亮氨酸在人体的作用_亮氨酸的制备方法有哪些

一、亮氨酸的制备方法有哪些

　　氨基酸的制造是从1820年水解蛋白质开始的。1908年日本人Ikeda发现谷氨酸钠是鲜味的强化剂，开始了工业化生产氨基酸的历史。1957年日本开始运用微生物进行谷氨酸发酵生产，从此揭开了微生物发酵方法生产氨基酸的历史新篇章。20世纪六十年代左右，关于L一亮氨酸生物合成以及其代谢调节机制相继阐明。这为微生物发酵法生产L一亮氨酸定向育种及酶法生产L-亮氨酸提供了理论基础。

　　L一亮氨酸的生产方法主要有提取法、化学合成法、酶催化法、微生物发酵法等。

　　水解法

　　氨基酸是蛋白质的组成单位，在酸性条件下，将L一亮氨酸含量较高的蛋白质水解，得到各种氨基酸的混合物，经分离、纯化、精致等工序获得L一亮氨酸产品。

　　我国大部分厂家采用蛋白质水解法生产L一亮氨酸和L-胱氨酸。蛋白质水解法生产L一亮氨酸的优点是生产设备简单，技术要求不高，并且L一亮氨酸在蛋白质中的含量较高。但是蛋白质水解法生产的缺点是费时、污染严重、收率低、产品质量得不到保证，大规模生产受到限制。

　　合成法

　　亮氨酸化学合成法有A.Strecker, n一卤代酸氨解、相转移催化等几种方法。虽然化学合成法原理简单，价格低廉，但操作复杂，反应条件苛刻，副产物多，产率不高，并且有的方法涉及到有毒物质。化学合成法得到亮氨酸是消旋的DL一亮氨酸，为了得到L一亮氨酸，必须进行光学异构体的拆分。因此化学合成法很少用于L一亮氨酸的生产。

　　酶催化法

　　酶催化法生产L一亮氨酸通常是利用转氨酶转氨给a一酮基异己酸生成L一亮氨酸和组氨酸将相关的酶和NADH共价结合在膜上，让底物缓缓地经过膜而进行酶催化反应生成L一亮氨酸。如1981年，Wichmann er al.建立了一种用超滤膜制成的膜反应器，膜上共价结合了亮氨酸转氨酶、甲酸转氨酶、和NADH，当底物。一酮基异己酸通过膜反应器后，可被催化生成L一亮氨酸，其中NADH通过甲酸同步氧化成CO2实现再生。

　　酶法生产氨基酸的优点是转化能力强，可避免代谢调控中的反馈抑制和反馈阻遏，并且其生物反应器紧凑，产物组分相对单一，易进行后工序加工处理，可以提高产品质量，降低成本。但酶法生产中所用到的酶需通过微生物发酵生成并提取精制，工艺过程比较复杂，且成本较高，因此目前尚未得到广泛的应用。如果能够低成本获得高酶活的酶，则酶法生产L一亮氨酸是一条经济可行的工艺路线。

　　发酵法

　　1987年德国学者Groegere采用添加前体物。一酮基异己酸生产L一亮氨酸，当培养基中添加前体物。一酮基异己酸的浓度为20g/L，谷氨酸棒杆菌ATCC 13032发酵57h，可生成16g/L L一亮氨酸，质量转化率91-96%;而采用分批流� ��培养法，可流加a一酮基异己酸32 g/L，发酵23h，产L一亮氨酸24 g/L，从。一酮基异己酸到L一亮氨酸的转化是经过转氨酶的催化生成的。

二、亮氨酸的生产工艺

　　一， 浓缩段

　　原料：蒸汽

　　将一次母液通入浓缩罐内，通入蒸汽，温度120℃，气压-0.09MPa，浓缩时间6h，结晶。

　　终点产物：结晶液（去一次中和段）

　　二，一次中和段

　　辅料：硫酸，纯水

　　结晶液进入一次中和罐，通入硫酸，纯水，温度80℃，中和时间4h，过滤

　　终点产物：1，滤液（回收利用）2，滤渣（去氨解段）

　　三， 氨解段

　　辅料：氨水，纯水，蒸汽

　　滤渣进入氨解罐，通入氨水，纯水，蒸汽，温度80℃，氨解时间3h，过滤

　　终点产物，1，滤液（回收利用）2，滤渣（去脱色段）（胱氨酸）

　　四，脱色段。

　　辅料：蒸汽，纯水，活性炭

　　滤渣进入脱色罐，通（投）入蒸汽，纯水，活性炭，温度80℃，脱色时间2h，过滤，

　　终点产物：1，滤渣（回收利用）2，滤液（去二次中和段）

　　五，二次中和段

　　辅料：氨水，蒸汽

　　滤液进入二次中和罐，通入氨水，蒸汽，温度80℃，中和时间4h，过滤，

　　终点产物，1，滤液（回收利用）2，滤渣（即L-亮氨酸粗品，去精制段）

　　六，精制段

　　辅料：蒸馏水，蒸汽（组氨酸盐酸盐）

　　用蒸馏水冲洗上段工序产品并离心甩干，送入烘干机，通入蒸汽烘干，包装，入库，烘干温度100℃，烘干时间3h。

　　终点产物：L-亮氨酸成品

三、亮氨酸的用途与好处

　　亮氨酸可作为营养增补剂、调味增香剂。 可配制氨基酸输液及综合氨基酸制剂，降血糖剂，植物生长促进剂。

　　亮氨酸的作用包括与异亮氨酸和缬氨酸一起合作修复肌肉，控制血糖，并给身体组织提供能量。它还提高生长激素的产量，并帮助燃烧内脏脂肪，这些脂肪由于处于身体内部，仅通过节食和锻炼难以对它们产生有效作用。

　　亮氨酸，异亮氨酸和缬氨酸都是支链氨基酸，它们有助于促进训练后的肌肉恢复。其中亮氨酸是最有效的一种支链氨基酸，可以有效防止肌肉损失，因为它能够更快的分解转化为葡萄糖。增加葡萄糖可以防止肌肉组织受损，因此它特别适合健美运动员。白氨酸还促进骨骼，皮肤，以及受损肌肉组织的愈合，医生通常建议手术后患者采取亮氨酸补充剂。

　　由于它很容易转化为葡萄糖，因此亮氨酸有助于调节血糖水平。白氨酸缺乏的人会出现类似低血糖的症状，如头痛，头晕，疲劳，抑郁，精神错乱，和易怒等。

　　亮氨酸最好的食物来源包括糙米，豆类，肉类，坚果，大豆粉，和全麦。由于它是一种必不可少的氨基酸，这意味着身体不能自己生产，只能通过饮食获得。从事高强度体力活动和低蛋白质饮食的人，应该考虑采取白氨酸补充。尽管有独立补充形式，但是最好还是与异亮氨酸和缬氨酸一起摄入。因此，选择混合型补充剂更为方便。

　　但是和任何东西一样，过量摄入亮氨酸也会造成副作用，大量摄入已知与糙皮病，维生素A缺乏症等问题有关系，并会引起皮炎，腹泻，精神失常等问题。饮食中含有过多亮氨酸还会增加体内氨的数量，并破坏肝，肾功能。因此，除非咨询过医生，否则肝或肾功能受损患者不应该采用大剂量的亮氨酸，这会导致病情恶化。

四、亮氨酸的药理毒理

　　亮氨酸（（2R）-2-amino-3,3-dimethylbutanoic acid）化学名称为L-2-氨-4-甲基戊酸，白色结晶或结晶性粉末；无臭，味微苦。在甲酸中易溶，在水中略溶，在乙醇或*中极微溶解。密度为1.038g/cm3 ，熔点大于300oC，沸点为217.7oC at 760 mmHg。

　　亮氨酸的作用包括与异亮氨酸和缬氨酸一起合作修复肌肉，控制血糖，并给身体组织提供能量。

　　亮氨酸，异亮氨酸和缬氨酸都是支链氨基酸，它们有助于促进训练后的肌肉恢复。其中亮氨酸是最有效的一种支链氨基酸，可以有效防止肌肉损失，因为它能够更快的分解转化为葡萄糖。

　　缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸为支链氨基酸，进入体内后能纠正血浆中支链氨基酸和芳香氨基酸失衡，防止因脑内芳香氨基酸浓度过高引起的肝昏迷，本品能促进蛋白质合成和减少蛋白质分解，有利于促进肝细胞的再生和修复，并可改善低蛋白血症。

　　直接在肌肉、脂肪、心、脑等组织代谢，产生能量供机体利用。

　　适应症：

　　用于慢性肝性脑病、肝硬化、慢性活动性肝炎及慢性迁延性肝炎等疾病引起的氨基酸代谢紊乱。