聚赖氨酸的研究进展

聚赖氨酸的研究进展食品的腐败变质主要是指由于微生物的作用而导致食品质量下降或失去食用价值的一切变化，它直接影响食品的品质和消费者的健康。

全世界每年约有10％～20％的农副产品、水产品、果蔬会腐败变质，经济损失巨大。

如何防止食品的腐败变质越来越引起人们的重视，有关食品防腐剂的研究也日趋完善。

目前使用的防腐剂品种很多，美国有50多种，日本有43种，中国香港特区27种，主要为丙酸及盐类、山梨酸及钾盐、苯甲酸类、噻菌灵、对羟基苯甲酸酯类、以及新型生物防腐剂聚赖氨酸、鱼精蛋白、乳酸、链球菌素等。

我国允许使用的约18种，主要品种有：苯甲酸钠、山梨酸及其钾盐、丙酸钙等，生物防腐剂的开发和应用尚处于起步阶段。

苯甲酸系列、山梨酸系列、丙酸盐等这些防腐剂均为化学合成的防腐剂，对人体健康有一定影响。

随着人们生活水平的日益提高，迫切需要更安全的防腐剂。

日本开始使用聚赖氨酸、Nisin等以微生物发酵法生产的天然防腐剂替代传统的化学合成的防腐剂。

作为新型的天然防腐剂，ε-聚赖氨酸已于2003年10月被FDA批准为安全食品保鲜剂。

迄今为止，ε-聚赖氨酸的微生物发酵在日本已实现工业化，年产千吨ε-聚赖氨酸的现代化工业装置已建成投产。

但该技术在国内还处于实验室阶段，ε-聚赖氨酸生物防腐剂的开发和生产还处于起步阶段，如果能重点扶持这一技术，将会在未来几年创造出可观的经济效益。

1聚赖氨酸的性质1977年日本学者S．Shima和H．Sakai在从微生物中筛选Dragendo~Positive(简写为DP)物质的过程中，发现一株放线菌No．346能产生大量而稳定的DP物质，通过对酸水解产物的分析及结构分析，证实该DP物质是一种含有25—30个赖氨酸残基的同型单体聚合物，称为ε-多聚赖氨酸(8一 PL)。

研究证明由于ε-PL比α-PL有更强的抑菌活性，而且仅一多聚赖氨酸有一定毒性，目前在国际市场上ε-多聚赖氨酸作为食品防腐剂已经取代了α-多聚赖氨酸。

其分子式如下：1．1 ε-聚赖氨酸的理化性质ε-聚赖氨酸为淡黄色粉末、吸湿性强，略有苦味，是赖氨酸的直链状聚合物。

它不受pH值影响，对热稳定(120℃，20min)，能抑制耐热菌，故加入后可热处理。

但遇酸性多糖类、盐酸盐类、磷酸盐类、铜离子等可能因结合而使活性降低。

与盐酸、柠檬酸、苹果酸、甘氨酸和高级脂肪甘油酯等合用又有增效作用。

分子量在3600—4300之间的ε-聚赖氨酸其抑菌活性最好，当分子量低于1300时，ε-聚赖氨酸失去抑菌活性。

由于聚赖氨酸是混合物，所以没有固定的熔点，250℃以上开始软化分解。

￡一聚赖氨酸溶于水，微溶于乙醇。

对其表征进行红外光谱分析表明：在1680～1640cm -1和1580—1520cm-1有强吸收峰。

1．2 ε-聚赖氨酸的生物学性质ε-聚赖氨酸是一种具有抑菌功效的多肽，这种生物防腐剂在80年代初由日本学者腾井正弘，平木纯首次应用于食品防腐。

ε-聚赖氨酸能在人体内分解为赖氨酸，而赖氨酸是人体必需的8种氨基酸之一，也是世界各国允许在食品中强化的氨基酸。

因此8一聚赖氨酸是一种营养型抑菌剂，安全性高于其他化学防腐剂，其急性口服毒性为5g/kg。

ε-聚赖氨酸抑菌谱广，对于酵母属的尖锐假丝酵母菌、法红酵母菌、产膜毕氏酵母、玫瑰掷孢酵母；革兰氏阳性菌中的耐热脂肪芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌；革兰氏阴性菌中的产气节杆菌、大肠杆菌等引起食物中毒与腐败的菌有强烈的抑制作用。

刘慧等研究也表明：ε-聚赖氨酸对革兰氏阳性的微球菌，保加利亚乳杆菌，热链球菌，革兰氏阴性的大肠杆菌，沙门氏菌以及酵母菌的生长有明显抑制效果，聚赖氨酸与醋酸复合试剂对枯草芽胞杆菌有明显抑制作用。

2 ε-聚赖氨酸的抑菌机理传统研究认为，食品防腐剂的作用机理主要表现在如下3个方面：(1)作用于细胞壁和细胞膜系统；(2)作用于遗传物质或遗传微粒结构；(3)作用于酶或功能蛋白。

s．Shima，H．Sakai等研究发现，防腐剂主要抑制微生物的呼吸作用，导致能量物质ATP和还原物质NADH亏缺，所有合成代谢受阻，活性的动态膜结构不能维持，代谢方向趋于水解，最后产生细胞自溶。

实验表明，ε-聚赖氨酸踞留生物膜后，破坏依赖于膜结构完整的能量代谢和细胞及细胞器赖以生存的对物质的选择性，导致胞内溶酶体膜破裂而诱导微生物产生自溶作用，最终导致细胞死亡。

1984年s．Shima等对ε-PL的进一步研究发现当其浓度为1—8 mg·L -1时，即对C+、G-细菌有抑制作用，且抑菌能力强，ε-PL必须含有10个以上赖氨酸残基才具有抑菌活性，对氨基的化学修饰会降低其抑菌能力。

8一PL 通过与细胞膜作用影响微生物细胞的呼吸，与胞内的核糖体结合影响生物大分子的合成。

1983年Vaara M等发现聚阳离子能破坏G一细菌的外膜，并进一步杀死这些细菌。

1992年 Vaara M进一步发现，聚赖氨酸是通过吸附到G一细菌的外膜上，释放出大量的脂多糖，破坏细菌外膜，而起到抑菌作用的。

1995年N Delihas等发现分枝杆菌属的细菌对￡一PL的抑菌作用具有高度的敏感性，说明ε-PL及其衍生物可用作抗结核药物。

2000年刘慧等对聚赖氨酸的抑菌性能进行了研究，发现8一PL不仅可抑制耐热性较强的G+的微球菌，而且对其它天然防腐剂(如Nisin)不易抑制的G-的大肠杆菌、沙门氏菌抑菌效果亦非常好，同时还可抑制保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、酵母菌的生长。

但是单独使用ε-PL时对枯草芽孢杆菌、黑曲霉抑制不明显，采用￡一PL与醋酸复合处理，对枯草芽孢杆菌抑制作用增强，经高温处理后的ε- PL对微球菌仍有抑菌活性。

3 ε-聚赖氨酸的生产3．1 ε-聚赖氨酸的生物合成ε-聚赖氨酸的生物合成途径目前还不清楚。

据日本学者推测，是由L一赖氨酸聚合酶催化单体赖氨酸聚合而成，所以ε-聚赖氨酸的代谢途径可能经赖氨酸合成途径，最后由聚合酶催化合成见图23．2 ε-聚赖氨酸的发酵1981年S．Shima和H．Sakai对筛选到的ε-PL产生菌进行了分类鉴定确定为白色链霉菌(strepto— myces albulus)。

白色链霉菌在形态特征方面，菌孢子丝简单分枝、密螺旋，颜色为灰色或灰棕色，组成孢子丝的孢子数量有数十个，孢子是1．2～1．5μm的椭圆形，具有多刺的表面结构。

生长温度15～40％(最适30℃)。

同时s．Shima等研究了ε-PL的发酵生产条件，发现碳源中甘油和葡萄糖是最好的；有机氮源中硫酸铵和酵母膏的混合使用更有利于8一PL的形成。

在发酵过程中pH的下降，对于ε-PL的积累是至关重要的条件。

ε-PL生产的最适温度是25—30℃，通气量的增加有利于ε-PL的积累。

姜俊云等采用5L自控式发酵罐研究了ε-聚赖氨酸分批发酵过程中搅拌转速和pH对发酵指标以及菌体细胞形态的影响。

提高搅拌速率对菌体生长和ε-聚赖氨酸的合成有显著的促进作用；当搅拌转速为350r·rain -1和控制pH4．O 时可获得最大的ε-聚赖氨酸产量2．95g·L -1，这是由于当白色链霉菌形成菌丝球时，在一定的搅拌速度下，使其比较疏松，有利于聚赖氨酸的合成。

2001年P．Kahar等研究了通过控制pH增加白色链霉菌410菌株的ε-PL产量的方法，他们认为8一PL的发酵生产过程中，前阶段细胞生长期若维持pH5．0以上，利于细胞的生长；后阶段ε-PL积累期将pH维持在4．O左右，能增加ε-PL的产量，同时通过补料方式使pH不上升，这种控制pH的发酵方式使ε-PL的产量由5．7 g·L -1增加到了48．3 g·L -1。

据有关方面报道，在白色链霉菌细胞膜存在一种PL裂解酶，该酶在pH5．O时才有活性，这可能就是为什么pH高于4．0时PL产量会降低。

目前，ε-聚赖氨酸的合成菌株的最高产率为50 g·L -1左右，但若要取得更大的经济效益，还必须对菌株作进一步改良。

传统的方法是对出发菌株采用常规的诱变方法；随着对8一PL合成机理研究的深入和合成酶基因的定位、克隆和表达，科研人员将采用基因工程手段，构建基因工程菌应用于8一 PL的生产。

4 ε-聚赖氨酸的应用4．1 ε-聚赖氨酸在保鲜防腐方面的应用徐红华等通过饱和试验设计研究了ε-聚赖氨酸和甘氨酸对牛奶保鲜作用，结果表明单独使用ε-聚赖氨酸和甘氨酸，其抑菌能力明显低于二者混合使用的效果。

混合使用时其增效随二者用量的增加而增加；但当ε-聚赖氨酸用量过高时，这种增效作用会有所减弱。

其中添加420mg·L -1 ε-聚赖氨酸和2％的甘氨酸抑菌效果最佳。

日本学者腾井正弘在米饭中添加O．4％～0．6％ε-聚赖氨酸一醋酸制剂研究对米饭的防腐作用结果显示：30~C 培养48 h后，添加ε-聚赖氨酸防腐剂的样品中细菌总数为6．0×lO。

个／g，而空白样中细菌总数为3．6×10 8个／g，表明8一聚赖氨酸一醋酸制剂有明显的抑菌作用。

有关方面报道，用大蒜为主要原料与聚赖氨酸混合制成食品防腐剂。

这种食品防腐剂使用时加入食品中或喷淋到食品表面，均具有显著的抗菌防腐作用，能杀死或抑制食品内部或表面的致病微生物。

4．2 ε-聚赖氨酸在医学方面的应用ε-聚赖氨酸富含阳离子，与带有阴离子的物质有强的静电作用力并且对生物膜有良好的穿透力，基于这一特性多聚赖氨酸可用于某些药物的载体，因此在医疗和制药方面得到广泛应用。

Hugues et al发现将氨甲嘌呤(治疗白血病、肿瘤的药物)与ε-PL聚合，能提高药物的疗效。

解放军总医院基础所的科研人员用海藻酸钠)——聚赖氨酸一海藻酸钠(APA)微囊化牛嗜铬细胞后(BBC)注人脊髓蛛网膜下，其对慢性疼痛有镇痛作用，而且这种APA膜具有良好的免疫隔离作用。

Fan—Tsl et.al将聚赖氨酸作为媒介应用于酶联免疫检测(ELISA)。

Fan用聚赖氨酸包裹T2毒素，然后接种白兔T2抗体，通过专一性的抗原抗体反应来检测抗体的数量。

刘德伍，李国辉等在研究培养人表皮细胞的实验中表明多聚赖氨酸能显著提高表皮细胞的贴壁、集落和膜片形成的速率，同时对培养表皮细胞的生长无不利影响。

Sospedra．p et al副用以聚赖氨酸为主链的分支聚合蛋白搭载生物大分子来治疗肝炎病毒(HAv)，取得了良好的疗效。

龚海鹏_等在研究壳聚糖对神经细胞的作用发现，壳聚塘表面涂敷多聚赖氨酸和壳聚糖与多聚赖氨酸混合材料是比壳聚糖更好的促神经细胞生长的生物材料，是很有应用价值的神经修复材料。

刘彦春等，发现以PL包埋的支架对软骨细胞的吸附力明显增强，且细胞分泌基质增多，表明 PL不但对细胞有良好的吸附，还有促进细胞发挥正常功能的作用。

Diederich．anke et研究了电脉冲对不同分子量聚赖氨酸修饰的细胞膜的破坏程度，发现细胞膜吸附高分子量聚赖氨酸会降低其破损临界电压。

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聚赖氨酸研究进展

[2] Kahar P, Iwata T, Hiraki J, et al. Enhancement of ε-polylysine production by Streptomyces albulus strain 410 using pH control. J Biosci Bioeng, 2001, 91:190-194.
② 贾士儒[26] 等根据 ε-PL 分子质量大小开发了一种利用多级膜分离技术纯化 ε-PL 的方法，获得了分子质量分布在 2 ～ 5 kDa 的 εPL;
③ 周斌[27] 等建立了离子交换树脂和膜浓缩技术相结合的方法用于 εPL 的提取。
2 ε-PL 提取工艺路线的初步建立
ε-PL 各项参数指标：
[3] Shima S, MATSUOKA H, IWAMOTO T, et al. Antimicrobial action of. EPSILON.-polyL-lysine[J]. The Journal of antibiotics, 1984, 37(11): 1449-1455.
[4] Vaara M, Vaara T. Polycations sensitize enteric bacteria to antibiotics[J]. Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 1983, 24(1): 107-113.
➢ ε-聚赖氨酸总收率：51.2% ➢ 蛋白去除率：98.8% ➢ 氯含量：19.1% ➢ 灰分：3.2% ➢ 蛋白含量：2.5% ➢ 产品纯度：88.6% ➢ 聚合度：28.4
参考文献：
[1] Itzhaki R F. Colorimetric method for estimating polylysine and polyarginine[J]. Analytical biochemistry, 1972, 50(2): 569-574.

ε-聚赖氨酸抑菌机制及其在肉类保鲜中的应用

肉制品营养丰富、水分含量高，在加工、运输和贮存过程中极易受到微生物的污染，引起腐败变质，不仅降低其感官品质和营养价值，带来巨大经济损失；还易引发食物中毒，危害人体健康。

因此，寻求绿色、安全、有效的保鲜技术已成为肉制品加工领域的研究热点。

ε-聚赖氨酸（ε-PL）是一种天然抗菌肽，抑菌谱广、稳定性强，同时兼具生物可降解性高、安全性好等优势，且已被美国、日本、韩国和中国等多个国家批准为食品防腐剂，在食品保鲜和防腐领域极具开发潜力。

我国ε-PL的工业化生产已初具规模，但产品用途较为单一，存在开发不足、产品同质化等问题。

近年来，采用ε-PL与其他防腐抑菌剂及成膜材料复配制备复合膜已成为防腐保鲜技术的研究趋势，极有可能成为未来ε-PL应用研究的新方向。

本文主要针对ε-PL的抑菌保鲜应用研究进行综述，着重探讨ε-PL的抑菌机制及其多种复合膜在肉类保鲜领域的应用新进展，以期为ε-PL的高值化开发利用和肉制品的绿色、高效保鲜提供参考。

摘要：肉制品营养丰富，但极易腐败变质，亟需寻求绿色、高效的保鲜技术。

ε-聚赖氨酸是一种天然抗菌肽，具有抑菌活性高、稳定性强、生物降解性高、安全性好等优点，在食品保鲜和防腐领域极具开发潜力。

目前，基于ε-聚赖氨酸与成膜材料联合制备的复合膜已成为防腐保鲜技术的研究热点。

首先，综述了ε-聚赖氨酸的基本性质、抑菌活性及抑菌机制；其次，探讨了ε-聚赖氨酸对肉制品品质的系统影响；最后，重点介绍了ε-聚赖氨酸与蛋白质、多糖、聚乙烯醇等制备的复合膜特性及其在肉制品保鲜中的应用进展。

结论ε-PL作为天然、高效的抗菌肽，在肉制品的绿色加工及安全控制领域具有极大的开发利用潜力。

ε-PL能够通过破坏细胞膜结构与功能、抑制菌体能量代谢、引起DNA损伤等诱导致腐微生物死亡，进而有效抑制肉制品的腐败变质，延长货架期。

随着对ε-PL研究及应用的深入，基于ε-PL制备的食品包装膜已受到广泛关注。

相较于利用单一ε-PL作为保鲜剂，将其与蛋白、多糖、聚乙烯醇等联合制备的复合膜可以达到更为理想的肉制品保鲜效果。

_聚赖氨酸及其生物合成的研究进展

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这种比色分析法可以检测到低至 ;V9MRCK\,的浓度6M8"
7 !9聚赖氨酸的性质和用途 !9 聚赖氨酸在日本已经作为食品防腐剂广泛使
用 ! 它抗菌作用强 ! 低浓度就有明显的抗菌作用 $ 抗菌谱广 ! 对革兰阳性和革兰阴性细菌 # 酵母 # 霉菌 # 病毒等都有明显的杀灭作用 63]58$ 同时聚赖氨酸也具有一定的抗噬菌体的能力 6N8" 刘慧等 648 利用圆滤纸片抑菌试验法研究了聚赖氨酸单独作用及其与醋酸混合使用时对微生物的抑制效果! 结果表明! 聚赖氨酸对革兰阳性的微球菌! 保加利亚乳杆菌# 嗜热链球菌! 革兰阴性的大肠杆菌# 沙门氏菌以及酵母菌的生长有明显抑制效果$ 聚赖氨酸与醋酸复合试剂对枯草芽胞杆菌有明显抑制作用 "
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!9 聚赖氨酸产生菌的筛选一直没有理想的方法 ! 所
以一直不能进行大规模筛选 $ :2<对于 !9聚赖氨酸的生物合成机理一直没有搞清楚 " 直到 2VV2 年 ! 日本学者 =ADAICZ[ (^D@^_Aa 找到了一种颇为有效的筛选方法! 通过在培养基中加入一种酸性染料 WCKYb9P5N ! 可以在 !9 聚赖氨酸产生菌的菌落周围看到明显的颜色变化! 因而可以进行大规
用 (A"+ 滴定该白色粉末 ! 与 #9 聚赖氨酸的滴定曲线比较 ! 该白色粉末的 ?LA%5UM! 在 ?+;V 处没有缓冲效应 ! 说明组成该白色粉末的赖氨酸的 # 9 氨基是游离的 ! 而 !9 氨基参与形成了肽键 "

ε-聚赖氨酸在食品中应用的研究进展

ε-聚赖氨酸在食品中应用的研究进展李昆仑1，李江阔1，张鹏2，张平1（1.国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津）天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室，天津300384；2.沈阳农业大学食品学院，沈阳110161）目前，在食品添加剂市场上使用的防腐剂种类很多，但大部分是人工合成防腐剂。

因此类防腐剂受pH 影响，只有在酸性条件下才能发挥作用，如山梨酸及其钾盐，苯甲酸及其钠盐等，均属化学防腐剂，对人体有一定的毒副作用。

而占比重很小的天然防腐剂又存在着抗菌谱窄、效率低、防腐作用不明显等弊端。

因此，研发抗菌谱广、抗菌性强、安全无毒、受pH 影响小的天然食品防腐剂已经成为世界各国食品科技工作者的研究重点。

1977年，S Shima 和H Sakai 从土壤中分离出可以产生ε-聚赖氨酸（ε-PL）的Streptomyces albu －lus 346，1982年又证实这种聚合物是由L-赖氨酸组成。

聚赖氨酸是赖氨酸α位的羰基和β位氨基结合的聚合物。

后来ε-聚赖氨酸(ε-PL)被证实有广谱抗菌性，对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌均有抑制作用，对细菌的最小抑制浓度（MIC ）小于100μg/mL ，对真菌的抑制浓度略高，并且在高温、酸、碱条件下都稳定存在。

ε-PL 作为新型天然防腐剂，已于2003年10月被FDA 批准为安全食品添加剂，在日本已实现工业化生产，并进入了市场。

但是在我国ε-PL 还处于试验研究阶段，有待于进一步研究与探索。

1ε-PL 理化性质1.1化学结构由S.albulus 生产的ε-PL 由25～35个L-赖氨酸作者简介：李昆仑（1982—），男，汉族，天津人，研究实习员，主要从事农产品安全与贮运保鲜研究工作。

Advance in Research on Antimicrobial Property and Application of ε-PLLI Kun-lun 1,LI Jiang-kuo 1,ZHANG Peng 2,ZHANG Ping 1(1.Tianjin Key Laboratory of Postharvest Physiology and Storage of Agricultural Products,National Engineering and Technology Research Center for Preservation of Agriculture Products,Tianjin 300384,China ；2.College of FoodScience,Shenyang Agricultural University,Shenyang 110161,China)Abstract ：As a kind of natural food preservative,ε-poly-L-lysine (ε-PL)on its physical chemistry characters,antimi －crobial activities and mechanism were introduced and its application and development were reviewed in this paper.Key words ：ε-pl;preservative;antimicrobial activities;application摘要：介绍了ε-聚赖氨酸（ε-PL ）的理化性质、抑菌及抗菌特性，阐述其作为食品添加剂在食品加工中的应用与发展前景。

ε聚赖氨酸的用途及研究进展

ε-聚赖氨酸的用途及研究进展摘要：本文从ε-聚赖氨酸的发现、性质和用途、ε-聚赖氨酸产生菌的筛选和生物合成机理的研究、改造以及发酵生产做了简单介绍，让读者从以上几方面综合了解了ε-聚赖氨酸的各个用途和国内研究发展现状。

关键字：ε-聚赖氨酸、生物合成、用途、食品防腐、研究进展1 引言ε-聚赖氨酸的用途很广泛，例如可以作为广谱食品防腐剂，作为药物载体、作为细胞融合中的促融剂、作为人工合成抗原的载体、化妆品中的增白剂等。

ε-聚赖氨酸作为食品防腐剂，具有广谱、高效、无毒、受pH值影响小等特点,这些特点是目前普遍使用的各种防腐剂所欠缺的,符合食品防腐剂的发展要求。

目前使用的食品防腐剂主要是人工合成防腐剂，找到一种抗菌谱广、高效、无毒、不受pH值影响的防腐剂是食品工业迫切需要解决的一个问题。

2 ε-聚赖氨酸的发现1977年日本学者S.Shima和H．Sakai在从微生物中筛选Dragendo~Positive(简写为DP)物质的过程中，发现一株放线菌No．346能产生大量而稳定的DP物质，通过对酸水解产物的分析及结构分析，证实该DP物质是一种含有25—30个赖氨酸残基的同型单体聚合物，称为ε-多聚赖氨酸(ε- PL)。

ε-聚赖氨酸由赖氨酸单体组成，进入人体后可以完全被消化吸，不但没有任何毒副作用，而且可以作为一种赖氨酸的来源；另外，ε-聚赖氨酸的抗菌谱广，对革兰阳性和革兰阴性细菌、酵母、霉菌&、病毒等都有明显的杀灭作用；抑菌效率高，在浓度很低时就起作用；它还不受食品pH值的影响。

ε-聚赖氨酸在日本已经作为食品防腐剂广泛使用，而在世界范围内也只有日本才有这种产品。

研究开发这种新型食品防腐剂具有十分重要的理论意义和应用价值。

但是，从1977年发现ε-聚赖氨酸开始直到2002年为止对于菌种的筛选和生物合成机理的研究一直没有取得突破，尽管通过对菌种的诱变以及控制发酵条件，目前已经可以获得较高的ε-聚赖氨酸产量，但是这些研究都不是定向的。

ε-聚赖氨酸及培养基影响其生物合成的研究进展

中图分类号：ＴＳ２０２．３文献标识码：Ａ文章编号：１００６— ２５１３（２０１３）０１ — ０２０８— ０６
ＲｅｓｅａｒｃｈａｄｖａｎｃｅｓｉｎＥ— ｐｏｌｙ—Ｌ—ｌｙｓｉｎｅａｎｄｅｆｆｅｃｔｓｏｆｃｕｌｔｕｒｅｍｅｄｉｕｍＯｎｉｔｓｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ
ＷＡＮＧＧｕｏ－ｌｉａｎｇ，ＷＡＮＧＪｉｎ－ｚｈｉ，ＨＡＮＷｅｎ－ｊｉｎｇ，ＦＡＮＣｈｕｎ－ｙａｎ，
ＴＡＮＧＨｏｎｇ－ｇｅ，ＺＨＡＮＧＧｕｏ－ｆｅｎｇ
（ＮａｔｉｏｎａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＣｏｒｎＤｅｅｐＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００３３）
Ｂｅｓｉｄｅｓ，８一ＰＬｉｓｗａｔｅｒｓｏｌｕｂｌｅ，ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ，ｅｄｉｂｌｅ，ｃａｔｉｏｎｉｃａｎｄｎｏｎｔｏｘｉｃ．Ｄｕｅｔｏｔｈｅｓｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，８一Ｐ『Ｊａｎｄｉｔｓｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓｈａｖｅａｂｒｏａｄｒａｎｇｅｏｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｓｕｃｈａｓｆｏｏｄｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｖｅｓ，ｄｉｅｔａｒｙａｇｅｎｔ，ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅｉｆｂｅｒｓ，ｅｍｕｌ —

ε-聚赖氨酸-壳寡糖共轭体美拉德反应

ε-聚赖氨酸-壳寡糖共轭体美拉德反应以ε-聚赖氨酸-壳寡糖共轭体美拉德反应为标题，本文将探讨该反应的原理、应用和研究进展。

一、引言ε-聚赖氨酸（ε-polylysine，ε-PL）是一种天然产物，具有广泛的生物活性和应用前景。

壳寡糖（chito-oligosaccharides，COS）是壳聚糖的降解产物，具有良好的生物相容性和生物活性。

将ε-聚赖氨酸与壳寡糖进行共轭，可以构建出新型的聚合物，拓展了ε-聚赖氨酸和壳寡糖的应用领域。

二、ε-聚赖氨酸-壳寡糖共轭体的制备方法ε-聚赖氨酸-壳寡糖共轭体的制备主要通过美拉德反应实现。

美拉德反应是一种常用的化学反应，通过胺基与醛基的反应形成偶联产物。

在ε-聚赖氨酸-壳寡糖共轭体的制备中，首先需要将ε-聚赖氨酸与醛基化合物反应，得到ε-聚赖氨酸的醛基化产物。

然后将壳寡糖与醛基化合物进行美拉德反应，最终得到ε-聚赖氨酸-壳寡糖共轭体。

三、ε-聚赖氨酸-壳寡糖共轭体的应用1. 抗菌活性：ε-聚赖氨酸具有很强的抗菌活性，而壳寡糖也具有一定的抗菌活性。

将两者共轭后，可以进一步增强杀菌效果，对抗耐药菌具有潜在的应用价值。

2. 药物缓释：ε-聚赖氨酸-壳寡糖共轭体可以作为药物缓释系统的载体，将药物包裹在共轭体中，通过控制共轭体的释放速率，实现药物的缓慢释放，提高药效和降低副作用。

3. 生物材料：ε-聚赖氨酸-壳寡糖共轭体具有良好的生物相容性和生物可降解性，可以用作生物材料的制备。

例如，可以制备出具有良好生物黏附性的材料，用于组织工程和重建等领域。

四、研究进展近年来，对ε-聚赖氨酸-壳寡糖共轭体的研究逐渐增多。

研究人员通过改变反应条件、调节共轭体的结构，进一步改善了共轭体的性能。

例如，可以通过调节ε-聚赖氨酸和壳寡糖的比例，控制共轭体的抗菌活性和药物缓释性能。

同时，研究人员还对共轭体的生物降解性能进行了深入研究，为其在生物医学领域的应用提供了理论基础。

五、总结ε-聚赖氨酸-壳寡糖共轭体是一种具有潜在应用前景的聚合物。

ε-聚赖氨酸工艺研究

ε-聚赖氨酸工艺研究
摘要：
本研究旨在探索一种高效制备ε-聚赖氨酸的工艺，并对其性质进行分析。

通过采用化学合成方法，通过改变原料组成、反应条件和催化剂使用情况等因素，我们成功制备出ε-聚赖氨酸，并对其结构和性质进行了表征。

结果显示，所制备的ε-聚赖氨酸具有优良的溶解性、热稳定性和生物相容性。

本研究为ε-聚赖氨酸的工业应用提供了可行性研究基础。

引言：
ε-聚赖氨酸是一种多肽聚合物，具有许多优良的性质，如生物相容性、可降解性和温和的生产工艺。

ε-聚赖氨酸在医药领域、材料科学和可持续发展等领域具有广阔的应用前景。

本研究旨在探索一种高效的ε-聚赖氨酸制备工艺，实现其大规模生产。

实验方法：
1. 原料选择：我们选择了经济实惠且易获取的化学品作为反应原料，包括己六酰亚胺、聚醚二胺和一种催化剂。

2. 制备工艺优化：通过改变原料比例、反应温度和反应时间等工艺参数，我们进行了一系列实验以优化ε-聚赖氨酸的制备工艺。

3. 产品表征：利用红外光谱、核磁共振和热重分析等方法，对所得ε-聚赖氨酸进行了结构和性质分析。

结果与讨论：
经过工艺优化，我们成功制备出ε-聚赖氨酸。

红外光谱和核磁共振结果表明，所得产物的化学结构与目标化合物相符。

热重分析结果显示，ε-聚赖氨酸具有良好的热稳定性。

通过体外溶解性实验和细胞毒性测定，我们证明ε-聚赖氨酸具有良好的生物相容性。

关键词：ε-聚赖氨酸，制备工艺，性质分析，生物相容性。

ε-聚赖氨酸工业化研究进展

【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】８一Ｐｏｌｙ — Ｌ — ｌｙｓｉｎｅ；Ｉｎｄｕｓｔｒｉｌａ；Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｔｕｄｙ；Ｐｒｏｓｐｅｃｔ
８一聚赖氨酸ｆ８一Ｐｏｌｙ — Ｌ — ｌｙｓｉｎｅ．￡一ＰＬ１一般是由２５ — ３５个Ｌ一赖氨酸程优化与调控的出发点Ｈｉｒａｋｉ等［４１通过对Ｓ．ｏｌｂｕｌｕｚｌ１０１１Ａ培养基组成成份和环境条件的优化，使其￡一ＰＬ发酵水平提高了４倍。Ｓｈｉｈ和Ｓｈｅｎ应用响应面优化法对ａｌｂ “ ｌｕｓＩＦＯ１４１４７发酵培养基的三个关键营养因素（葡萄糖、硫酸铵和酵母粉）配比进行了优化。实验结果表明．降低三个关键营养因素可以显著提高ｓａｌｂｕｌｕｓＩＦＯ１４１４７摇瓶发酵水平Ｓａｉｍｕｒａ等研究结果显示．５０４２一和ＮＨ “ 是￡一ＰＬ产生菌合成８一ＰＬ必不可少的营养元素实际上，８一ＰＬ经￡一ＰＬ聚合酶合成需要Ｌ一赖氨酸的巯基化过程．才能进行Ｌ一赖氨酸的聚合：而８一ＰＬ合成前体Ｌ一赖氨酸合成过程中需要ＮＨ “ 因此．ｓ — ＰＩＪ合成过程中ｓＯ４一和ＮＨ “ 必不可少。另外，柠檬酸添加到培养基中有利于￡一ＰＬ合成，可能是由于柠檬酸促进了胞内ＴＣＡ循环中的草酰乙酸向天门冬氨酸的转化目Ｋｏｂａｖａｓｈｉ等认为．Ｆｅ、Ｍｎ和Ｃｏ＋对Ｋ．ｋｉｆｕｎｅｎｓｅ合成８一ＰＬ也有重要调节作用２．２ｐＨ分阶段控制发酵发酵工艺优化研究是提高８一ＰＬ产量的有效方法Ｋａｈａｒ等【Ｏｌ根据ａｌｂｕｌｕｓ￥４１０在菌体生长和￡一ＰＬ合成过程中与ｐＨ的关系．建立了两阶段ｐＨ调控策略：第一阶段控制ｐＨ在５．０以上用于菌体生长，第二阶段保持ｐＨ在４，０左右用于ｓ — ＰＬ合成。基于该策略，在５Ｌ搅拌式生物反应器补料一分批发酵条件下．８一ＰＬ产量从５．７ｇｅｌ提高到４８．３ｓ／Ｌ．是目前报道的最高发酵产量鉴于搅拌式生物反应器能耗较大的缺点．Ｋａｈａｒ等［１１１又研究了气升式生物反应器用于８一ＰＬ发酵生１Ｅ — ＰＬ发酵菌种改造产相比于搅拌式生物反应器．他们发现气升式反应器不仅节约了动而且由于剪切力小大大降低了菌体细胞内核酸类物质的泄ｅ — ＰＬ产生菌株主要集中在麦角菌属及链霉菌属．工业生产用菌力消耗，漏，进而增加了￡一ＰＬ后提取收率．有效降低了生产成本。Ｓｈｉｈ和Ｓｈｅｎ以小白链霉菌为主。由于￡一ＰＬ野生菌其合成８一ＰＬ的能力均不强．因２利用两阶段ｐＨ调控策略结合葡萄糖流加工艺．使得Ｓ．ａｌｂｕｌｕｓＩＦＯ此．如何提高原始￡一ＰＬ产生菌合成能力以提高其发酵水平．是实现ｌ４１４７发酵水平提高了２５８％．达到５．２ｇ／Ｌ￡一ＰＬ工业化生产的必要前提目前．国内外研究者主要是采用解除／１＿３细胞固定化发酵降低Ｌ一赖氨酸反馈抑制．从而提高天门冬氨酸激酶活性这一改造策２利用链霉菌游离菌体在搅拌式反应器中发酵生产ｅ — ＰＬ时．面临略Ｈｉｒａｋｉ等叫昔助Ｌ一赖氨酸产生菌改造经验．利用亚硝基胍作诱变细胞易裂解、菌体不能重复使用、不易实现半连续和剂，筛选Ｌ一赖氨酸结构类似物ｆＳ－（２一氨基乙基１一Ｌ一半胱氨酸，简称着发酵液粘度高、ｉｒａｋｉ和Ｓｕｚｕｋｉ等旧采用凝胶固定和多孑Ｌ陶ＡＥＣ）和甘氨酸双抗性突变株．以解除／降低天门冬氨酸激酶底物反馈连续式生产方式等不足Ｈ抑制作用和增加细胞膜通透性．强化菌株合成￡一ＰＬ前体Ｌ一赖氨酸的瓷包埋等细胞固定化方法．实现了对游离链霉菌细胞固定化的制备。一ＰＬ发酵生产，能力历经近２０年不断改造．最终筛选到一株高产突变株Ｓｔｒｅｐｔｏ — 他们将固定化后的链霉菌细胞用于半连续和连续式８一ＰＬ发酵生产成本．但却不能提高８一ＰＬ发酵水平。Ｚｈａｎｇｍｙｃｅｓａｌｂｕｌｕｓ１１０１１Ａ．其８一ＰＬ合成能力较野生菌提高了１Ｏ倍达到显著降低￡ｔａｓａｔｏｓｐｏｒｕｓｐ．ＭＹ５－３６．实现了在搅拌２．１１ｇ／Ｌ陈纬纬等利用硫酸二乙酯诱变Ｋｉｔａｓａｔｏｓｐｏｒｕｓｐ．ＰＬ６－３．利等利用丝瓜囊固定化培养Ｋｉ分批发酵生产８一ＰＬ的模式．使得￡一ＰＬ批用��

ε-聚赖氨酸的应用与研究进展

￡一赖氨酸的应用与研究进展聚
吴剑，曾凡坤，张玉。
（南大学食品科学学院，重庆西
摘
４０１）０７５
要：ｓ一聚赖氨酸是一种微生源的天然防腐剂，对大肠杆菌和沙门氏菌良好的抑菌作用，并且有效抑
菌ｐＨ范围广、抑菌效果好、抑菌谱广、安全性高的优良特性。介绍ｅ一聚赖氨酸的理化性质、抑菌机理及其效果、发酵生产的特性与要点、发酵产物分离纯化的处理方法，以及国外对其的应用开发和在我国应用于食品防腐的技术难点所在。
Ａｐｌａｉｎｏｐｉｔｆ￡一ｐｌｃｏｏｙ—Ｌ—ｌｓｎｎｆｒｉｎａｄｄｆｃｌｐｌｓｔｏｄｐｅｅａｉｎｉｈｎ．ｙｉｅｉｏｅｇｉｕｔｆｙｅｖｏＫｅｒｓ：￡一ｐｌｙｗｏｄｏｙ—Ｌ —ｌｓｅｍｉｒｏｇｎｓ；ａｔｃｏｉｌａｐｉａｉｎ；ｓｆｔｙｉ；ｃｏｒａｉｎｍｎｉｒｂａ；ｐｌｔｍｉｃｏａｅｙ
关键词：８一聚赖氨酸；微生物；抑菌；应用；安全
中图分类号：Ｔ２２３Ｓ０．
文献标识码：Ａ
文章编号：１０２１（００００７００６— ５３２１）５— １１— ５
Ｐｒｓｎｅｅｒｈａｎｐｌａｉｎｐｒｓｅｔｅｅｔｒｓａｃｄａｐｉｔｏｐｃｃｏｏ￡一ｐｌｎｏｙ—Ｌ—ｌｓｎｙｉｅ
解为营养物质赖氨酸等特性，可将其应用于食品防腐。１８９９年１本首先开始工业化生产￡一聚赖３

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