背景及概述[1]
氨基酸是生物功能大分子蛋白質(zhì)的基本組成單位,能夠在植物或動物組織中合成,也可由蛋白質(zhì)水解得到,其在組織的代謝、生長、維護(hù)和修復(fù)過程中起重要作用。作為重要營養(yǎng)素,氨基酸可從食物中獲取,無須通過其他輔助手段補(bǔ)充,但是,在特殊情況下,為了恢復(fù)體內(nèi)代謝平衡,增強(qiáng)免疫力等,就需要額外的補(bǔ)充各種氨基酸。
亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸都是支鏈氨基酸,它們有助于訓(xùn)練后肌肉的恢復(fù),控制血糖,并給身體組織提供能量。其中,D-亮氨酸是最有效的一種支鏈氨基酸,但是人體自己不能生產(chǎn),只能通過飲食獲得,但普通食品中幾乎不含D-亮氨酸,D-亮氨酸多出現(xiàn)在細(xì)菌的肽聚糖中。因此,D-亮氨酸多通過發(fā)酵法獲得。
提純方法[1]
發(fā)酵法生產(chǎn)D-亮氨酸多以葡萄糖作為營養(yǎng)物質(zhì),在發(fā)酵過程中,由于加入的原料糖不能全部被利用,發(fā)酵液還夾帶多糖、非還原糖等不能被發(fā)酵利用的物質(zhì),因此發(fā)酵結(jié)束后,發(fā)酵液中除存在D-亮氨酸外,還有蛋白質(zhì)、色素、膠體物、原料還原糖、多糖、非還原糖等,以及纈氨酸、異亮氨酸、蛋氨酸等雜氨基酸。
一種D-亮氨酸的提純方法,包括以下步驟:
取D-亮氨酸發(fā)酵液體積135L升溫至80℃,攪拌狀態(tài)下,保溫半小時(shí)進(jìn)行滅活處理,處理結(jié)束后,取樣檢測D-亮氨酸含量為41.89g/L,合計(jì)D-亮氨酸5.65kg,控制物料溫度低于40℃,壓力小于0.65MPa,流速220L/h過陶濾,除去菌渣和部分雜質(zhì),共收集陶濾液120L,取樣檢測濾液中D-亮氨酸濃度為40.91g/L,合計(jì)D-亮氨酸4.91kg。
將所得陶濾清液調(diào)節(jié)PH至6,70℃下進(jìn)行濃縮得到濃縮液,使?jié)饪s液中D-亮氨酸的濃度達(dá)到110g/L,向濃縮液中加入NaCl,調(diào)節(jié)濃縮液中的離子強(qiáng)度達(dá)到0.25mol/L后,進(jìn)行梯度降溫,降溫速率為9℃/h,直到濃縮液溫度降至15℃以下,結(jié)晶得到D-亮氨酸濕粉6.72kg;
將D-亮氨酸濕粉溶于25L的PH為9.5的氫氧化鈉水溶液中,充分溶解后,補(bǔ)加純化水至D-亮氨酸濃度為150g/L,此時(shí)溶液的體積為30L,向溶液中加入鹽酸溶液,反調(diào)PH為6后,加入KCl調(diào)節(jié)溶液的離子強(qiáng)度達(dá)到0.08mol/L,以6℃/h的降溫速率進(jìn)行降溫,當(dāng)溫度降至15℃時(shí),攪拌30min進(jìn)行結(jié)晶,過濾分離結(jié)晶,用與結(jié)晶質(zhì)量相同的5℃的冷水對結(jié)晶進(jìn)行洗滌,洗滌結(jié)束后,在80℃、真空度為-0.095MPa條件下對結(jié)晶進(jìn)行干燥,最終得到4.22kgD-亮氨酸晶體。
整個(gè)提純過程在潔凈區(qū)生產(chǎn),所得產(chǎn)品純度為99.3%,水分含量為0.04wt%,收率為74.1%。
應(yīng)用[2-3]
CN202011126111.9報(bào)道了D-亮氨酸和氯己定組合物的應(yīng)用,尤其涉及D-亮氨酸和氯己定組合物在制備預(yù)防或治療齲病藥物中的應(yīng)用。本發(fā)明通過實(shí)驗(yàn)研究證明D-亮氨酸增強(qiáng)氯己定對致齲變形鏈球菌的殺菌作用的機(jī)制為D-亮氨酸將生物膜狀態(tài)的變形鏈球菌轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚顟B(tài)的浮游變形鏈球菌,使變形鏈球菌更易殺滅,從而增強(qiáng)氯己定對變形鏈球菌的殺滅作用,通過在口腔殺菌劑氯己定中添加綠色化合物D-亮氨酸,制備D-亮氨酸和氯己定組合物,殺滅致齲變形鏈球菌生物膜,大大降低氯己定的使用濃度,降低氯己定臨床應(yīng)用的不良反應(yīng),達(dá)到同等的殺菌效果,具有臨床轉(zhuǎn)化前景。
CN201180012935.6報(bào)道了一種處理、減少或抑制由細(xì)菌引起的生物薄膜形成的方法,所述方法包括:將物品與包含有效量的D-氨基酸的組合物接觸,所述組合物實(shí)質(zhì)上不包含所述對應(yīng)的L-氨基酸,由此處理、減少或抑制所述生物薄膜形成,其中所述D-氨基酸選自由D-丙氨酸、D-半胱氨酸、D-天冬氨酸、D-谷氨酸、D-組氨酸、D-異亮氨酸、D-賴氨酸、D-亮氨酸、D-天冬酰胺、D-脯氨酸、D-谷氨酰胺、D-精氨酸、D-絲氨酸、D-蘇氨酸、D-纈氨酸、D-色氨酸、D-酪氨酸及其組合所組成的組。
參考文獻(xiàn)
[1] [中國發(fā)明] CN201910764076.4 一種D-亮氨酸的提純方法
[2] CN202011126111.9D-亮氨酸和氯己定組合物的應(yīng)用
[3] CN201180012935.6用于處理生物薄膜的方法和涂層