氨基酸之亮氨酸

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时间:2019-06-29

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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

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