氨基酸是指含有氨基的羧酸。生物体内的各种蛋白质是由20种基本氨基酸构成的。除甘氨酸外均为L-α-氨基酸(其中脯氨酸是一种L-α-亚氨基酸),其结构通式如图(R基为可变基团):
除甘氨酸外,其它蛋白质氨基酸的α-碳原子均为不对称碳原子(即与α-碳原子键合的四个取代基各不相同),因此氨基酸可以有立体异构体,即可以有不同的构型(D-型与L-型两种构型)。
世界上早从事氨基酸工业化生产的是日本味之素公司的创造人菊地重雄。菊地20世纪40年代初在实验室中偶然发现:在海带浸泡液中可提取出一种白色针状结晶物。该物质具有强烈鲜味,分析结果表明它是谷氨酸的一种钠盐。菊地重雄后终于找到一种工业化生产味之素的新途径即利用小麦粉加工淀粉后剩下的“面筋”为原料,首先用盐酸将其水解得到谷氨酸,然后加入纯碱中和即可得到食品级的谷氨酸钠。
谷氨酸是世界上个工业化生产的氨基酸单一产品。此后,科学家利用蛋白质水解法可将羽毛、人发、猪血等原料水解成为氨基酸,但这些氨基酸多为“DL混合型氨基酸”其拆分十分困难。
在60年代确立的工业微生物发酵法使氨基酸工业开始起飞。此后许多种常用氨基酸品种(其中包括:谷氨酸、赖氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸等等)均可利用微生物发酵法生产,从而使其产量大增,成本大为下降。
各种各样氨基酸因为其构成和构造的不一样,而具备不一样的等电点。中性化氨基酸的等电点低于7,一般为5.0~6.5。酸碱性氨基酸的等电点为3上下。偏碱氨基酸的等电为7.58~10.8。通电颗粒物在电场的***下,朝着与其说电荷反过来的电级挪动,称之为电泳原理。因为各种各样氨基酸的相对性分子质量和pI不一样,在同样pH的缓冲溶液中,不一样的氨基酸不但带的正电荷情况有差别,并且在电场中的泳动方位和速度也通常不一样。因而,根据这类差别,可以用电泳技术分离出来氨基酸的化合物。比如,天冬氨酸和精氨酸的化合物放置电泳原理适用物质(过滤纸或疑胶)中间,调整水溶液的pH至6.02(为缓冲溶液)时,这时天冬氨酸(pI=2.98)带负电,在电场中往正级挪动,而精氨酸(pI=10.76)带正电,向负级挪动
氨基酸分子中同时含有酸性基团和碱性基团,因此,氨基酸既能和较强的酸反应。也能与较强的碱反应而生成稳定的盐,具有化合物的特征。 [7]
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