背景及概述
L-赖氨酸一水物是一种化学物质,中文别称L-赖氨酸单水合物,外文名包括L(+)-Lysine monohydrate、L-Lysine hydrate等。其CAS登录号为39665-12-8,分子式C6H16N2O3,分子量164.20300。该物质为白色至略黄色结晶粉末,熔点212-214°C,沸点400°C(760mmHg),水溶解度大于1500g/L(20°C),常规条件下性质稳定。

图1 L-赖氨酸一水物的性状图
应用
L-赖氨酸一水物是人体和动物不能自身合成的 8 种必需氨基酸之一,又被称为第一限制性氨基酸,被广泛应用于食品、农业、医药等领域。
在食品领域,L-赖氨酸一水物可用作食品强化剂,具有促进儿童身高体重增加、促进动物骨骼肌生长、减少食品不良气味等功能。赖氨酸是蛋白质合成的分子块,可通过激活 β 连接蛋白刺激肌肉干细胞(MuSC),进而促进哺乳动物的骨骼肌生长。此外,L-赖氨酸一水物还可用作着色剂和发色剂,防止肉类在储藏过程中褪色和变色。
在农业领域,L-赖氨酸一水物的应用主要集中在饲料工业,鉴于动物所用饲料本身赖氨酸含量较低,且在加工过程会有一定损耗,会导致机体营养摄取不平衡,因此需要在动物饲料中额外添加 L-赖氨酸一水物。在饲料中适量加入L-赖氨酸一水物,可有效促进动物生长发育,增加动物体内蛋白质合成,节省饲料并降低成本。
在医药领域,L-赖氨酸一水物可作为血栓预防剂、利尿药的辅助治疗剂,对贫血症的辅助治疗效果显著,还能改善药物的溶解度,降低药物的副作用。相关专家认为,赖氨酸可参与治疗癫痫病、脑出血等重大疾病。
制备
L-赖氨酸一水物的制法一般通过微生物发酵的方法得到[1]。一般来说,微生物如大肠杆菌会利用发酵基质中的碳源和氮源,产生L-赖氨酸,然后通过结晶和精制等步骤得到L-赖氨酸一水物。

图2 微生物发酵制备L-赖氨酸一水物的机制示意图
参考文献
[1]刘晓飞, 高学军, 刘营, 等. 微生物产赖氨酸的研究进展.[J]. 东北农业大学学报, 2010, 41(1): 157-160.