谷光甘肽发酵生产技术简介

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谷光甘肽发酵生产技术简介




1. 产品概述

谷胱甘肽（GSH），即γ-L-谷氨酰-L-半胱氨酰-甘氨酸，是由三个氨基酸组成的小肽，通常所说的谷胱甘肽是指还原型谷胱甘肽，其在生物体内起重要作用。谷胱甘肽是细胞内存在的最丰富的小分子硫醇类化合物，是保护酶和其他蛋白质的硫氢基的一种抗氧化剂，是细胞内非蛋白硫氢基团的主要组成部分，参与细胞内的氧化还原反应，是某些酶的辅酶，并对一些巯基酶有激活作用。



越来越多的临床科学实验显示，人体内的谷胱甘肽增加后，对消化系统、呼吸系统和新陈代谢等等都有帮助。美国著名的医学专家古特曼博士这样预测：“谷胱甘肽很快就会像胆固醇一样，成为人们衡量健康指标之一！”。由于谷胱甘肽在细胞内的重要作用，谷胱甘肽在医药领域中的广泛应用早已得到公认，其在食品添加剂、运动营养学、保健品和化妆品上的应用也越来越广泛。



2. 产品市场前景

谷胱甘肽最早于二十世纪九十年代由日本协和（KYOWA）发酵株式会社与日本山之内株式会社开始共同研制，1999年，用日本的原料生产的注射用还原型谷胱甘肽在国内上市。据资料显示，2002年谷胱甘肽国内市场销售额为8.02亿元；2003年谷胱甘肽全国市场销售额为13.55亿元，同比增长69.05%；2004年上半年谷胱甘肽全国市场销售额为8.39亿元，比上年同期增长43.11%。单纯国内几个制药企业的需求，估计月需求量就在3～4吨左右。

目前国内制药企业所用的谷胱甘肽制药原料全部依赖进口，如复华药业、昆明积大制药和重庆药友等，其价格大约在8000～9000元/KG。国内目前缺乏批量生产能力，也没有国家审批的原料生产。虽然谷胱甘肽广泛用于食品、医药、化妆品等，但因其提取极为难得，因而价格十分昂贵，主要是医药工业在使用。谷胱甘肽项目也是我国八五、九五及十五期间的国家重点科技攻关项目之一。



3. 国内外技术研究状况

谷胱甘肽的生产方法主要有化学合成法、酶转化法和发酵法。目前，化学合成法和提取法已经工业化，酶转化法正在进行广泛研究，目前尚未用作GSH的工业化生产。化学合成法较早应用于谷胱甘肽的生产，但存在复杂耗时的缺点。生物合成方法包括酶转化法和微生物发酵法，酶转化法生产谷胱甘肽由于需要获得相关酶系，步骤复杂，而且要消耗昂贵的ATP，需要为其设计ATP再生体系，还需要加入前体氨基酸，因此成本较高，目前还在实验研究阶段。微生物发酵法用于谷胱甘肽的生产是当前世界上主要的生产方法，并且由于避免了昂贵的ATP消耗，比较经济实用，国外谷胱甘肽的主要产地在日本，应用的是微生物发酵法生产谷胱甘肽。国内谷胱甘肽的研究起步较晚，现在主要还是在一些研究院校内，处于研究阶段，没有形成一定的生产规模。



4. 生产成本

目前，国内市场上谷光甘肽的原料药价格在4000元/kg以上，而谷胱甘肽的生产成本约2000元/kg，。



5. 项目技术概况

本项目采用的是微生物发酵法生产，技术已达中试水平，发酵效率和收率得到大幅提高。目前，发酵技术指标为：

1. 发酵时间：40～48 hrs；

2. 发酵效价：2000 mg/L(保证值)，（优化值为2400 mg/L）；

3. 提取收率：50%；

所得产品纯度与国外进口品相当，技术达到国际先进水平。计划在现有基础上，扩大试验规模，优化工艺，提高发酵单位和提取收率，降低成本，填补国内在这领域的技术空白。



6. 技术工艺简介

本项目技术的两大创新点和技术竞争优势是：1. 菌种产能高，达到国际先进水平；2. 提取纯化步骤独特，正在申请专利。

发酵工艺采用先进的在线仪器检测，并正在开发在线采集数据、计算机模拟反馈补料控制系统，以提高控制的准确度，降低人为操作的随意性和不确定性。

工艺流程简图：



主要原材料：葡萄糖、蛋白胨、牛肉膏、酵母膏、氯化钠、树脂、溶媒A、溶媒B、盐酸、氢氧化钠、硫酸镁、磷酸二氢钾等。

主要设备：一级种子罐、发酵罐、发酵培养基配制罐、补料罐、发酵液预处理罐、板框过滤机、固液抽提罐、离心机、超滤机、抽提掖储罐、浓缩液储罐、浓缩器、浓缩液储罐、树脂柱、解析剂配制罐、解析剂储罐、解析液储罐、真空浓缩罐、脱色罐、活性炭过滤器、结晶罐或喷雾干燥塔。



7. 项目服务内容

§ 进行技术转让、技术代理或合作开发等；

§ 提供该技术的菌种、部分或全套生产工艺技术及其工程设计；

§ 该项目技术难题的诊断、菌种优化；

§ 提供项目咨询、市场调研、评估与论证；

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发酵水平太低

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是的,我的可以达到4-5g/l了

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