菌株也具有降解γ-PGA的能力。
以γ-PGA作为唯一碳源和氮源对可降解γ-PGA的菌株进行筛选，结果筛选出至少12株可降解γ-PGA的菌株。
由此可知，发酵生产γ-PGA的培养时间对产量有较大的影响，时间过长会导致γ-PGA分子被酶解而损失。
1.3 γ-PGA的水解特性γ-PGA的水溶液在10mL、浓度为6mol/L的HCl中，抽真空封口，105℃的烘箱的条件下可以水解为谷氨酸，吕莹等的研究表明，水解17h、25h、48h 的结果一致。
此特性可用于γ-PGA纯度的测定。
2 微生物发酵法生产广PGAγ-PGA生物合成的研究主要集中在芽孢杆菌属的细菌B.anthracis和B.anthracisAT℃9945a、且lichen扣rmisAT℃9945(以前叫B.subtilisAT℃9945)等菌株上。
根据细胞生长的营养要求是否需要L-谷氨酸，可以把γ-PGA 产生菌分为两大类：一类是L-Glu依赖型，这类菌种主要有B.anthracis、且subtilisMR-141、且lichen!formisAT℃9945、且lichenrmisAT℃9945a、且subtilis IF03335、且subtilisF-2-01和Madla和Prasertsan等从温泉中筛选出的B.thrmotolerantWD90.KTl2.KF.41等；一类是非L-Glu依赖型，如B.subtilis5E、且subtilisvapolyglutamicum、且licheni-/OrmisA35、B.subtilTAM4等。
B.1ichenIiform/s9945a发酵生产产聚谷氨酸1942年发现且lichenIiform/s9945a能够生产γ-PGA，接着相关培养基设计和发酵条件优化的研究相继展开。
研究表明，盐浓度、L-Glu、甘油和柠檬酸是生产γ-PGA的主要影响因素，Mn2+和Ca2+对γ-PGA的产生也有显著影响。
最优培养基组成如下：柠檬酸12g/L，甘油80g/L，NH4Cl7g/L，MgSO40.5批，FeCl30.04ga.，K2HPO40.5gA，pH=7.4。
2-3天培养后，γ-PGA的产量为15 g/L。
B.1icheniformis9945a在此培养条件下，产量较低，可能是由于没有找到最适的碳氮源、生长因子等。
在随后的研究中，产量高于15g/L。
2.2 B..subtilis[F03335发酵生产广聚谷氨酸B.subtilis IF03335是从一种传统的日本食品“纳豆”中分离出来的，是一种L-Glu依赖型菌株。
外源的L-Glu仅仅是作为γ-PGA合成酶的激活剂，而用于合成γ-PGA的谷氨酸则是TCA循环的中间代谢物。
利用这种细菌发酵生产γ-PGA，产量随培养条件的不同而不同，其范围为20～50g几。
典型的培养基组成为：L-Glu30g/L，柠檬酸20g/L，硫酸铵5g/L，培养周期96h。
这个菌株以外源的L-Glu作为合成γ-PGA的激活剂，而合成γ-PGA的主要前体来源于TCA循环，因此，可以尝试直接加入TCA循环中间代谢物，考察γ-PGA的产量，选出最佳前体添加物，以进一步提高产量。
2.3 B.subtilisZJU.7发酵生产产聚谷氨酸B.subtilisZJU-7是从中国传统食品豆腐乳中分离出来的，是一种L-Glu 依赖型菌株，发酵生产γ-PGA时必须加入外源谷氨酸。
其最适碳源和氮源分别是蔗糖和胰蛋白胨，在含有60矽L蔗糖、60肌胰蛋白胨和80g/LL-Glu的培养液中37℃培养24h后，γ-PGA的产量为54.4g/L。
这是目前报道过的’最高产量。
然而，考虑到工业化生产，营养成本较高，生产成本也随之提高。
因此，利用农副产品或者含有L-Glu的各种废料生产γ-PGA，降低其生产成本后，有望工业化。
2.4 偶联发酵法生产γ-聚谷氨酸大多数γ-PGA产生菌都属于谷氨酸依赖型的。
为了避免外源谷氨酸提取分离的成本，开始了偶联发酵生产),-PGA的研究，并取得了一定的成果。
偶联培养生产γ-PGA体系包括L-Glu的产生菌Corynebacteriumglutamic-um S9114和γ-PGA产生菌BacillusSubtilisZJU-7。
BacillusSubtilisZJU-7利用Corynebacteriumglutamicua S9114代谢产生的L-Glu进行γ-PGA的合成。
Corynebacteriumglutamicum S9114培养产生L-Glu后，将Bacillus SubtilisZJU-7接种到含有L-GIu的培养液中37℃，pH=7.0时培养24 h后，得到γ-PGA的最高产量为32.8g/L。
此种方法中，L-Glu无须分离纯化，且其发酵液中的残糖等营养成分可以进一步被利用，大大的减少了生产成本。
然而，γ-PGA产量有待于提高。
2.5 固体发酵生产产聚谷氨酸目前，大多数研究都集中在液态发酵生产广聚谷氨酸。
利用原料大豆接种纳豆芽孢杆菌生产广聚谷氨酸将填补固体发酵产广聚谷氨酸这一空缺。
胡荣章等，采用的菌株为枯草芽孢杆菌。
而沙长青等利用大豆接种纳豆芽孢杆菌固体发酵生产广聚谷氨酸。
采用的方法是：先将大豆浸泡，再灭菌，然后接种发酵1～2个昼夜，用生理盐水搅拌提取分泌于大豆表面的广聚谷氨酸，离心分离后，超滤浓缩，乙醇沉淀提取，得到产品。
固态发酵中，发酵培养底物无须精制，成本低，来源广。
发酵产物中除了γ-PGA外，还含有维生素K2和纳豆激酶芽孢杆菌等有用物质。
吴永平等的研究表明，固体发酵中，可以调节谷氨酸钠、尿素、柠檬酸钠、淀粉的配比以提高产聚谷氨酸的产量。
在黄豆饼粉：麸皮：1：1(质量比)、谷氨酸钠318g/kg、尿素28.3g/kg、柠檬酸钠24g/kg、淀粉46g/kg的条件下，产量达75.3g/kg。
由此，固态发酵产量较高，而且主要原料较为廉价，开发前景广阔。
3 γ-聚谷氨酸的应用通过微生物聚合生产的广聚谷氨酸是一种高分子量的聚合物，它的分子链上有大量游离羧基，使其具有一般聚羧酸的性质，如强吸水、能与金属螯合等特点，此外，大量的活性位点便于材料的功能化，如部分交联后生成高吸水树脂，因此用途十分广泛。
γ-PGA由于其独特的理化和生物学特性，被广泛用于医药制造、食品加工、农业、绿化和植物种子保护等许多领域，具有极大开发价值和应用前景。
3.1 产聚谷氨酸在农业中的应用产聚谷氨酸良好的生物可降解性和强的吸水性，展示了其在农业方面应用的巨大潜力。
由于沙漠及缺水地区水分较少，植物种子很难发芽，绿化较为困难。
为此，日本九州大学农学系教授原敏夫等人，以日本的纳豆丝(聚谷氨酸)为原料，开发出了一种吸水性极强的纳豆树脂(可吸自重5000倍的水)，从而使沙漠及缺水地区绿化有了理想的种子包衣材料。
只要用这种树脂把植物种子包起来，在沙漠及缺水地区种植，可很快发芽，效果十分理想。
王建平等的研究指出，用0.10～0.30ga,的γ-PGA溶液浸种1～3天可以提高烟草种子的发芽率、种子活力，缩短出苗时间。
处理后的种子淀粉酶、过氧化物酶和过氧化氢酶的活性与对照相比均有不同程度的提高，以0.20ga,的γ-PGA溶液处理种子1天效果最好。
又由于广聚谷氨酸具有良好的可生物降解性，因此，应用于沙漠绿化工程效果理想并且避免了污染。
在肥料、杀虫剂、除草剂、驱虫剂等使用时，加入适量的聚谷氨酸盐可以延长这些药物在作用对象表面上的停留时间，不易因干燥、下雨而被刷掉。
将产聚谷氨酸与栽培土按一定比例混合，这样既可减少灌溉次数和费用，又可改善土壤团粒结构，从而提高土壤的保水性、透水性和透气性，缩小土壤的昼夜温差变化，达到改良劣质土壤、使农作物增产丰收的目的。
3.2 γ-聚谷氨酸在日用品中的应用γ-聚谷氨酸在化妆品药典上的国际命名是：纳豆胶(Natto Gum)。
广聚谷氨酸水胶为无色无味透明柔软胶质，由于其三度空间的格子结构，具有高超的吸水和缓释能力。
此外，亦具成膜特性，加上柔滑功能大，尤其是超强5000倍吸水保湿能力，最适合化妆晶提升保湿功效。
γ-PGA可提升皮肤长效高保湿功效；可有效减少水分通过皮肤散失；可促进皮肤组织弹性；可提升皮肤天然保湿成分：具有皮肤美白效果。
利用广聚谷氨酸还可生产一种新型护发液。
这种新型护发液涂抹在头发表层，形成的薄膜不仅能防止头发内水分的蒸发，而且其中的黏性成分还能发挥类似胶水的作用，修复即将脱落的毛鳞片。
掺入γ-聚谷氨酸成分的尿布、卫生巾吸收水分的能力比传统纸质尿布强2-5倍。