聚谷氨酸（微生物发酵法制得的生物高分子）

英文同义

POLY-L-GLUTAMIC ACID 15'000-50'000 SODIUM SALT;POLY-L-GLUTAMIC ACID 2'000-15'000;POLY-L-GLUTAMIC ACID 50'000-100'000SODIUMSALT;L-GLU-(L-GLU)N-L-GLU;alpha-l-glutamicacidpolymer;glutamicacidpolymer;l-gamma-polyglutamicacid;l-glutamicacid,homopolymer;l-glutamicacidpolymer;l-glutamicacipeptides;poly(alpha-l-glutamicacid);poly-l-glutamate;Polu-L-glutamic acid 2000-15000;G-poly glutamic aci

其他信息

CBNumber: CB2132778

γ-聚谷氨酸的由来

纳豆

γ–PGA

聚谷氨酸的应用范围

一，化妆品级、食品级：分子量70万；

二，药品级：分子量100万；

三，水处理级：分子量150万

四、土壤、植物调节剂级：分子量2万以下。

土壤级聚谷氨酸

γ–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。γ-(D,L)-PGA, γ-(D)-PGA, 和γ-(L)-PGA等统称为γ-PGA。γ–PGA在国际化妆品药典上的命名为纳豆胶（NATTO GUM），在欧盟、日本也称为plant collagen, collagene vegetale, phyto collage。在中国则称为

纳豆胶

多聚谷氨酸

聚谷氨酸

聚谷氨酸（聚-γ-谷氨酸，英文 poly-γ-glutamic acid，简称PGA）是自然界中微生物发酵产生的水溶性多聚氨基酸，其结构为谷氨酸单元通过α-氨基和γ-羧基形成肽键的高分子聚合物。

分子量分布在100kDa到10000kDa之间。聚-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、重金属离子吸附剂、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。

从聚谷氨酸的发现至今仅有几十年的历史，聚谷氨酸的研究主要还是处于实验室阶段，主要包括对它性质研究，产生菌的改良和基因研究，发酵过程研究和提取提取纯化过程研究，以及衍生物的生产和性质的研究。近几年来，由于人们环境意识的增强和国家可持续发展战略的要求，发展对环境友好材料和开发改善环境问题的产品成为一种产业上的趋势，它也推动了聚谷氨酸产业化研究和探索的进程。进入本世纪，个别国际知名公司开始进行聚谷氨酸的生产和应用的研究，国内部分大学和研究所也积极开展了相关的研究，国内更有数家企业开始计划聚谷氨酸的大规模生产。由于这些产业化研究的跟进，使得聚谷氨酸成为现阶段最受人关注的生物制品之一。

特性

· 对人体和环境无毒可生物降解，生态友好型

· 水溶性，可得到无味清洁透明的溶液

· 易交联形成后期拥有卓越性能的水凝胶

· 可制成钠，钙，镁，氢型。

化妆应用

具有的保湿能力、添加量为0.05-0.1。

皮肤功能

食品应用

1．增加钙及矿物质吸收

2．碎屑片较少

3．抗氧化、不易软化、风味维持

4．口感佳、保存期限延长

5．使面包烘焙后体积增加，富含水份，更膨松，有效防止变形。

6．改善“面体质地”、维持“面体形态”

1. γ -PG A 以 1/1000 的比例，与食品中的成份结合（例如油脂、脂肪酸、维生素、醇类），形成抗氧化剂，可避免在其加工时遭到破坏。

2. γ -PG A 可降低体脂堆积（避免油炸食物吃太多的缺点）

3. 保水，多汁

4.抗冻性佳（减少冷冻、解冻过程对质地的破坏）

1．钠型γ-PGA会增加红茶茶汤红色度，钙型则会些微降低。

2．钠型γ-PGA皆能抑制红茶茶乳的形成，其中以钠型高分子效果最佳。

1.γ-PGA为一亲水性高分子，水分子可于分子表面形成薄膜，延缓冰晶的生长，使冰晶细小，分布均匀.

2. 改善冰淇淋口感 , 清爽而不糊口

3. 增加抗熔化性

4. 促进钙质吸收

5. 具有类似微胶囊包覆香味的功能

豆干 ---- 于前段大豆蛋白粉浆浓度 Be,14 时，添加 1/1000 ，可延长保存期限，增强咬劲。

原子粉、化工淀粉 ---- 添加 1/2500 ，保水、不离水、保存期延长，抗冻性佳。

蛋糕 ----- 对1kg面粉，只添加1/3000,在 30oC 常温保存，可延长48小时，且口感较添加海藻糖好(5%),质地也变的较绵密。(正常未添加任何东西之蛋糕，于8小时已稍有异味)。

农业应用

γ-聚谷氨酸γ-PGA可以做为植物增产营养素

1、γ-聚谷氨酸γ-PGA Hydrogel及γ-PGA超强亲水性与保水能力

漫淹于土壤中时，会在植株根毛表层形成一层薄膜，不但具有保护根毛的功能，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。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γ-PGA Hydrogel及γ-PGA平衡土壤酸碱值

对酸、碱具有绝佳缓冲能力，可有效平衡土壤酸碱值，避免长期使用化学肥料所造成的酸性土质。

3、γ-聚谷氨酸γ-PGA Hydrogel及γ-PGA可结合沉淀有毒重金属

对Pb+2、Cu+2、Cd+2、Cr+3、Al+3、As+4等有毒重金属有极佳的螯合效果。

4、γ-聚谷氨酸γ-PGA Hydrogel及γ-PGA可增强植物抗病及抗逆境能力

整合植物营养、土壤中的水活成份，可增强抵抗由土壤传播的植物病原所引起的症状。

5、促进增产

可使茶叶、瓜果、蔬菜等农产品快速增产，增产量可达10-20%。

种植应用

一、聚谷氨酸肥料增效剂在蔬菜种植中的应用

实验时间：

实验方法：

实验结果：

表1各种作物在使用聚谷氨酸后的增长效果

二、聚谷氨酸肥料增效剂在水稻种植中的应用

实验时间：

实验方法：

实验结果：

表2聚谷氨酸节肥效果试验田间调查数据（水稻）

注：聚谷氨酸掺混肥配方为：N 23.3%，P2O5 10%，K2O 17.3%，0.25% 聚谷氨酸（PGA）；处理1 常规施肥；处理二常规施肥增施PGA；处理三增施PGA并减肥20%；处理四增施PGA并减肥40%。

三、聚谷氨酸肥料增效剂在玉米种植中的应用

实验时间：

实验方法：

实验结果：

表3聚谷氨酸节肥效果试验田间调查数据（玉米）

表4玉米种植中经济性测算

注：玉米种植施基肥25kg复合肥，复合肥售价4000元/吨；试验处理每亩增施PGA粗品30g，收获时常规施肥亩产量530kg，减肥10%的亩产量570.3kg，减肥20%的亩产量564.7kg，经济测算时玉米售价1.4元/kg，农业级PGA售价为150元/kg。

四、聚谷氨酸肥料增效剂在烤烟叶种植中的应用

实验时间：

实验方法：

实验结果：

表5不同聚谷氨酸添加量对烤烟产量的影响

其他领域

γ- PGA及其衍生物的分子量不等从5万到2百万道尔顿不等，因此他们可广泛的应用在食品工业、化妆品、保健、水处理、废水处理、卫生用品、医疗以及水凝胶等领域。

· 水处理——重金属的吸收剂或螯合剂。

· 废水处理——生物高分子絮凝剂，可代替聚丙烯酰胺。

· 保健——有利于骨质疏松症者对钙的吸收。

· 卫生用品——作为吸收剂用于婴儿尿布，妇女卫生巾等。

· 医药——释放药物的载体，止血剂，软组织填充剂。.

·比其他聚合物商品更具优势：

· 谷氨酸是无毒，可生物降解和退化，对皮肤有营养成分的高端产品。

· 完全适用于所有的皮肤状况，并提供优于HA（透明质酸）和胶原的持久的保湿效果

· 只需要很低的浓度，因此成本降低。

· γ- PGA衍生物具有良好的强度，透明度和弹性。

AquaDip可用于护肤产品、洗发水、发乳、剃须霜和口红中。

生产流程

聚谷氨酸