文献综述
研究的现状及发展趋势：
氨基酸是组成蛋白质的基本单位，在生物体内组成蛋白质的氨基酸有20种，每种氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基，并且都连接在同一个碳原子上，这个碳原子称为alpha;-碳原子，这个碳原子上还连接一个氢原子和一个侧链基团，一般这个侧链基团用R表示；各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。当alpha;-碳原子的侧链基团R为分支脂肪烃链时称为支链氨基酸，在20种氨基酸中符合这一结构的氨基酸只有三种，即L-亮氨酸与L-异亮氨酸和L-缬氨酸。L-亮氨酸（L-leucine）与L-异亮氨酸(L-isoleucine)，L-缬氨酸( L-valine)的分子结构中含有一个甲基侧链而被称为支链氨基酸( branched chain amina acids，BCAA)。【1】 支链氨基酸( BCAAs)包括缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸，均为必需氨基酸，机体不能自身合成，只能通过食物补充。它们不仅能调节蛋白质的代谢和机体免疫力，还能在机体运动中增加蛋白质的合成，降低肌肉蛋白的分解和损伤，是一类特别重要的营养补充剂，广泛应用于医药、饲料生产等行业。【2】
氨基酸的制造是从1820年水解蛋白质开始的。1908年日本人Ikeda发现谷氨酸钠是鲜味的强化剂，开始 了工业化生产氨基酸的历史。1957年 日本开始运用微生物进行谷氨酸发酵生产，从此揭开了微生物发酵方法生产氨基酸的历史新篇章。20世纪六十年代左右，关于 L一亮氨酸生物合成以及其代谢调节机制相继阐明。这为微生物发酵法生产 L一亮氨酸定向育种及酶法生产 L一亮氨酸提供了理论基础。【3】
支链氨基酸的氧化速度较快，在体内分解产生ATP的效率高于其他氨基酸，是体内重要的能量来源，可以用来补充大运动量引起的能量消耗，减轻由此引起的中枢神经系统的疲劳反应，减少高强度运动造成的蛋白质分解。研究表明，补充支链氨基酸能减轻心肌缺血对心肌造成的伤害，防止慢性肝病引起的过度消瘦和对神经系统的损伤。【1】
BCAA在运动这一特殊领域也已经有较为丰富的研究和实践应用(如营养品等)，主要集中在抗疲劳和提高运动能力方面，近年来关于其生物学功能、作用机制的研究也逐渐增多和深入。【4】
下面简述一下它们的生产方式：
支链氨基酸的生产方法有很多，以L-亮氨酸为例，它的生产方法主要有蛋白质水解提取法、化学合成法（包括Storeker法、alpha;-卤代酸氨解法、相转移催化法）、酶催化法、微生物发酵法（包括添加前体物发酵法、直接发酵法）。L-亮氨酸在蛋白质中含量较多，将干酪素、角蛋白、血色素在酸性条件下水解，用碱中和即有亮氨酸沉淀，用beta;-萘矾酸使沉淀结晶，用离子交换法、色谱分离法。【1】蛋白质水解法缺点是费时、污染严重、收率低、产品质量得不到保证、大规模生产受到限制。【3】合成法又分Storeker法、alpha;-卤代酸法等。前法是将异戊醛制成氰醇再制成氨基腈后水解，或者将异戊醛先制成乙内酰脲衍生物后加热水解；后法是将异己酸在三氯化磷存在的情况下加入溴生成alpha;-溴异己酸，再与氨作用生成亮氨酸。【1】化学合成法虽然原理简单，价格低廉，但是操作复杂，反应条件苛刻，副产物多，产率不高，且涉及有毒物质具有危险，而且得到产品必须进行光学异构拆分，所以一般不用于生产。酶法生产的优点是转化能力强，可避免代谢调控中反馈抑制和反馈阻遏，并且其生物反应器紧凑，产物组分相对单一，易进行后工序加工处理，可以提高产品质量，降低成本。但生产过程中所用到的酶需要通过微生物发酵生成并提取精制，工艺过程复杂且成本高，因此并未得广泛应用。【3】德国学者Crteger采用分批流加培养法，流加前提物alpha;-酮基异己酸24g/L。国内有天然蛋白质水解液分离提取L-亮氨酸产品，但该法费时、收率低，不适合大规模工业化生产。目前占据主导地位的是发酵法生产。目前发酵法生产L-亮氨酸存在的主要问题是菌种产酸率低，杂酸含量高，工艺操作复杂，生产周期长，发酵副产物多，分离纯化难，收率低等。选育优良的菌种仍然是L-亮氨酸发酵技术的研究重点。【1】
国内对L-亮氨酸的需求拉动了L-亮氨酸的生产。但目前国内大多采用毛发水解来生产L-亮氨酸，环境污染严重。国内发酵法生产L-亮氨酸研究起步较晚，技术落后，与日本等发达国家相比亮氨酸发酵的整体水平有一定的差距。因此，迫切要求选育L-亮氨酸高产菌株，提高发酵产酸水平，糖酸转化率和提取收率，降低生产成本，提高与国际市场的竞争力。【10】
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
