文 献 综 述

1.1 β-丙氨酸的简介

L-天冬氨酸α-脱羧酶(L-aspartate-alpha- decarboxylase, PanD)以 L-天冬氨酸为底物脱去α-羧基生成β-丙氨酸。β-丙氨酸（β-Alanine）是自然界中唯一存在的β型氨基酸，是一种非蛋白氨基酸， 1972年在尿嘧啶的降解产物中发现的（由Ross和Monroe发现）。β-丙氨酸(β-alanine )，即3-氨基丙酸(3-aminopropanoic acid )，又称为β-氨基丙酸，β-丝析氨酸，β-初油氨基酸。Β-丙氨酸的化学索引号((CAS)为107-95-9，分子式为C₃H₇NO₂，相对分子量为89.094，相对密度为1.4370。

β-丙氨酸主要作为代谢的中间产物，广泛地存在于动物、植物、微生物的代谢过程中，对生物体的生长和发育起着必不可少的作用。医药工业上主要是以β-丙氨酸作为初始原料合成泛酸钙、肌肽（丙氨酰组氨酸，β-丙氨酰-组氨酸二肽，Carnosine）、帕米膦酸钠（pamidronate）、巴柳氮（Balsalazide）、β- 丙氨酸金属配合物。β-丙氨酸还可作为药剂制备中的沉淀剂、水净化絮凝剂、电镀缓蚀剂、铅中毒解毒剂，以及用于合成甜味剂等。

1.2β-丙氨酸的主要代谢途径

第1条：在大肠杆菌、谷氨酸棒杆菌等细菌体内,在L-天门冬氨酸-a-脱羧酶催化下,L-天门冬氨酸脱羧生成b-丙氨酸。Cronan研究证明E.coli中b-丙氨酸主要是经由这条途径合成的。第2条：在动物、E.coli等生物体内,尿嘧啶被还原为5,6-二氢尿嘧啶,再降解成b-脲基丙酸（即一氨甲酞一丙氨酸），N-氨甲酰b-丙氨酸在b-丙氨酸合成酶的作用下生成b-丙氨酸。第3条：丙二酸半醛氨基化，L-丙氨酸和3-氧丙酸或丙二酸半醛在b-丙氨酸-丙酮酸转氨酶的催化下生成b-丙氨酸和丙酮酸。第4条：在酿酒酵母中，b-丙氨酸来源于精氨酸、脯氨酸的降解产物精胺，精胺氧化产生的b-氨基丙醛在醛脱氢酶的作用下生成b-丙氨酸。第5条：肌肽在丙氨酰组氨酸二肽酶的作用下生成b-丙氨酸和组氨酸。第6条：b-丙酰基-精氨酸或b-丙酰基-赖氨酸在N2-(4-氨基丁酰)-L-精氨酸（或赖氨酸）水解酶催化下生成b-丙氨酸和L-精氨酸（或赖氨酸）。第7条：N-乙酰-b-丙氨酸在N-乙酰-b-丙氨酸酞胺水解酶催化下生成一丙氨酸和乙酸。第8条：鹅肌肽、肌肽在丙氨酰甲基组氨酸二肽酶的作用下生成b-丙氨酸。

这8条途径是目前发现的生物体内合成b-丙氨酸的可能途径，通过对这些途径的研究,可以找到生成b-丙氨酸的关键酶系，从而找到一条生物法生产b-丙氨酸的最佳途径。

1.3β-丙氨酸的应用

β-丙氨酸主要作为代谢的中间产物，广泛地存在于动物、植物、微生物的代谢过程中，对生物体的生长和发育起着必不可少的作用。医药工业上主要是以β-丙氨酸作为初始原料合成泛酸钙、肌肽（丙氨酰组氨酸，β-丙氨酰-组氨酸二肽，Carnosine）、帕米膦酸钠（pamidronate）、巴柳氮（Balsalazide）、β- 丙氨酸金属配合物。β-丙氨酸还可作为药剂制备中的沉淀剂、水净化絮凝剂、电镀缓蚀剂、铅中毒解毒剂，以及用于合成甜味剂等。

1.4β-丙氨酸的生产方法