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| 谷氨酸 | |
|---|---|
| 參數 | 數值 |
| 20種常見α氨基酸之一 | 谷氨酸是構成蛋白質的20種常見α氨基酸之一。作為谷氨酰胺、脯氨酸以及精氨酸的前體。分為左旋體、右旋體和外消旋體三種形態，左旋體即L-谷氨酸，L-谷氨酸是蛋白質合成中的編碼氨基酸，哺乳動物非必需氨基酸，在體內可以由葡萄糖轉變而來。常溫下是一種白色或無色鱗片狀晶體，呈微酸性，無毒。微溶于冷水，易溶于熱水，幾乎不溶于乙醚、丙酮及冷醋酸中，也不溶于乙醇和甲醇。在200℃時升華，247℃－249℃分解，密度1.538g/cm3，旋光度+37－+38.9(25℃)。L-谷氨酸的用途廣泛，它本身作為藥品，能治療肝昏迷癥，也可用來生產味精（谷氨酸鈉）、食品添加劑、香料和用于生物化學的研究。以糖質為原料經微生物發酵，采用“等電點提取”加上“離子交換樹脂”分離的方法而制得L－谷氨酸。 谷氨酸鹽在自然界普遍存在的。多種食品以及人體內都含有谷氨酸鹽，它即是蛋白質或肽的結構氨基酸之一，又是游離氨基酸，L型氨基酸美味較濃。 谷氨酸是里索遜1856年發現的，為無色晶體，有鮮味，微溶于水，而溶于鹽酸溶液，等電點3.22。大量存在于谷類蛋白質中，動物腦中含量也較多。谷氨酸在生物體內的蛋白質代謝過程中占重要地位，參與動物、植物和微生物中的許多重要化學反應。 |
| 使用歷史 | 谷氨酸因最初從谷物中制取而得名。分布很廣，幾乎存在于所有蛋白質組成中。蛋白質水解即得谷氨酸。無色板塊狀結晶，等電點為3.3，溶于水，不溶于苯、醚等有機溶劑，水溶液呈酸性，是酸性氨基酸。在生理上谷氨酸能與甘氨酸、半胱氨酸結合成有重要生理功能的谷胱甘肽。谷氨酸具有鮮味，其鈉鹽就是味精。味精在高熱下會分解，不能強熱。日本化學家池田首先發現味精。一個偶然的機會，他喝海帶湯感到有鮮味，經過研究，用100 公斤海帶提取得2克谷氨酸鈉。后來日本大量生產味精，稱之為“味之素”。中國在20世紀 30年代由上海天廚味精廠首先生產味精，遠銷各國獲得盛名。常用天然麥膠蛋白或酪蛋白經水解后，將溶液pH值調節到3.3得到谷氨酸沉淀，分離后再加入適量氫氧化鈉就成味精。味精也可人工合成，但成本昂貴，通常仍用上述蛋白質水解法制取。20世紀60年代后，日本利用微生物發酵生產谷氨酸。他們將短小桿菌屬、小球菌屬、芽孢桿菌屬細菌放置于糖類化合物(主要是淀粉、葡萄糖)中，再加尿素、硫酸銨、氯化銨和適量生物素等養料，上述細菌即分泌大量谷氨酸，以供制造味精之用。目前中國也已采用發酵法生產味精。谷氨酸還能與血液中氨結合使之成為無毒物，也用于治療肝昏迷及恢復期肝功能不全等病癥。 以上信息由Chemicalbook的彤彤編輯整理。 |
| 氨基酸代謝中的意義 | 1.谷氨酸參與谷氨酸脫氫酶為中心的聯合脫氨基作用（谷氨酸被脫去氨基）。 2.在血氨轉運中，谷氨酰胺合成酶催化谷氨酸與氨結合生成谷氨酰胺。谷氨酰胺中性無毒，易透過細胞膜，是氨的主要運輸形式。 3.在葡萄糖-丙氨酸循環途徑中，肌肉中的谷氨酸脫氫酶催化α-酮戊二酸與氨結合形成谷氨酸，接著在丙氨酸轉氨酶的催化作用下谷氨酸再與丙酮酸形成α-酮戊二酸和丙氨酸。 4.在生物活性物質代謝途徑中，谷氨酸本身就是興奮神經遞質，在腦、脊髓中廣泛存在，谷氨酸脫羧形成的γ-氨基丁酸是一種抑制性神經遞質，在生物體中廣泛存在。 5.在氨基酸合成途徑中，谷氨酸是合成谷氨酰胺、脯氨酸、精氨酸、賴氨酸的重要前體。 6.在鳥氨酸循環（尿素合成）途徑中，線粒體中的谷氨酸脫氫酶將谷氨酸的氨基脫下，為氨甲酰磷酸的合成提供游離的氨；細胞質中的谷草轉氨酶把谷氨酸的氨基轉移給草酰乙酸，草酰乙酸再形成天冬氨酸進入鳥氨酸循環，谷氨酸為循環間接提供第二個氨基。 |
| 藥理作用 | 谷氨酸別名“麩氨酸”。能與血氨結合形成無害的谷氨酰胺，使血胺下降，從而減輕肝昏迷的癥狀，此外參與腦蛋白質代謝和糖代謝，有促進氧化過程，改善中樞神經系統的功能。用于防治肝昏迷、肝昏迷恢復期及嚴重肝功能不全，谷氨酸亦可用于各種原因引起的昏迷復蘇期及神經系統疾病 (精神分裂癥和癲癇等) 的輔助治療。口服每次2.5-5g，每日4次。 |
| 鑒別試驗 | 取試樣150mg，加4ml水和lml氫氧化鈉試液(TS-224)，溶解，加lml茚滿三酮試液(TS-250)和100mg醋酸鈉，在沸水浴中加熱10min，應產生紫羅蘭顏色。 取試樣1g，加水9ml配成懸浮液，在蒸汽浴上緩慢溫熱并攪拌至全部溶解，加lmol/L鹽酸液6.8ml，應重新懸浮，再加lmol/L氫氧化鈉液6.8ml，攪拌后，谷氨酸應完全溶解。 |
| 含量分析 | 方法一 準確稱取試樣約0.2g，溶于3ml甲酸中，加冰醋酸50ml和結晶紫試液(TS-74)2滴，用0.1mol/L高氯酸溶液滴定至綠色或藍色全部消失。另用同樣方法進行空白試驗。每mL 0.1mol/L高氯酸液相當于L-谷氨酸(C5H9NO4)14.71mg。 方法二 準確稱取試樣500mg，溶于250mi水中，加溴百里酚藍試液(TS-56)數滴，用0.1mol/L氫氧化鈉液滴定至藍色終點。每mL 0.lmol/LNaOH液相當于L-谷氨酸(C5H9N04)14.7mg。 |
| 毒性 | ADI不作特殊規定(FAO/WHO，2001)。 GRAS(FDA，§182.1045，2000)。 |
| 使用限量 | FAO/WHO(1984)：用于方便食品的肉湯和湯類，10g/kg。 FEMA(mg/kg)：飲料、焙烤制品、肉、肉香腸、肉湯、乳及乳制品、調味料、谷類制品，均400mg/kg。 FDA，§172.320(2000)：作為營養增補劑，限量12.4%(以食品中總蛋白質的重量計)。 |
| 食品添加劑最大允許使用量最大允許殘留量標準 | |
| 化學性質 | 左旋谷氨酸為白色磷片狀晶體。無臭，稍有特殊的滋味和酸味。呈微酸性。 微溶于冷水，易溶于熱水，幾乎不溶于乙醚、丙酮和冷醋酸中，不溶于乙醇和甲醇。 |
| 用途 | 用于制藥、食品添加劑、營養強化劑 |
| 用途 | 用于生化研究，醫藥上用于肝昏迷、防止癲癇、減輕酮尿癥和酮血癥。 |
| 用途 | 代鹽劑、營養增補劑、鮮味劑(主要用于肉類、湯類和家禽等)。亦可用作蝦、蟹等水產罐頭中產生磷酸銨鎂結晶的防止劑，用量0.3%～1.6%。按我國GB 2760一96規定可用作香料。 |
| 用途 | L-谷氨酸主要用于生產味精、香料，以及用作代鹽劑、營養增補劑和生化試劑等。L-谷氨酸本身可用作藥物，參與腦內蛋白質和糖的代謝，促進氧化過程，該品在體內與氨結合成無毒的谷酰胺，使血氨下降，減輕肝昏迷癥狀。主要用于治療肝昏迷和嚴重肝功能不全等，但療效并不十分滿意；與抗癲癇藥合用，尚可治療癲癇小發作和精神運動性發作。外消旋谷氨酸用于生產藥物，也用作生化試劑等。 |
| 用途 | 其一鈉鹽——谷氨酸鈉用作調味品，商品有味精和味素等。 |
| 用途 | 白色或無色鱗片狀晶體。呈微酸性。密度1.538。在200℃時升華。在247~249℃時分解。微溶于冷水，較易溶于沸水，不溶于乙醇、乙醚和丙酮。能治療肝性昏迷癥。 |
| 生產方法 | 可以采用蛋白質水解法和合成法生產谷氨酸，但發酵法是目前生產谷氨酸的主要方法。發酵生產谷氨酸的碳源是薯類、玉米、木薯淀粉、椰子樹淀粉等淀粉的水解糖或糖蜜，也可以是乙酸、液態石蠟（C16石蠟最好）及其他石油化工產品，碳源用以構成微生物細胞和代謝產物中的碳架和能源的營養物質。氮源是銨鹽、尿素等，氮是構成菌體細胞蛋白質和核酸等的主要元素，氮也是構成發酵產品谷氨酸氨基的主要組成元素。其他輔助原料為無機鹽類，維生素等，例如微生物需要適宜的磷濃度，鎂是刺激菌體生長的無機激活劑，鉀鹽促進產酸，玉米漿提供生物素和有機氮源。此外還包括各種促進劑和添加劑。生產菌是短桿菌（Brevibacterium)、北京棒桿菌（Corynebacterium pekinensis)等。于大型發酵罐中，通氣攪拌發酵，溫度30-34℃，pH＞7-8，經30-40h發酵后，除去細菌，將發酵液中谷氨酸提取出來，精制后即為成品，上述流程中采用等電點法提取，也可采用離子交換法、鹽酸鹽法、直接濃縮法（以乙酸為原料時）等。發酵法生產的產品為左旋谷氨酸，含量大于98%。每噸谷氨酸消耗淀粉（80%）4000kg，菌種25kg。合成法的優點是不消耗糧食，但生產過程需要高壓（約20MPa）、高溫（120℃以上），采用有毒原料，設備投資比發酵法高出一倍，得到的消旋谷氨酸還要進拆分，生產工藝復雜。按生產1t 99%的谷氨酸鈉（味精）計算，合成法消耗丙烯腈640kg，年產量在5000t以上時，生產成本與發酸法接近。 |
| 生產方法 | 以淀粉或糖蜜為原料，經發酵、提純而得。所用菌種主要有產谷氨酸小球菌(Micrococcusglutamicus)，以及棒狀桿菌屬、短桿菌屬、小桿菌屬和節桿菌屬等。 |
| 生產方法 | 以面筋為原料，經酸水解得L-谷氨酸，再經鹽酸鹽化，得L-谷氨酸鹽酸鹽，用L-谷氨酸鹽酸鹽與苯胺中和反應得粗產物，經過濾、干燥得產品。 |
| 別名 | L-Α-氨基戊二酸,L-Α-AMINOPENTANEDIOICACID;L-谷氨酸/Α-氨基戊二酸;L-谷氨酸,99+%;(S)-2-氨基戊二酸;L-谷氨酸(25KG起定);-谷氨酸;L-谷氨酸;alpha-氨基戊二酸;谷氨酸;麩氨酸;L(+)-谷氨酸;L-谷氨酸98.5-100.5%;L-谷氨酸(標準品);L-谷氨酸生產廠家;氨基戊二酸;L-2-氨基戊二酸;L-α-氨基戊二酸;α-氨基戊二酸;L-麩氨酸;L-麩質酸;L-1-氨基丙烷-1,3-二羧酸;左旋谷氨酸;麩氨酸;麩酸;谷氨酸(GLU);谷氨酸溶液(GLU);2-氨基-5-羧基戊酸;L-谷氨酸,非動物源,EP,JP,USP;L-谷氨酸(SIGMA);谷氨酸(GLU)溶液,100PPM;L-GLUTAMICACIDL-谷氨酸;L-谷氨酸/L-Α-氨基戊二酸/L-2-氨基戊二酸/L-麩氨酸;L-谷氨酸100G |
| 英文別名 | L-GLUTAMICACIDextrapure;(S)-2-Aminopentanedioicacid,Acidumglutamicum,Glu;(S)-2-Aminopentanedioicacid,Glu;L-GLUTAMICACIDRESEARCHGRADE;L-Glutanmic;L-Glutamicacid,(S)-2-Aminopentanedioicacid,Acidumglutamicum,Glu;FEMA3285;GLU |
| 谷氨酸 | |
|---|---|
| 參數 | 數值 |
| 熔點 | 205 °C (dec.)(lit.) |
| 比旋光度 | 32 º (c=10,2N HCl) |
| 沸點 | 267.21°C (rough estimate) |
| 密度 | 1.538 |
| 折射率 | 1.4300 (estimate) |
| FEMA | 3285 | L-GLUTAMIC ACID |
| 儲存條件 | Store at RT. |
| 溶解度 | 1 M HCl: 100 mg/mL |
| 形態 | powder |
| 酸度系數(pKa) | 2.13(at 25℃) |
| 顏色 | White |
| PH值 | 3.0-3.5 (8.6g/l, H2O, 25℃) |
| 旋光性 (optical activity) | [α]20/D +32°, c = 10 in 2 M HCl |
| 水溶解性 | 7.5 g/L (20 ºC) |
| 最大波長(λmax) | λ: 260 nm Amax: 0.1 λ: 280 nm Amax: 0.1 |
| Merck | 14,4469 |
| BRN | 1723801 |
| CAS 數據庫 | 56-86-0(CAS DataBase Reference) |
| NIST化學物質信息 | L-Glutamic acid(56-86-0) |
| EPA化學物質信息 | L-Glutamic acid(56-86-0) |
| 谷氨酸 | |
|---|---|
| 參數 | 數值 |
| 危險品標志 | Xi |
| 危險類別碼 | 36/37/38 |
| 安全說明 | 24/25-36-26 |
| WGK Germany | 2 |
| RTECS號 | LZ9700000 |
| F | 10 |
| TSCA | Yes |
| 海關編碼 | 29224200 |
| 毒性 | LD50ally in Rabbit: > 30000 mg/kg |
2，3，6-三氯苯甲酸(50-31-7 ) | B-[4-(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯基]-硼酸(952514-79-3 ) | 頭孢比普酯(376653-43-9 ) | 尼龍酸二辛酯 | 4-ACETYL-3-HYDROXYPYRIDINE(30152-05-7 ) | 鄰氟氯芐(345-35-7 ) | 依托度酸甲酯(122188-02-7 ) | 二甲酸鉀(20642-05-1 ) | 頭孢孟多鈉(30034-03-8 ) | 環烷酸鋅(12001-85-3 ) |
