簡(jiǎn)述
L-賴氨酸（L-Lysine）是一種化學(xué)物質(zhì)，其分子式為C6H14N2O2，分子量為146.19，白色或近白色自由流動(dòng)的結(jié)晶性粉末，幾乎無(wú)臭，易溶于水和甲酸，難溶于乙醇和乙醚。關(guān)于L-賴氨酸生產(chǎn)方法，包括提取法，化學(xué)合成法，酶法，微生物發(fā)酵法。其生物合成途徑具有兩個(gè)完全不同的路線：二氨基庚二酸途徑和a-氨基己二酸途徑[1]。
L-賴氨酸是人類和動(dòng)物所必需的但自身不能合成的氨基酸之一，它對(duì)平衡氨基酸組成、調(diào)節(jié)體內(nèi)代謝平衡、提高體內(nèi)對(duì)谷類蛋白質(zhì)的吸收、改善動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)、促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育均有重要作用。L-賴氨酸的發(fā)酵不同于L-谷氨酸的發(fā)酵，每形成1 mol的L-賴氨酸需要消耗4 mol的NADPH，而每生產(chǎn)1 mol的L-谷氨酸只需消耗1 mol的NADPH，因此在L-賴氨酸發(fā)酵過(guò)程中，提高代謝途徑中的NADPH量是增加L-賴氨酸產(chǎn)量的關(guān)鍵因素之一[2]。
性能與用途
1. 用于食品工業(yè)。L-賴氨酸是蛋白質(zhì)的重要組分之一，是人體不能自身合成但又十分需要的八種氨基酸之一，是一種優(yōu)良的食品強(qiáng)化劑。因食物中缺乏賴氨酸，所以又稱“第一必需氨基酸”。將賴氨酸添加到飲品、大米、面粉、罐頭等食品中可以提高蛋白質(zhì)的利用率，從而大大強(qiáng)化食品的營(yíng)養(yǎng)，起到促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育、增加食欲、減少疾病、增強(qiáng)體質(zhì)的作用，用于罐頭中有除臭保鮮的作用[3]。
2. 用于醫(yī)藥工業(yè)。L-賴氨酸可用于配制復(fù)合氨基酸輸液，它比水解蛋白輸液效果好，副作用少。L-賴氨酸可與各種維生素、葡萄糖制成營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)劑，口服后易被胃腸吸收。此外，它還可改善某些藥物的 性能，提高藥效。
3. 生物研究。L-賴氨酸經(jīng)過(guò)氨解反應(yīng)合成一種改性聚天冬氨酸衍生物(Lys-PASP)，用FTIR紅外譜圖證明了Lys-PASP分子中同時(shí)含有羧基和酰胺基等基團(tuán)。掃描電子顯微鏡(SEM)的分析結(jié)果可知：Lys-PASP的加入使溶液中CaCO3和CaSO4的鈣垢晶體的生長(zhǎng)過(guò)程和形態(tài)發(fā)生變化，使得鈣垢疏松，細(xì)小，抑制了它們長(zhǎng)成致密結(jié)構(gòu)的鈣垢，從而達(dá)到很好的阻垢效果。Lys-PASP的加入使鈣垢晶型變化，減緩了試片表面點(diǎn)蝕的發(fā)生。另外通過(guò)化學(xué)和物理的吸附作用在試片表面形成一層吸附膜而達(dá)到較好的緩蝕效果。實(shí)驗(yàn)探討了Lys-PASP接枝聚合物對(duì)CaCO3和CaSO4垢的阻垢能力與Lys-PASP的投加量，Ca(2+)的濃度和測(cè)試體系的溫度之間的密切聯(lián)系。當(dāng)Lys-PASP的投加量為10 mg·L(-1)時(shí)，對(duì)CaCO3的阻垢率為98.7%，對(duì)CaSO4阻垢率接近于100%，而在溫度達(dá)到80℃，Ca(2+)分別達(dá)到500 mg·L(-1)和7000 mg·L(-1)的濃度時(shí)，Lys-PASP也表現(xiàn)出很好的阻垢效果。另外，用失重法研究了當(dāng)Lys-PASP和PASP均為150 mg·L(-1)時(shí)，Lys-PASP的緩蝕率比PASP高13%；用搖床實(shí)驗(yàn)法證明了Lys-PASP屬于易生物降解的物質(zhì)[4]。
4. 電化學(xué)領(lǐng)域。L-賴氨酸單分子層修飾玻碳電極不僅能改善多巴胺和抗壞血酸的電化學(xué)行為，而且能將多巴胺和抗壞血酸二者在裸電極上的完全重疊的單氧化峰分開成為兩個(gè)完全獨(dú)立的氧化峰，循環(huán)伏安(CV)圖上峰間距為507mV，差分脈沖伏安(DPV)圖上峰間距為460mV，由此可實(shí)現(xiàn)在AA的共存下對(duì)樣品中的DA進(jìn)行選擇性測(cè)定[5]。
參考文獻(xiàn)
[1]徐建中,等.微生物發(fā)酵法生產(chǎn)L-賴氨酸的研究進(jìn)展[C]//全國(guó)氨基酸研究開發(fā)暨綜合應(yīng)用新技術(shù)新設(shè)備交流研討會(huì).0.
[2]張偉國(guó),徐建中.L-賴氨酸合成代謝中NADPH代謝的研究進(jìn)展[J].食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào), 2012(10):9.DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2012.10.001.
[3]雷愛祖.營(yíng)養(yǎng)珍品L-賴氨酸[M].輕工業(yè)出版社,1984.
[4]柳鑫華,周坤,韓婕,等.L-賴氨酸改性聚天冬氨酸的阻垢緩蝕性能與生物降解性[J].化工學(xué)報(bào), 2018, 69(5):10.DOI:10.11949/j.issn.0438-1157.20171199.
[5]黃燕生,陳靜,許兵,等.在抗壞血酸存在下用L-賴氨酸修飾玻碳電極測(cè)定多巴胺[J].化學(xué)通報(bào), 2006.DOI:JournalArticle/5ae9f688c095d713d89ce8de.