文 献 综 述

1.1选题背景

γ-聚谷氨酸(γ-PGA)是一种多功能的生物高分子，由D-谷氨酸或L-谷氨酸通过α-氨基和γ-羧基形成γ-酰胺键连接而成，相对分子质量在10万一200万之问。1937年Ivanovics等最先在炭疽芽孢杆菌的夹膜中发现了γ-聚谷氨酸，随后Bovamick等发现有些芽孢杆菌属细菌能在发酵培养基中蓄积γ-聚谷氨酸，此后利用微生物发酵生成γ-聚谷氨酸的研究便活跃起来。γ-聚谷氨酸结构式如下：

γ-聚谷氨酸主链上含有大量游离羧基, 可发生交联、螯合、衍生化等应, 具有强水溶性、生物相容性、生物降解性等[1]。随着人们环保意识日益增强, γ-聚谷氨酸作为可生物降解高分子材料已备受关注。由于微生物合成的γ-聚谷氨酸是一种水溶性的、生物可降解的、对人体和环境无害的生物高分子，因此具有广阔的应用前景：可作为增稠剂、保湿剂、苦味掩盖剂、防冻剂、缓释剂、生物粘合剂、药物载体、高分子纤维、高吸水树脂、生物絮凝剂和重金属吸附剂而应用于食品、化妆品、医药、农业及工业等众多领域[2] 。

2.1 γ-聚谷氨酸的一般制备方法

2.1.1 化学合成法

最早，γ-聚谷氨酸制备采用传统的多肽合成法，即将谷氨酸逐个连接或采用片段组合连接成肽，这个过程一般包括基团保护、活化和脱保护等步骤。但是化学合成法工艺路线长，副产物多，收率低，特别对含20个氨基酸以上纯多肽合成相当困难，而且成本过高，因此要获得高纯度的、能用作药物载体的γ-聚谷氨酸，该法是不可取的。

2.1.2酶转化法

酶转化法为一步酶促反应，可避免全合成途径中复杂的反馈调节作用，使γ-聚谷氨酸积累到相当高的浓度，可得到高含量产物、低含量杂质的反应液，有利于产物的分离纯化，由于工艺路线简单、周期短，容易大规模生产，可大大降低生产成本。但是酶转化法生产γ-聚谷氨酸得到的产物分子量小，而γ-聚谷氨酸的许多物理化学性质与其分子量密切相关，因此该方法不适合实际生产。