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添加剂L-谷氨酰胺的发展现状及展望

2006/7/19/10:59 来源:山东保龄宝生物技术有限公司 作者:杨海军

    L-谷氨酰基本概况21世纪世界工业的一大新趋势是开发绿色化学产品,即对环境无害的化工产品。氨基酸系列产品已在绿色化学产品中崭露头角。

    L-谷氨酰胺作为人体中含量最多的一种氨基酸,在调节人体蛋白质的合成、抑制蛋白质的降解、刺激细胞生长、激活免疫、提高生长激素水平方面起着重要作用。

    随着科技的进步和人民生活水平的提高,人们对L-谷氨酰胺的开发和利用也日益关注。L-谷氨酰胺作为药用氨基酸在国外已得到广泛的应用,德国由于其在胃溃疡、胃炎、十二指肠溃疡等疾病方面有很好的疗效而作为药物载入药典;在日本,L-谷氨酰胺作为胃肠类药物及健脑产品已得到普遍的使用;美国用于治疗胃溃疡等疾病的保健药品对L-谷氨酰胺的使用也相当广泛。在国外,谷氨酰胺的产量十分可观,日本1977年产量100吨,1979年500吨,1980年600吨,而1990年达到1200吨,目前年产量为1500吨;韩国目前已有500吨/年的生产能力,预计全球年需求量在4000~5000吨,且正以20%的速度递增。中国作为全球最大的商品生产加工基地,而L-谷氨酰胺产销量却不到300吨,并且大部分L-谷氨酰胺从国外高价进口,这极大地影响了我国医疗健康事业的发展和国民身体素质的进一步提高。

    随着中国加入WTO,诸如美国ADM公司,日本味之素株式会社等一些大公司纷纷抢滩中国市场。山东保龄宝生物技术开发有限公司在生物糖源———异麦芽低聚糖生产销售达到国内国际领先的同时,以托起民族医疗健康事业为己任,在2002年斥资1.66亿元,采用国际最先进的生产工艺和设备建成目前国内外规模最大、自动化程度最高的L-谷氨酰胺生产线,产品采用美国食品化学法典(FCC)、美国药典(USP)、日本药典?AJI88?等国际先进标准,其质量在国内国际处于领先水平。

    L-谷氨酰胺应用及前景

    经研究表明,L-谷氨酰胺可大量用于治疗运动员的运动综合征和高强度劳动或运动后的疲劳恢复,重建免疫系统,有利于治疗和支持肝脏功能,减少癌症治疗中放疗和化疗的副作用。治疗腹部溃疡,Crohrisdisease,irritablebowelsyndrom,ul?cerativecditis,广泛用于维持大脑机能,治疗弱智,epilepsy,帕金森综合症,musculardystrophy和酒精中毒,另外还可以用于治疗神经衰弱、精神分裂症、肌肉萎缩、改善脑出血后遗症,预防癫痫病发作等疾病。

    一、L-谷氨酰胺在胃肠道的应用L-谷氨酰胺在肠道黏膜有积极的营养和保护作用,它作为单一的氨基酸营养物质发挥作用:

    1.L-谷氨酰胺是肠黏膜的主要能源物质和蛋白质的氮源供体,这就为肠黏膜重量、DNA和蛋白质含量的增加提供了物质基础,因此由于L-谷氨酰胺提供了DNA复制所需的能量、核苷酸和碱基而成为肠道细胞发挥功能的基础。

    2.L-谷氨酰胺可引起门静脉血中胰高血糖素的浓度增加,而胰高血糖素可使L-谷氨酰胺酶的活性增高,从而增加肠黏膜对L-谷氨酰胺的利用。

    3.L-谷氨酰胺可使肠上皮细胞内的多胺含量增加,促进上皮细胞的分化。

    4.L-谷氨酰胺可防止胃溃疡,缓解腹泻

    (1)经常有上消化道症状的病人是那些必须服用非激素类抗炎药物(NSAIDs)治疗如关节炎、痛经和严重头痛的病人,L-谷氨酰胺可防止药物性胃炎,因此对患有以上症状的病人是一种合理的选择。

    (2)L-谷氨酰胺在抑制腹泻时可以减少电解质和水丢失中起到重要作用。

    二、L-谷氨酰胺对烧伤、创伤、大手术后病人的应用

    三、L-谷氨酰胺在运动产品中的应用在体育界,血浆L-谷氨酰胺水平作为评价过度训练的一个指标备受关注。测定血液中的L-谷氨酰胺含量可作为过度训练的检测、评价指标。

    健美爱好者及竞技运动员在进行高强度的力量训练时,体内L-谷氨酰胺的水平可下降50%,此时应当及时补充L-谷氨酰胺以便于有效地防止肌肉蛋白的分解,通过细胞的水合作用,增加细胞的体积,促进肌肉的生长。

    口服L-谷氨酰胺能使生长激素的水平提高4倍,并使胰岛素和睾酮分泌增加,促进肌肉的生长和身体的增高、增强。

    研究表明,L-谷氨酰胺的服用应以第1周10g/d,第2周2~4g/d维持,6周后循环为宜,这样能有效的增长增粗肌纤维细胞,促进运动员肌肉的增长,改善运动员的身体状况。

    四、L-谷氨酰胺在饲料中的运用谷氨酰胺是母体乳汁中一种含量非常丰富的游离氨基酸。初生至断奶前幼仔可以从母乳中吸收包括谷氨酰胺在内的多种营养活性物质以及免疫球蛋白等。断乳后,幼仔失去这些活性物质来源,且必须适应由母乳转变为饲料这一过程,这对幼仔是一个很大的应激。由于断乳幼仔不能吮食母乳和短期内的低采食量,可能会引起谷氨酰胺的缺乏,小肠黏膜细胞不能获得各项生理活动所需的能量,从而导致小肠黏膜形态、结构的异常,绒毛长度变短且隐窝变深,导致生产性能下降。在幼仔21~28日龄时,母乳中的谷氨酰胺分泌量已达到高峰,若在此时断奶,加上断奶后短期内幼仔采食量很少,饲料利用率低,极易造成外源性谷氨酰胺匮乏,当内源性的谷氨酰胺也不能满足需要时,就会导致断奶后短期内肠绒毛缩短,隐窝加深,肠道结构和功能遭到破坏,造成生产性能低下。

    试验表明,外源性的谷氨酰胺在胃酸环境中不会被分解,而完整的进入肠道,肠中谷氨酰胺的存在会明显减少肠黏膜细胞对血液中谷氨酰胺的摄取。而且,富含谷氨酰胺的饲粮可以明显增加肠道对谷氨酰胺的摄取,激活谷氨酰胺转运载体,刺激肠黏膜细胞谷氨酰胺酶的活力。许多研究证实,饲粮中补充谷氨酰胺可以明显改善由于断奶应激所造成的损害,防止肠绒毛的萎缩,维持肠道正常的形态和结构,从而提高小肠的吸收能力,促进营养物质的吸收利用,改善幼仔的生产性能。经研究确认,添加1.0%的谷氨酰胺在断奶后第一周可防止空肠绒毛萎缩,第二周可提高饲料利用率。

    

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