氨基酸之亮氨酸

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1、氨基酸之亮氨酸尹贤洙名称中文学名：亮氨酸、白氨酸化学结构名称：α-氨基-γ-甲基戊酸、α-氨基异己酸英文名：Leucine英文简写：L、Leu分子式化学式：C6H13NO2分子式：(CH3)2CHCH2CH(NH2)COOH相对分子量：131.18物化性质L-亮氨酸为白色结晶或结晶粉末，是一种非极性氨基酸，味微苦，溶于水，20℃、25℃时溶解度分别为23.7g/L和24.26g/L，溶于乙酸(10.9g/L)、稀盐酸、碱溶液及碳酸盐溶液，微溶于醇(0.72g/L)，不溶于醚，物化性质加热到145℃-148℃时升华，293℃-295℃时分解，相对密度为1.29(1

2、8℃)，比旋光度为+14.5至+16.0，等电点为5.98。L-亮氨酸的特性L-亮氨酸为白色有光泽的六面体结晶或白色结晶性粉末。味道：略有苦味。温度于145℃~148℃时升华。熔点：332℃（消旋体），293℃～295℃（左旋体分解）。L-亮氨酸的特性酸碱性：饱和溶液pH值约为5.5～6.5相对密度：左旋体的相对密度为1.293克/立方厘米。在烃类存在下，在无机酸水溶液中，性能比较稳定。L-亮氨酸的特性每克溶于约40ml水和约100ml醋酸。微溶于乙醇，溶于稀盐酸和碱性氢氧化物和碳酸盐溶液。不溶于乙醚。L-亮氨酸的特性L-亮氨酸是常见十八种氨基酸中的一种，也是人

3、体八种必需氨基酸之一，由于L-亮氨酸和L-异亮氨酸、L-缬氨酸的分子结构中都含有一个甲基侧链而被称为支链氨基酸(Branchedchainaminaacids,BCAA)。生产方法氨基酸的制造是从1820年的水解蛋白质开始的。其提取顺序是L-胱氨酸，L-组氨酸，L-亮氨酸，L-精氨酸，1908年日本人Ikeda发现谷氨酸钠是鲜味的强化剂，开始了工业化生产氨基酸的历史。生产方法1957年日本开始运用微生物进行谷氨酸发酵生产，从此揭开了微生物发酵方法生产氨基酸的历史新篇章。20世纪六十年代左右，关于L-亮氨酸生物合成以及其代谢调节机制相继阐明。这为微生物发酵法生产L

4、-亮氨酸定向育种及酶法生产L-亮氨酸提供了理论基础。生产方法L一亮氨酸的生产方法主要有：化学合成法、提取法(蛋白水解法)、酶催化法、微生物发酵法等。生产方法-化学合成法亮氨酸化学合成法有A.Strecker,n-卤代酸氨解、相转移催化等几种方法。虽然化学合成法原理简单，价格低廉，但操作复杂，反应条件苛刻，产物多，产率不高，并且有的方法涉及到有毒物质。化学合成法得到亮氨酸是消旋的DL-亮氨酸，为了得到L-亮氨酸，必须进行光学异构体的拆分。因此化学合成法很少用于L-亮氨酸的生产。生产方法-提取法(蛋白水解法)氨基酸是蛋白质的组成单位，在酸性条件下，将L-亮氨酸含量较

5、高的蛋白质水解，得到各种氨基酸的混合物，经分离、纯化、精致等工序获得L-亮氨酸产品。我国大部分厂家采用蛋白质水解法生产L-亮氨酸和L-胱氨酸。生产方法-提取法(蛋白水解法)蛋白质水解法生产L-亮氨酸的优点是生产设备简单，技术要求不高，并且L-亮氨酸在蛋白质中的含量较高。但是蛋白质水解法生产的缺点是费时、污染严重、收率低、产品质量得不到保证，大规模生产受到限制。生产方法-酶催化法生产L-亮氨酸通常是利用转氨酶转氨给一酮基异己酸而生成L-亮氨酸。将相关的酶和NADH（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸）共价结合在膜上，让底物缓缓地经过膜而进行酶催化反应生成L-亮氨酸。生产方法-酶

6、催化法获得突变株常用的几种方法如下：选育营养缺陷型菌株，切断或改变平行代谢途径；选育抗结构类似物突变株，解除反馈抑制和阻遏；选育细胞膜通透性突变株，使目的产物分泌到细胞外，使细胞内终产物的浓度达不到引起反馈调节的浓度；应用基因工程、代谢工程的手段有目的改造微生物菌株，使其高浓度合成目的产物。生产方法-微生物发酵法微生物发酵法是高效、环保、节能、易于控制的方法。在工业生产时，微生物发酵法分为六个步骤：浓缩段→一次中和段→氨解段→脱色段→二次中和段→精制段生产方法-微生物发酵法一．浓缩段原料：蒸汽将一次母液通入浓缩罐内，通入蒸汽，温度120℃，气压-0.09Mpa，

7、浓缩时间6h，结晶。终点产物：结晶液（去一次中和段）生产方法-微生物发酵法二，一次中和段辅料：硫酸，纯水结晶液进入一次中和罐，通入硫酸，纯水，温度80℃，中和时间4h，过滤终点产物：1，滤液（回收利用）2，滤渣（去氨解段）生产方法-微生物发酵法三,氨解段辅料：氨水，纯水，蒸汽滤渣进入氨解罐，通入氨水，纯水，蒸汽，温度80℃，氨解时间3h，过滤。终点产物，1，滤液（回收利用）2，滤渣（去脱色段）(胱氨酸)生产方法-微生物发酵法四，脱色段。辅料：蒸汽，纯水，活性炭滤渣进入脱色罐，通（投）入蒸汽，纯水，活性炭，温度80℃，脱色时间2h，过滤。终点产物：1，滤渣（回收利

8、用）2，滤液（去二次中和