Для чего используется полиглутаминовая кислота?

Что такое полиглутаминовая кислота?

Полиглутаминовая кислота представляет собой высокомолекулярный полимер аминокислоты, образованный объединением L-глутаминовой кислоты и D-глутаминовой кислоты [D-Gl] через у-амидные связи.Существует множество методов синтеза полиглутаминовой кислоты, таких как традиционный метод синтеза пептидов, метод конденсации димеров, метод экстракции натто, метод микробной ферментации и т. д. Поскольку метод химического синтеза очень сложен и не имеет значения для промышленного применения, поэтому для исследования метод синтеза полиглутаминовой кислоты в основном сконцентрирован в области микробной ферментации.Что касается исследований полиглутаминовой кислоты, вырабатываемой микроорганизмами, Япония всегда была в авангарде различных стран.Сначала он был образован с использованием Bacillus natto для полимеризации глутаминовой кислоты.В последние годы в Китае, США и других странах также проводились исследования по синтезу γ-полиглутаминовой кислоты путем микробной ферментации.Существует много штаммов, которые могут ферментировать и продуцировать γ-полиглутаминовую кислоту, такие как Bacillus licheniformis и Bacillus subtilis, и большинство исследований посвящено продукции PGA Bacillus subtilis.В моей стране колледжи и университеты, такие как Чжэцзянский университет и Нанкинский технологический университет, начали исследования по производству полиглутаминовой кислоты путем микробной ферментации.Как полимер полиглутаминовая кислота обладает уникальными физическими, химическими и биологическими свойствами, такими как биоразлагаемость, хорошая биосовместимость, сильное удержание воды и нетоксичность для организма человека.Эти характеристики определяют широкое применение полиглутаминовой кислоты в таких областях, как сельское хозяйство, пищевая промышленность, медицина, охрана окружающей среды, косметическая промышленность, табачная, кожевенная промышленность и защита семян растений.

Для чего используется полиглутаминовая кислота?

Образуется путем агрегации микробов.Полиглутаминовая кислота представляет собой высокомолекулярный полимер.В его молекулярной цепи имеется большое количество свободных карбоксильных групп, что придает ему свойства обычной поликарбоновой кислоты, такие как сильное водопоглощение и способность образовывать хелатные соединения с металлами.Кроме того, большой объем активности сайта способствует функционализации материалов, например, получению сверхабсорбирующей смолы после частичного сшивания, поэтому он имеет широкий спектр применения.Благодаря своим уникальным физическим, химическим и биологическим свойствам 7-PGA широко используется во многих областях, таких как фармацевтическое производство, пищевая промышленность, сельское хозяйство, озеленение и защита семян растений, и имеет большое значение для разработки и перспективы применения.

1. Применение порошка полиглутаминовой кислоты в сельском хозяйстве.

Хорошая биоразлагаемость и сильное водопоглощение демонстрируют его большой потенциал для применения в сельском хозяйстве.Из-за нехватки воды в пустынях и вододефицитных районах семенам растений трудно прорастать, а озеленение затруднено.По этой причине Тосио Хара, профессор Департамента сельского хозяйства Университета Кюсю в Японии, и другие разработали водопоглощающую смолу. Чрезвычайно прочная смола натто делает ее идеальным материалом для покрытия семян для озеленения пустынь и районов с дефицитом воды.Пока семена растений обернуты этой смолой и посажены в пустынях и районах с дефицитом воды, они могут быстро прорасти, и эффект будет идеальным.Исследование Ван Цзяньпингу показало, что замачивание семян в растворе 7-PGA с концентрацией 0,10-0,30 г/л в течение 1-3 дней может повысить скорость прорастания и энергию семян табака, а также сократить время появления всходов.По сравнению с контролем активность амилазы, пероксидазы и каталазы обработанных семян повышалась в разной степени, а наилучший эффект был при обработке семян 0,20 г раствора 7-ФГК в течение 1 сут.А поскольку полиглутаминовая кислота обладает хорошей биоразлагаемостью, она идеально подходит для проектов по озеленению пустыни и позволяет избежать загрязнения.При использовании удобрений, инсектицидов, гербицидов, средств от насекомых и т. д. добавление соответствующего количества полиглутамата может продлить время пребывания этих препаратов на поверхности мишени, и их нелегко смыть из-за сухости и дождя.Полиглутаминовая кислота смешивается с обрабатываемой почвой в определенной пропорции, что может не только сократить время и затраты на орошение, но и улучшить агрегатную структуру почвы, тем самым улучшая удержание влаги в почве, водопроницаемость и воздухопроницаемость, уменьшая разницу температур между днем ​​и ночью. почву и добиться улучшения.Неполноценная почва, цель повышения урожайности и сбора урожая.

2. Применение полиглутаминовой кислоты в повседневных нуждах.

Его международное название в косметической фармакопее — NattoGum.Гидрогель полиглутаминовой кислоты представляет собой бесцветный, прозрачный и мягкий коллоид без запаха.Благодаря своей трехмерной решетчатой ​​структуре он обладает превосходным водопоглощением и медленным высвобождением.Кроме того, он также обладает пленкообразующими свойствами, а также обладает отличной разглаживающей функцией, особенно его супер-5000-кратное водопоглощение и увлажняющая способность, что наиболее подходит для косметики для усиления увлажняющего эффекта.7-PGA может улучшить долгосрочный высокий увлажняющий эффект кожи;он может эффективно уменьшить потерю воды через кожу;это может повысить эластичность кожной ткани;это может усилить естественные увлажняющие ингредиенты кожи;имеет эффект отбеливания кожи.Новый тип кондиционера для волос также может быть получен с использованием полиглутаминовой кислоты.Этот новый кондиционер для волос наносится на поверхность волос, а образующаяся пленка может не только предотвращать испарение влаги из волос, но и липкие ингредиенты в нем могут играть роль, аналогичную клею, для восстановления чешуек волос, которые вот-вот будут повреждены. упасть.Способность подгузников и гигиенических прокладок, смешанных с полиглутаминовой кислотой, впитывать воду в 2-5 раз сильнее, чем у традиционных бумажных подгузников.Кроме того, хорошая биоразлагаемость и биосовместимость у-полиглутаминовой кислоты наделяют ее продукты экологически чистыми и нетоксичными побочными эффектами.

3. Применение полиглутаминовой кислоты в медицине.

PGA обладает хорошей биосовместимостью и биоразлагаемостью, и в качестве носителя лекарственного средства он может обеспечивать замедленное высвобождение лекарственного средства и нацеливание, улучшать растворимость лекарственного средства в воде, уменьшать побочные реакции на лекарственные средства и повышать эффективность лекарственного средства_l.7-PGA может улучшить растворимость лекарств в воде и увеличить биодоступность лекарств.

Как носитель лекарств и вакцинный адъювант он показал лучшие результаты, чем традиционные материалы.Эти новые материалы обладают хорошей биосовместимостью!Более низкая токсичность, направленность и замедленное высвобождение были эффективно улучшены, что является основным направлением исследований и разработок новых лекарств и медицинских материалов.

4. Применение полиглутаминовой кислоты в качестве биомедицинских материалов.

Остеопороз стал одним из распространенных заболеваний пожилых людей.Исследования Ацуси Сугино Тошики и Миядзаки Тикара Оцуки показали, что восстановление плотности костей необходимо для имплантации искусственных суставов.PGA имеет огромное количество карбоксильных групп, которые способствуют образованию ядер кристаллов апатита и восстановлению плотности костей.PGA может повышать растворимость внутриклеточного и внеклеточного Caz+ и абсорбцию Ca в кишечнике, поэтому его можно использовать в качестве важного средства для лечения остеопороза.

В качестве биоадгезива y-PGA можно использовать для остановки непрерывного кровотечения из тканей или герметизации утечки газа и жидкости в организме, а также его можно применять для восстановления разрезов аорты.Это новый тип безопасной и безвредной биоклейкой ленты.Биологический желатин нового типа, изготовленный из свиного коллагена и поли-L-глутаминовой кислоты, превосходит целлюлозу в предотвращении утечки воздуха в легкие.

Хорошие биоаффинность, способность к разложению и другие характеристики делают его перспективным для применения в биомедицинских материалах.

5. Применение полиглутаминовой кислоты в пищевой промышленности.

Добавление PGA в крахмалистые продукты может предотвратить их старение, улучшить текстуру и сохранить форму.y-PGA также используется в качестве стабилизатора для мороженого, загустителя для фруктового сока, средства для удаления горечи из различных пищевых продуктов, здоровой пищи, стабилизатора или в качестве добавки для улучшения вкуса L2.Поскольку он может повышать растворимость внутриклеточного и внеклеточного Са, а также абсорбцию Са2 в кишечнике, ученые предложили использовать у-ФГК и его соли в качестве пищевых добавок в диетических продуктах.После того, как PGA переваривается и гидролизуется, она становится единственной аминокислотой, глутаминовой кислотой, которая будет поглощаться и использоваться человеческим организмом.Таким образом, PGA в качестве добавки может не только улучшить вкус пищи, но и усилить ее питательность.

6. Применение порошка полиглутаминовой кислоты в других областях.

Карбоксильная группа y-PGA может быть использована в качестве отличного термопласта после этерификации.Как зеленый пластик, он может широко использоваться в различных промышленных приложениях, таких как упаковка для пищевых продуктов.Он может быстро разлагаться в природе, не вызывая загрязнения окружающей среды;его можно использовать в качестве хелатирующего агента металла или адсорбента и биологического флокулянта при очистке воды или сточных вод.Полиметилглутамат (PMG), промышленно производимый в Японии, в основном используется для синтетической кожи (агент для обработки поверхности) или агент для обработки волокна.PGA можно использовать в качестве адаптанта в различных средах, например, вблизи клеточного эпидермиса в щелочной среде. Эффект нейтрализации pH может предотвратить тяжелую дегидратацию галофильных бактерий в среде с чрезвычайно высоким содержанием солей, а также его можно использовать в качестве низко -температурный защитный материал.