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。
·
废水处理——生物高分子
絮凝剂,可代替
聚丙烯酰胺。
· 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。
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
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
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。