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谷氨酰胺二肽相對(duì)于谷氨酰胺單體，溶解度高．熱穩(wěn)定性好，并能夠被小腸黏膜完整吸收，然后在腸黏膜、肝、腎、骨骼肌等組織器官中被快速分解，產(chǎn)生體內(nèi)所需的氨基酸，提高血漿中谷氨酰胺濃度．從而發(fā)揮谷氨酰胺的作用(周榮艷和彭健，2005)。常見(jiàn)的谷氨酰胺二肽有甘氨酰谷氨酰胺二肽和丙氨酰一L一谷氨酰胺二肽(俗稱力肽)兩種類型，其可分解產(chǎn)生谷氨酰胺。本文對(duì)目前谷氨酰胺二肽合成方法及其在畜牧養(yǎng)殖中的應(yīng)用作一綜述。

1谷氨酰胺二肽合成方法

目前．國(guó)內(nèi)外已知的二肽及多肽合成方法主要有四類：生物酶法、微生物發(fā)酵法、化學(xué)反應(yīng)法和多肽固相合成法。

1．1生物酶法生物酶法是指通過(guò)一些具有生物活性和專一性的分解酶(天然或化工合成)水解目標(biāo)大分子蛋白質(zhì)，形成具有生物活性的小分子肽和氨基酸；或通過(guò)氨基酸合成酶進(jìn)行氨基酸的組裝與成肽(林軍，2009；黃惟德，1985)。其特點(diǎn)是反應(yīng)條件溫和，原料廉價(jià)易得，但存在酶解效率不高．產(chǎn)物活性較低的問(wèn)題。此外，分解物中具有生物活性的肽片段從兩個(gè)氨基酸到十幾個(gè)氨基酸不等．得到的產(chǎn)品中副產(chǎn)物居多，目標(biāo)產(chǎn)物純度較差．后續(xù)分離提純過(guò)程繁瑣，導(dǎo)致總體產(chǎn)率偏低(馬海樂(lè)等，2010；徐力等，2004)。

1．2微生物發(fā)酵法發(fā)酵法是指利用特定微生物的代謝活動(dòng)將廉價(jià)原料轉(zhuǎn)變?yōu)槟繕?biāo)多肽的方法，其特點(diǎn)是發(fā)酵使用的細(xì)菌或酵母易于培養(yǎng)，原料獲取方便，條件容易控制(湯亞杰等，2007；陳堅(jiān)等，2004)。但酵母細(xì)胞中目標(biāo)活性肽含量較低，酵母用量大，收率低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)需求，理論上僅為一種多肽生產(chǎn)方式，可以在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行小劑量合成。

1．3化學(xué)反應(yīng)法化學(xué)反應(yīng)法是通過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)對(duì)氨基酸前期處理，然后進(jìn)行肽鍵縮合的合成方法，是目前二肽及多肽小分子的研究熱點(diǎn)，其應(yīng)用前景最為廣闊。這是因?yàn)榛瘜W(xué)合成法反應(yīng)機(jī)理和操作方法多樣，反應(yīng)條件易于控制，反應(yīng)迅速、徹底，而且各個(gè)步驟產(chǎn)率高，產(chǎn)品專一性較好，具備工業(yè)化生產(chǎn)的理論條件。但氨基酸在中性條件下是以分子內(nèi)的兩性離子形式(+H，NCH(R)COO一)存在，氨基酸之間直接縮合成酰胺鍵的反應(yīng)在一般條件下難以進(jìn)行：而且氨基酸肽酯反應(yīng)無(wú)定向性，產(chǎn)物易發(fā)生消旋，若反應(yīng)物側(cè)鏈官能團(tuán)處理不當(dāng)，易引入副產(chǎn)物(楊梅林，2006)。此外，一些試劑，如催化劑、保護(hù)基團(tuán)試劑等毒副作用大且價(jià)格昂貴，化學(xué)合成步驟較多，因此整體產(chǎn)率不高，且生產(chǎn)成本高，制約了該方法的廣泛使用。目前國(guó)內(nèi)外已有的谷氨酰胺二肽化學(xué)合成方法主要有以下幾種。

1．3．1活化酯法活化酯法合成多肽是目前為止一種較為常用的合成方法，通過(guò)氨基保護(hù)、羧基活化、肽鍵縮合、去除保護(hù)基團(tuán)，最終得到目標(biāo)產(chǎn)物(Kato和Kurauchi，1999)。該方法的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)條件溫和，使1位酰胺基在反應(yīng)中比較穩(wěn)定，不易發(fā)生水解；縮合產(chǎn)物可以分離得到純品；氫解后雜質(zhì)較少，易于用重結(jié)晶法分離純化：原料工業(yè)來(lái)源充足。但總體反應(yīng)步驟較多，且反應(yīng)中要用到一些價(jià)格較高的原料導(dǎo)致成本增大。因此，若將該工藝路線進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化．將會(huì)成為一種理想的制備谷氨酰胺二肽的方法。

1．3．2酰氯法谷氨酰胺直接與0【一氯代酰氯在堿性條件下生成酰胺鍵。然后進(jìn)行氨解得到最終產(chǎn)物，最后分離提純即可得到目標(biāo)產(chǎn)品。此法巧妙利用活性較大的酰氯與氨基酸中氨基進(jìn)行反應(yīng)，生成酰胺鍵，具有反應(yīng)溫和，合成路線短，收率高的優(yōu)點(diǎn)．但常用的2一D一氯丙酰氯價(jià)格昂貴．氨解過(guò)程中可能發(fā)生消旋，得到消旋產(chǎn)物，難以分離。一種改進(jìn)方式是原料采用谷氨酸，先在酸性條件下與醇形成谷氨酸脂，然后在pH=8左右與酰氯反應(yīng)，最后進(jìn)行氨解，得到谷氨酰胺二肽。此法的優(yōu)點(diǎn)：一是避免了以往反應(yīng)中1一酰胺的水解，二是選用廉價(jià)的谷氨酸。降低生產(chǎn)成本．適合工業(yè)化生產(chǎn)(金輝，2003)。

1．3．3酸酐法酸酐中羰基作為活性親電中心，可以與帶孤對(duì)電子的氨基發(fā)生親核取代反應(yīng)．形成肽鍵，得到二肽。目前已有的酸酐法是N一羧基內(nèi)酸酐(NCA)法和混合酸酐法(Stehle等，1982)。區(qū)別在于前者通過(guò)甘氨酸或丙氨酸與光氣二氯化碳環(huán)合生成N一羧基內(nèi)酸酐：而后者是氨基酸與酯制的直鏈狀酸酐。該方法的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)條件溫和，速度快，收率高，但是中間體N一羧基內(nèi)酸酐不穩(wěn)定，以及混合酸酐有兩個(gè)羰基活性中心．若不采取對(duì)應(yīng)措施易發(fā)生同等加成反應(yīng)，得到難以分離的副產(chǎn)物，限制了其工業(yè)化應(yīng)用。

1．3．4保護(hù)1一酰胺法大多研究認(rèn)為，谷氨酰胺作為腸外營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不宜直接被機(jī)體吸收利用，主要原因是谷氨酰胺本身的水溶液穩(wěn)定性差，自身的酰胺鍵易發(fā)生水解，生成對(duì)人體有害的環(huán)化產(chǎn)物一焦谷氨酸(李幼生和黎介壽，2002)。Yasutsugu(1992)研究表明，使用咕噸氫醇將其保護(hù)起來(lái)再進(jìn)行酯化縮合反應(yīng)，避免了^y酰胺基團(tuán)的水解。這種方法可以避免L一谷氨酰胺的^y一酰胺水解，但是無(wú)疑增加了操作步驟．而且咕噸氫醇價(jià)格昂貴，使得該方法僅理論可行。

1．4固相合成法固相是指多肽合成中的載體是固相，一般以不溶性的氯甲基聚苯乙烯樹(shù)脂為載體，其他氨基酸原料在載體上進(jìn)行多肽縮合。氯甲基聚苯乙烯樹(shù)脂作為不溶性的固相載體，首先將一個(gè)氨基被封閉基團(tuán)X保護(hù)的氨基酸共價(jià)連接在固相載體上。在三氟乙酸的作用下，脫掉氨基的保護(hù)基，這樣第一個(gè)氨基酸就與固相載體相連接。然后氨基被封閉的第二個(gè)氨基酸的羧基通過(guò)N，N’一二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)活化，羧基被DCC活化的第二個(gè)氨基酸再與已接在固相載體上的第一個(gè)氨基酸的氨基反應(yīng)形成肽鍵，這樣在固相載體上就生成了一個(gè)帶有保護(hù)基的二肽。重復(fù)上述肽鍵形成反應(yīng)．使肽鏈從C端向N端生長(zhǎng)，直至達(dá)到所需要的肽鏈長(zhǎng)度。最后脫去保護(hù)基X．用HF水解肽鏈和固相載體之間的酯鍵．就得到了合成好的肽。固相合成的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在最初的反應(yīng)物和產(chǎn)物都是連接在固相載體上，因此可以在一個(gè)反應(yīng)容器中進(jìn)行所有的反應(yīng)．便于自動(dòng)化操作。加入過(guò)量的反應(yīng)物可以獲得高產(chǎn)率的產(chǎn)物，同時(shí)產(chǎn)物很容易分離。但是固相合成法對(duì)于載體條件要求苛刻．合成過(guò)程中伴隨縮合位點(diǎn)。產(chǎn)物異構(gòu)，原料間縮合等問(wèn)題的發(fā)生．產(chǎn)物中存在數(shù)量較為可觀的副產(chǎn)物，而且整體反應(yīng)速度慢。

2谷氨酰胺二肽在生豬養(yǎng)殖中的應(yīng)用

2．1在斷奶仔豬上的應(yīng)用斷奶仔豬，尤其是早期斷奶仔豬，由于從采食母乳過(guò)渡到固體飼料．易造成仔豬斷奶后采食量降低而導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)不足．并且因飼料中抗原物質(zhì)引起仔豬腸道過(guò)敏反應(yīng)，導(dǎo)致仔豬出現(xiàn)生長(zhǎng)遲緩、腹瀉、免疫力下降等為主要特征的“早期斷奶綜合征”，給養(yǎng)豬業(yè)帶來(lái)直接經(jīng)濟(jì)損失。研究表明，斷奶仔豬日糧中添加甘谷二肽．能明顯降低仔豬腹瀉率，提高仔豬采食量、日增重，表明甘谷二肽有增強(qiáng)仔豬免疫力，促進(jìn)仔豬生長(zhǎng)的作用(黃冠慶等，2003)。此外，由甘氨酰谷氨酰胺二肽在仔豬體內(nèi)分解而生成的谷氨酰胺作為細(xì)胞供能物質(zhì)和氮源，能促進(jìn)仔豬腸道細(xì)胞的修復(fù)、器官的生長(zhǎng)和蛋白質(zhì)的合成，有利于仔豬生長(zhǎng)。

2．2在妊娠和哺乳期母豬上的應(yīng)用活性二肽另一個(gè)重要的用途是通過(guò)二肽與一些動(dòng)物體內(nèi)所需的微量元素或者重要的金屬元素進(jìn)行螯合，得到營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高的氨基酸螯合物類產(chǎn)品。盡管螯合物在動(dòng)物體內(nèi)的吸收機(jī)制目前尚無(wú)定論。但目前主要有兩種觀點(diǎn)：一是金屬離子與二肽螯合，形成穩(wěn)定的電中性化合物，通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入血漿，進(jìn)而被吸收：二是微量元素氨基酸螯合物利用氨基酸和小肽吸收機(jī)制，通過(guò)小腸刷狀緣，以氨基酸和肽類形式被吸收，這種方式使得金屬元素吸收和循環(huán)進(jìn)入機(jī)體的效率更高。楊玲媛和陳永豐(2011)研究表明，在妊娠和哺乳期母豬日糧中添加適量氨基酸螯合鐵可有效減少死胎。提高仔豬初生重和初生仔豬含鐵量，并能預(yù)防仔豬貧血和提高仔豬存活率。

3前景展望

綜上所述．谷氨酰胺二肽及其衍生物具有良好的市場(chǎng)前景。但由于谷氨酰胺二肽生產(chǎn)難度大，我國(guó)的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)尚不成熟，導(dǎo)致成本過(guò)高，主要依賴進(jìn)口。因此，如何設(shè)計(jì)一條高效的合成路線．對(duì)于降低活性肽生產(chǎn)成本，擴(kuò)大谷氨酰胺二肽的應(yīng)用范圍至關(guān)重要．這也是今后活性肽類產(chǎn)品的一個(gè)發(fā)展方向。