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5樓
發(fā)表于 2009-6-23 23:09:55
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化學名:β-吲哚基丙氨酸
英文名:(S)-¬α-¬amino¬-1H-¬idnole¬-3¬-propanoic acid
分子式:C11H12CN2O2
分子量:204.23
2.背景介紹:
L-色氨酸是人體必需的八種氨基酸之一,廣泛應用于醫(yī)藥、食品和飼料添加領域。 長期以來,它難以大規(guī)模生產(chǎn), 價格昂貴。近年來,人們通過酶工程技術解決它的生產(chǎn)方法,正受到人們廣泛的關注。
L-色氨酸是含有吲哚基的中性芳香族氨基酸,為白色或略帶黃色葉片狀結晶或粉末,水中溶解度1.l4g(25℃),溶于稀酸或稀堿,在堿液中較穩(wěn)定,強酸中分解。微溶于乙醇,不溶于氯仿、乙醚。它是人體和動物生命活動中必需的氨基酸之一,對人和動物的生長發(fā)育、新陳代謝起著重要的作用,被稱為第二必需氨基酸。
在生物體內(nèi),L-色氨酸在體內(nèi)能借助維生素B的作用生成神經(jīng)荷爾蒙的前體5-羥基色胺,從而促進睡眠和精神安定,已被用作保健食品和安神藥。從-色氨酸出發(fā)還可合成色素、生物堿、輔酶、植物激素等生理活性物質(zhì),可預防和治療糙皮病,同時具有消除精神緊張、改善睡眠效果等功效。色氨酸代謝失凋會引起糖尿病和神經(jīng)錯亂,因此在醫(yī)學上被用作氨基酸注射液和復合氨基酸制劑。另外,由于色氨酸是一些植物蛋白中比較缺乏的氨基酸,用它強化食品和做飼料添加劑對提高植物蛋白質(zhì)的利用率具有重要的作用,它是繼蛋氨酸和賴氨酸之后的第三大飼料添加氨基酸。
3.色氨酸的用途;
色氨酸在食品、醫(yī)藥、飼料等方面有著極其重要的用途。作為醫(yī)藥及產(chǎn)品進口價格高達80萬元/噸~90萬元/噸,主要用于氨基酸輸液的生產(chǎn)。然而過高的價格也嚴重影響了色氨酸在飼料添加劑行業(yè)的應用。日本、美國將其主要用于醫(yī)藥和飼料領域,若開發(fā)出價廉質(zhì)優(yōu)的L-色氨酸產(chǎn)品,將具有良好的市場前景作為食品添加劑L-色氨酸是人體必需的限制性氨基酸之一,在體內(nèi)合成極微,需從外界攝取。在生物體內(nèi),從L-色氦酸出發(fā)可合成5-羥基色胺、吲哚乙酸、煙酸、色素、生物堿和輔酶等生物活性物質(zhì)?,F(xiàn)在國內(nèi)外不少地區(qū)都把它作為食品添加劑,以強化機體對蛋白質(zhì)的利用率,對于強化食品提高植物蛋白的利用率具有重要作用。另外,L-色氨酸還有防霉、消毒以及阻止氧化的作用,可以作為魚類保鮮劑。
3.1醫(yī)學應用;
L-色氨酸能透過血腦屏障,在體內(nèi)羥化酶作用下轉為5-羥色氨酸,再經(jīng)脫羧酶轉化為5-羥色胺(5-HT),其主要最終產(chǎn)物為5-羥吲哚乙酸(5-HI-AA)和犬尿酸,從尿液排泄。近年來發(fā)現(xiàn),L-色氨酸不只是用于靜脈營養(yǎng)輸液,對于抑郁癥、失眠癥、高血壓及止痛等亦有良效,在歐美一些國家已廣泛應用于臨床中。
3.1.1抗抑郁癥;
一般認為,L-色氨酸的這種作用是通過5-HT實現(xiàn)的。有人發(fā)現(xiàn)嚴重抑郁癥患者腦內(nèi)5-HT功能不足,應用L-色氨酸后,腦內(nèi)游離L-色氨酸濃度升高,腦內(nèi)的5-HT含量也相應升高,病情得到明顯緩解。英國已把L-色氨酸列為抗抑郁劑。
3.1.2對睡眠的影響;
L-色氨酸除具有抗抑郁作用外,還具有催眠作用。目前,常用的鎮(zhèn)靜催眠藥有巴比妥類和安定類,前者毒副反應較大,后者易產(chǎn)生依賴性,出現(xiàn)戒斷癥狀。而L-色氨酸是一種天然營養(yǎng)素,其安眠作用比上述化學藥物更為理想。它能使睡眠潛伏期縮短,慢波睡眠延長,醒覺時間減少,增加總睡眠量,對難入睡、早醒、多夢等睡眠障礙都有效。L-色氨酸可用于合成5-羥基色胺,即腦白金。
3.1.3抗高血壓作用;
L-色氨酸在心血管系統(tǒng)的功能主要表現(xiàn)在對血壓的影響。在對大鼠等不同高血壓動物模型研究的結果表明,L-色氨酸也具有抗高血壓的活性。L-色氨酸的這種作用與其增加腦內(nèi)5-HT的合成有關,而5-HT具有中樞性安定效應,可以起到緩解精神緊張、降低交感神經(jīng)興奮性的作用;可以消除高血壓發(fā)生的心因性因素,起到降壓的作用。L-色氨酸抗高血壓的另一方面原因可能與L-色氨酸的代謝產(chǎn)物尼克酸的外周作用有關對機體鎮(zhèn)痛功能的影響新近發(fā)現(xiàn),腦內(nèi)5-HT減少,痛覺敏感,補充5-HT不僅有抗痛作用,還能增強鎮(zhèn)痛藥如美沙酮、嗎啡等的效力。通過試驗證明,當人體補充L-色氨酸,使血中5-HT含量增高時,對神經(jīng)痛、關節(jié)痛及肌肉痛等有明顯的止痛作用。
3.2作為飼料添加劑;
L-色氨酸是繼蛋氨酸和賴氨酸之后的第三大飼料添加氨基酸。從營養(yǎng)學角度看,L-色氨酸是很重要的一種必需的氨基酸,在普遍添加了蛋氨酸和賴氨酸的日糧中,L-色氨酸的添加更顯重要。通過添加L-色氨酸,能夠調(diào)節(jié)日糧中氨基酸的平衡,促進畜禽的生長。另外,L-色氨酸的代謝產(chǎn)物5-羥色氨酸在動物體內(nèi)有抗高密度、斷奶等應激作用,有促進γ-球蛋白的產(chǎn)生、增強畜體抗病力的作用。由于L-色氨酸生產(chǎn)成本在逐漸降低,在日本與歐美已開始應用于豬飼料中。日本L-色氨酸的年需要量已從不到10噸增長到30噸以上。飼用L-色氨酸的生產(chǎn)目前主要在日本。
4.色氨酸的市場分析;
L-色氨酸為繼蛋氨酸、賴氨酸之后的第三飼用氨基酸,目前世界色氨酸年產(chǎn)量約1000多噸,作為飼料添加劑使用的色氨酸量有數(shù)百噸,國內(nèi)主要是高價格限制了它的應用。世界上主要生產(chǎn)廠家是日本的昭和電工、協(xié)和發(fā)酵和三菱油化公司都用發(fā)酵法生產(chǎn)色氨酸等,德國的Degussa公司則兼有發(fā)酵法和合成法生產(chǎn)色氨酸。國內(nèi)主要有上海、武漢、北京等地小規(guī)模少量生產(chǎn)。
4.1市場容量: 80,000 噸/年 (2004), 每年以10%速度增長 |
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