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多聚谷氨酸

化学物质

多聚谷氨酸是一种化学物质，分子式是L-Glu-(L-Glu)n-L-Glu。

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。
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或多聚谷氨酸、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。
AquaDip是γ-聚谷氨酸（γ-PGA），它是一种水溶性，生物降解，不含毒性，使用微生物发酵法制得的生物高分子。γ-PGA是一种有粘性的物质，在“纳豆”——发酵豆中被首次发现。γ-PGA是一种特殊的阴离子自然聚合物，是以α - 胺基（α -amino）和γ - 羧基（γ -caboxyl）之间经酰胺键结（amide linkage） 所构成的同质性聚酰胺（homo-polyamide）γ -PGA的分子量从5万到2百万道尔顿不等。
现状
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。
应用领域：
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。
· 食品工业--作为食品及饮料类的增稠剂，改善饮料的味道，作稳定剂添加在冰淇淋中，纹
理强化剂，粘结剂，动物饲料的添加剂，抗冻剂或保护剂，减轻苦味剂，作为添加剂使用在淀粉食
品（面包&；面条）可避免老化、改善食品的质地和保持食物的形状。
· 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..
· 化妆品——作为一个保湿剂以改善皮肤护理质量，作为增白剂具有长期持久的抗折皱的性
能。
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。
可用于护肤产品、洗发水、发乳、剃须霜和口红中。
应用
在化妆品上的应用
特殊的分子结构，使其具有极强的保湿能力，能有效地增加皮肤的保湿能力，促进皮肤健 康，其超强的保湿能力更优于玻尿酸（hyaluronic acid,HA）以及胶原蛋白（Collagen），为新一代的生物科技保湿成份。作为增白剂具有长期持久的抗折皱的性能。比其他聚合物商品更具优势.
现场肌肤使用
10秒，肌肤立感滑爽，聚谷氨酸液瞬间潜入皮肤，立时锁水。
仅2天——面部皮肤明显水润光滑，触摸即感细嫩，细纹淡化，坑坑包包逐渐平整。
9天——肌肤充满弹性，皮肤紧致，老化角质一扫而光，皮肤靓白开始蜕变。
16天——眼袋缩小，松弛的肌肤变得紧致，眼角细纹变浅，色斑不知不觉变淡。
28天——斑点、皱纹不翼而飞；全身水水嫩嫩，充满弹性；乳房、臀部上翘，重回少女时代。
坚持使用，肌肤如丝般质感，闪现珍珠光彩，肌肤定格18岁少女时代！
对皮肤的各项功能比较
在食品方面的应用
谷物、烘焙食品中作用
⒈增加钙及矿物质吸收
⒉碎屑片较少
⒊抗氧化、不易软化、风味维持
⒋口感佳、保存期限延长
⒌使面包烘焙后体积增加，富含水份，更膨松，有效防止变形。
⒍改善“面体质地”、维持“面体形态”
油炸食品中
⒈ 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。
⒉ γ -PG A 可降低体脂堆积（避免油炸食物吃太多的缺点）
⒊ 保水，多汁
⒋抗冻性佳（减少冷冻、解冻过程对质地的破坏）
茶饮料中
⒈钠型γ-PGA会增加红茶茶汤红色度，钙型则会些微降低。
⒉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。
冰淇淋的可能效果
⒈γ-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.
⒉ 改善冰淇淋口感，清爽而不糊口
⒊ 增加抗熔化性
⒋ 促进钙质吸收
⒌ 具有类似微胶囊包覆香味的功能
传统食品之应用
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）。
免疫特异性
〔1〕天然多聚谷氨酸。在脾脱疽菌的被膜物质中或枯草菌的培养液中有多聚-γ－D-谷氨酸。此化合物具有免疫特异性，但不显示双缩脲反应，并且不能被蛋白酶分解。完全水解产生D-谷氨酸。
〔2〕是N-羧基-γ-乙基谷氨酸酯的无水物聚合生成的多聚谷氨酸，不显示免疫特异性，能产生双缩脲反应。可被胰脏蛋白酶、羧肽酶、木瓜蛋白酶分解。
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