精氨酸酶工程菌发酵条件的研究(2)
致谢： 21
参考文献 22
附图 25
1 引言
1.1鸟氨酸
鸟氨酸（Ornithine） 是在鸟尿中发现的一种碱性氨基酸，所以取名鸟氨酸。
在体内主要参与尿素循环：一分子氨和一分子二氧化碳在氨甲酰磷酸合成酶（CPS）和ATP的作用下生成氨甲酰磷酸，鸟氨酸与此反应生成瓜氨酸。经两部反应生成精氨酸，在精氨酸酶的作用下，再生成一分子尿素和一分子鸟氨酸，鸟氨酸进入下一次循环。具体过程见附图1。
人类机体中新陈代谢所产生的游离氨如果不能及时排出体外，对人体是有害的，人类和哺乳动物正是依靠尿素循环将人体中多余的氨转换成尿素，经肾脏排出体外，否则将出现嗜睡、经常呕吐等症状，严重的会产生昏迷现象甚至死亡。
尿素循环主要在肝脏中进行，给那些患有肝脏疾病的患者以及因肝脏功能衰弱引起的脑病患者服用L-Ornnithine会起到比安慰剂更好的疗效。在临床医疗上，已经把采用L-Ornithine和L-Arginine复配的方法，进行治疗肝昏迷症状。
另外，L-Arginine已被证明有助于提高NO水平，这可能增加血液循环。[1-2]L-Ornnithine是尿素循环的中心部分，可以产生L-Arginine，使其浓度在人体细胞中达到一种新的平衡状态，使人充满活力。
L-Ornithine和L-Arginine还能刺激脑垂体释放生长激素（HGH），能促进蛋白质合成，以及糖和脂肪的分解代谢，使人逆转衰老，使人体各方面得到提升：
1、 可能导致胸腺重生，达到更年轻的水平，这种效应可以对免疫功能起
到重大的推动作用。
2、 可以重新塑造身体机能，在适当运动的情况下，食用一定量的
L-Ornithine和L-Arginine可减少体内脂肪的含量，增强肌肉的强度和人
体体力。
3、在睡觉前提高生长激素的自然释放，这也可以提高睡眠质量。
4、在生长激素的影响下可以再生的还有心脏、肝脏、脾脏、肾脏和皮肤。
实验证明，鸟氨酸能够起到对肌肉分解的抑制作用，由于运动量减少的原因，服用鸟氨酸可改善因为长期住院而造成的肌肉萎缩现象。在其他研究中个，在补充鸟氨酸后，那些手术后的病人能够较快的 伤口愈合，以减少住院时间，减轻病人痛苦。
越来越多的科研医疗人员意识到，可以把L-Ornithine和L-Arginine制成保健饮料，发挥保肝护肝、抗疲劳的作用，或者制成运动饮品，起到减肥保健的作用。
1.2 L-Ornithine的合成生产现状
1.3 国外L-Ornithine发酵研究的发展
1.4 国内L－Ornithine发酵研究的进展
1.5 本课题的提出
鸟氨酸发酵生产有着巨大的市场价值和人类健康价值，吸引着无数的科研工作者。南京理工大学的科研人员曾经将人I型精氨酸酶的基因转入酵母菌中，得到高酶活性菌株，但是有发酵周期过长的缺点。之后将基因转入大肠杆菌中，同样得到较高酶活的菌株。对发酵条件的优化是必须的。
2 性质及检测
2.1发酵原料L-Arginine和发酵产物L-Ornithine
表格 1 鸟氨酸和精氨酸物化性质
法定编号 CAS 70-26-8 CAS 74-79-3
英文名称 Ornithine Arginine
字母符号 Orn（O） Arg（R）
化学名 L-α，δ二氨基戊酸 L-α-氨基-δ-胍基-戊酸
分子式 C5H12N2O2 C6H14N4O2
分子量 132.2 174.2
熔点 140℃ 244℃