L-metioninje aminokiselina, bijeli ili blago žuti kristalni prah, lako topljiv u vodi, slabo topljiv u etanolu i eteru, netopljiv u kloroformu i benzenu. L-metionin je esencijalna aminokiselina i igra važnu ulogu u ljudskom zdravlju. Jedna je od komponenti proteina, a također supstrat i kofaktor mnogih važnih metaboličkih reakcija u organizmima.
Različite upotrebe L-metionina uključuju:
1. Dodatak stočnoj hrani: L-metionin je esencijalna aminokiselina koja se može koristiti kao dodatak stočnoj hrani za poticanje rasta i razvoja životinja.
2. Farmaceutsko polje: L-metionin se može koristiti za sintezu lijekova, kao što su lijekovi protiv tumora i antivirusni lijekovi.
3. Dodatak hrani: L-metionin se može koristiti za povećanje nutritivne vrijednosti hrane, kao što je dodatak hrani za dojenčad, prehrambenim i zdravstvenim proizvodima i hrani za posebne medicinske svrhe.
4. Kozmetika: L-metionin se može koristiti u kozmetici. Na primjer, može se dodati proizvodima za njegu kože s izbjeljujućim, antioksidativnim i hidratantnim učinkom.
5. Kromatografska analiza: L-metionin se može koristiti u kromatografskoj analizi kao referentni materijal za kiralnu analizu i identifikaciju.
6. Industrijska primjena: L-metionin se može koristiti za industrijsku sintezu metionina, etionina i drugih spojeva, kao intermedijer u organskoj sintezi.
7. Jednom riječju, L-metionin se naširoko koristi u mnogim područjima i ima važno ekonomsko i društveno značenje.
L-metionin se uglavnom proizvodi mikrobnom fermentacijom. Konkretni koraci su sljedeći:
1. Mikrobni probir: odaberite mikrobne sojeve koji mogu učinkovito proizvoditi L-metionin, kao što su Escherichia coli, aktinomicete itd.
2. Proizvodnja fermentacije: odabrani sojevi mikroba uzgajaju se u mediju koji sadrži visokokvalitetne izvore dušika i ugljika, a nakon kontinuirane fermentacije i ekstrakcije dobiva se fermentacijska juha L-metionina visoke koncentracije.
3. Rafiniranje i pročišćavanje: fermentacijska juha se odvaja i pročišćava različitim tehnologijama odvajanja, kao što su ionska izmjena, gel filtracija, protustrujna kromatografija, itd., i konačno se dobiva L-metionin visoke čistoće.
Ova metoda mikrobne fermentacije trenutno je glavna metoda za industrijsku proizvodnju L-metionina. Ima prednosti visoke učinkovitosti, održivosti i niske cijene. Istodobno, postoje i druge metode industrijske sinteze, kao što su sinteza aminokiselina, pretvorba aminokiselina i druge metode, ali u usporedbi s mikrobnom fermentacijom, te metode imaju veće troškove proizvodnje, pa je stupanj industrijalizacije nizak.
Reakcijska svojstva L-metionina su sljedeća:
1. Amino reakcija: amino skupina L-metionina može reagirati s kiselinom ili anhidridom kako bi se stvorila peptidna veza ili ciklička laktamska veza.
2. Karboksilna reakcija: karboksilna skupina L-metionina može reagirati s aminom ili alkoholom i formirati amid ili ester.
3. Reakcija oksidacije: bočni lanac L-metionina sadrži atome sumpora, koji se lako oksidiraju u disulfid, a također se mogu oksidirati u sulfat ili tiokiselinu.
4. Reakcija redukcije: bočni lanac L-metionina sadrži atome sumpora, koji se mogu reducirati u merkapto ili merkaptan.
5. Reakcija fosforilacije: hidroksil L-metionina može se fosforilirati u fosfat, na primjer, metiltiometionin se može fosforilirati u metiltiometionin fosfat, itd.
6. Acetalna reakcija: L-metionin može reagirati s karbonilnim spojevima i formirati acetalne produkte s dva ugljikova atoma.
7. Reakcija metilacije: atom sumpora L-metionina može se metilirati da bi se dobio metiltiometionin i drugi proizvodi.
Ukratko, L-metionin ima bogata reakcijska svojstva i može se odvijati u mnogo različitih reakcija. Ove reakcije igraju važnu ulogu u primjeni i istraživanju L-metionina.
Povijest otkrića L-metionina može se pratiti do kraja 19. stoljeća.
Godine 1902. Frederick Gowland Hopkins, britanski biokemičar, otkrio je da životinje trebaju određene hranjive tvari za normalan rast i razvoj. Nazvao je te hranjive tvari "faktorima rasta", od kojih je jedna aminokiselina u proteinu.
Godine 1913. Vincent du Vigneaud, američki biokemičar, otkrio je da je L-metionin aminokiselina koja sadrži sumpor i da se može izolirati iz ptičjeg proteina. Također je otkrio da je L-metionin esencijalna aminokiselina i igra važnu ulogu u rastu i razvoju životinja.
Početkom 20. stoljeća znanstvenici su počeli proučavati strukturu i funkciju aminokiselina, a L-metionin je postupno postao jedan od fokusa istraživanja. L-metionin je danas postao jedno od temeljnih znanja u području prehrane i biokemije, te je od velikog značaja za rast, razvoj i zdravlje ljudi i životinja.