在生物体内,存在着一些天然多肽,其中
谷胱甘肽就是常见的一种含疏基三肽,它广泛分布于动植物、谷物、油料种子中。
谷胱甘肽在机体内的生化防御体系中起着重要作用,而且具有各方面的生理功能,所以人们在研究酶作用机理、蛋白质与核酸的生物合成、物质运输、中间代谢、药物代谢、内分泌免疫及抗辐射、抗癌症、抗氧化中毒、抗衰老等领域中对它的兴趣日益增长。因此,获取具有保健功能的
谷胱甘肽必能丰富市场,而且对
谷胱甘肽的综合开发利用,使我们可获得可观的经济效益和社会效益。
谷胱甘肽的研究历史及现状
据了解,早在1888年,
谷胱甘肽首先从酵母中分离出来。日本1983年进行了含量较多的
谷胱甘肽酵母的生产,其后又研究了
谷胱甘肽提取、分离技术及分析检测方法。现在,国外对
谷胱甘肽已经进行了一定规模的生产。世界主要的氨基酸制造商Kyowa,Ajinomoto和Degussa等都相继投巨资于氨基酸的研究与开发,仅Kyowa1998年氨基酸的研究与开发就耗费达1.9亿美元,而
谷胱甘肽是其重点产品之一,Kyowa目前是
谷胱甘肽主要的供应商。
在国内,萃取法少量生产
谷胱甘肽在我国早有成功先例,但生产工艺落后,规模小,产量低而质量差,特别是超临界萃取技术在
谷胱甘肽生产中还没有得到广泛应用。考虑到
谷胱甘肽价值较高,且要在食品、药品中使用,有必要探讨用目前比较流行的超临界萃取技术来进行提取。
谷胱甘肽的生产方法溶剂萃取法以富含
谷胱甘肽的动植物组织为原料,通过添加适当的溶剂或结合淀粉酶、蛋白酶等处理,再分离精制而成。
发酵法包括酵母菌诱变处理法、绿藻培养提取法及固定化啤酒酵母连续生产法等,其中以诱变处理获得高
谷胱甘肽含量的酵母变异菌株来生产
谷胱甘肽最为常见。绿藻培养提取法较为简便,生产成本也较低,但受地区资源的影响较大。固定化啤酒酵母连续生产法生产
谷胱甘肽,由于其培养基构成原料较贵,生产成本较高,尚不适宜进行工业化大量生产。
酶法利用生物体内的天然
谷胱甘肽合成酶,以L-谷氨酸、L-半胱氨酸和甘氨酸为底物,并添加少量三磷酸腺苷即可合成
谷胱甘肽。
化学合成法化学合成法生产
谷胱甘肽始于20世纪70年代,其所用的基本原料是谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸。目前,
谷胱甘肽的化学合成生产工艺已较成熟,但存在成本高、反应步骤多、反应时间长、操作复杂、需光学拆分且污染环境等问题。