(生物学)氨基酸类生化产品制备技术

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1、氨基酸类生化产品制备技术杜开峰kfdu@scu.edu.cn15928974159四川大学化工学院内容：1.背景知识介绍氨基酸概述氨基酸的应用价值氨基酸的生产现状2.氨基酸物化性质3.氨基酸产品的提取、纯化及精制4.氨基酸制备举例氨基酸概述蛋白质存在于所有的生物细胞中，是构成生物体最基本的结构物质和功能物质。蛋白质是生命活动的物质基础，它参与了几乎所有的生命活动过程。早在1878年，恩格斯就在《反杜林论》中指出：“生命是蛋白体的存在方式，这种存在方式本质上就在于这些蛋白体的化学组成部分的不断的自我更新。”可以看出，第一，蛋白体是生命的物质基础；第二，生命是物质运动的特

2、殊形式，是蛋白体的存在方式；第三，这种存在方式的本质就是蛋白体与其外部自然界不断的新陈代谢。现代生物化学的实践完全证实并发展了恩格斯的论断。氨基酸是构成蛋白质的基石。氨基酸是生物有机体的重要组成部分,是组成蛋白质的基本单元,具有极其重要的生理功能。随着生物的进步，人类对生物体内的生理机能及代谢活动的了解，氨基酸在生物体内的重要生物机能越来越清楚。氨基酸是生命机体之营养，生存和极为重要的物质，在生命体内物质代谢调控、信息传递方面扮演重要角色。人类的疾病状态和氨基酸的存在情况有直接关系。任何一种氨基酸的缺少，人体的正常生命代谢就会出现障碍,甚至导致各种疾病的发生或生命活

3、动终止.由此可见,氨基酸在人体生命活动中显得多么重要.数量：近30年来，在开发和研究氨基酸方面均取得重大进展，在发现新氨基酸种类和数量方面已由60年代50种左右，到现在已突破400种。产量：60年代初世界氨基酸产量不过10万吨，现在已跃上百万吨，产值超百亿美元。预计：但与实际需求量还有较大距离，据专家们预计，到2009年年产值可望达到300亿美元。其中，用于合成的氨基酸市场年增长率约为7%,在2009年将达到10亿美元,用于合成甜味肽的氨基酸的市场份额将超过4亿美元。氨基酸的发展国际上的发展国内发展我国氨基酸类生化产品近10年虽发展迅速,但与发达国家比较,无论在品种、

4、产量或开发能力上,均有较大差距,不能满足市场需求。目前,我国进口的近200种生化药中,氨基酸类约占1/4,其中制剂品种略多于原料药,制剂中近一半为大输液。这也说明我国氨基酸类药有着广阔发展前途。氨基酸作为人类营养添加剂、调味剂、饲料添加剂、医药、农药等在食品、农业、畜牧业及人类健康、保健等诸多方面有着广泛的应用。氨基酸的应用价值氨基酸是构成生物体蛋白质的基本单位，人体体液中缺少某种氨基酸就会发生不同的疾病。因此，氨基酸对维持和补充病人的营养，抢救垂危病人的生命起到了重要的作用。蛋白质氨基酸有20种，非蛋白质氨基酸有400多种，其衍生物和合成的多肽品种达数千种之多。氨基

5、酸广泛应用于医药、食品、保健、饲料、化妆品、农药、肥料、制革、科学研究等领域。氨基酸在医药行业的应用氨基酸作为蛋白质的基本组成单位，直接参与生物体内的新陈代谢和其他生理活动，在医药方面可用作营养剂、代谢改善剂、抗溃疡、防辐射、抗菌、治癌、催眠、镇痛以及为特殊病人配制人工合成膳食等。以氨基酸为原料的激素、抗菌素、酶抑制剂、抗癌药等生物活性多肤也不断出现，已在工业上生产的多肽有谷胱甘肽、促胃液素、催产素、降钙素等。1.氨基酸为主要原料谷氨酸、精氨酸；赖氨酸；酪氨酸；色氨酸；甲硫氨酸；胱氨酸、半胱氨酸；天冬氨酸等。（氨基酸输液、激素、抗生素、抗癌剂等）2、氨基酸衍生物为主要

6、原料4一羟基脯氨酸；N-乙酰-L谷酰胺铝；二羟基铝-L-组氨酸；组氨酸-维生素U-蛋氨酸、N-乙酰色氨酸的铝、钛、铋等可以治疗慢性肝炎、防止肝硬化、恢复疲劳、治疗抑郁症和脑血管障碍引起的运动失调；还可以作为抗生素及抗高血压药、抗肿瘤及抗菌增效剂等。3、多肽该类药品也是今后的发展重点之一。多肽在临床上使用非常广泛，主要用于治疗癌症、HIV病毒和免疫系统功能减退、对传统抗生素产生抗体的感染以及疫苗等。已在工业上生产的多肽有谷胱甘肽、促胃液素、催产素、促ACTH、降钙素等。全球合成多肽原料药的产量在100kg左右，但销售额达2.5亿一3亿美元，而做成制剂的销售额则达25亿一

7、30亿美元。多肽原料药需求量的年增长率在10%以上。在饲料添加剂行业的应用主要有蛋氨酸和赖氨酸功效:促进动物生长发育;改善肉质，提高畜禽生产能力，增加产量；提高饲料利用率，节省蛋白质饲料；降低成本。国际上配合饲料的发展趋势是以“维生素+矿物质十氨基酸”为主要添加剂，以缓解蛋白质饲料资源供需矛盾。据饲料工业发展规划，届时所需的蛋氨酸为3万吨以上，赖氨酸2.5一3.0万吨。蛋氨酸具有促进肾上腺素合成胆碱、抗脂肪肝的作用。主要用于鸡饲料，亦可用于猪、牛的配合饲料;在目前鱼粉供应不足的情况下，蛋氨酸与豆类饲料配合使用，还可以部分代替鱼粉。赖氨酸具有增强畜禽食