L-天门冬氨酸镁的应用介绍

简述

L-天门冬氨酸镁是一种常温常压下表现为白色结晶或结晶性粉末的化学物质，其分子式是C₄H₅MgNO₄，分子量为324.54。它具有良好的化学稳定性，耐高温且耐光照，但是遇明火、高热可燃，燃烧产生氮氧化物及氧化镁刺激烟雾。

应用

L-天门冬氨酸镁作为氨基酸螯合物，吸收好，生物利用率高。镁被人体吸收后，其载体L-天门冬氨酸亦被人体吸收，以补充人体所缺的氨基酸。作为在生物体内一种重要的矿物质，L-天门冬氨酸镁可参与酶催化、细胞信号传导等生物过程。基于以上优良性质，L-天门冬氨酸镁广泛用于食品行业的保鲜剂、防腐剂，可代替味精,新颖饲料添加剂，能明显改善牲畜、家禽的肉质，亦可用于保健品和医药领域，以补充人体所需的镁和钾元素。下面就其中几种应用进行具体介绍：

（1）养殖业[1]：在基础饲料中以L-天门冬氨酸镁分别添加镁0、1.5、3.0、4.5、6.0和7.5 mg/kg(饲料中镁总水平为0.98、1.63、3.40、4.79、6.65和7.98 mg/kg)，投喂体重(2.97±0.01)g的中华绒螯蟹幼蟹(Eriocheir sinensis)10周。结果发现，幼蟹的增重率、存活率和粗蛋白含量均在饲料中镁添加量为3.0 mg/kg组达到最大值。肝胰腺和血清还原型谷胱甘肽含量也随着镁添加量的增加呈先增加后降低的趋势，在3.0 mg/kg组达到最高值(P<0.05)。血清和肝胰腺中的丙二醛含量随着镁添加量的增加先降低后升高，3.0 mg/kg组最低，显著低于其他各组(P<0.05)。全蟹中镁的沉积量随着饲料中镁的添加量的增加而不断增加，钙在缺镁组沉积，基础饲料组的钙含量和钙镁比都是最大的(P<0.05)。也就是说，在饲料中添加适量的镁(3.0-4.5 mg/kg)，可以提高中华绒螯蟹幼蟹的抗氧化能力，促进机体粗蛋白质的合成和沉淀，加快幼蟹的生长速度[2]。

（2）农业：L-天门冬氨酸镁可用于制备一种增效脲铵氮肥，属于肥料技术领域。其原料如下：尿素，农用硝酸铵，草酰胺，硫酸锌，增效剂，聚核酸，L-天门冬氨酸镁，其制备方法如下：按重量组份，称取蜂花醇、聚γ谷氨酸钙、四甲基戊二酸并混合制备增效剂；称取尿素、农用硝酸铵、草酰胺、硫酸锌、增效剂、聚核酸、L-天门冬氨酸镁破碎，筛分，搅拌混合,，挤压造粒，一段干燥包膜，二段干燥冷却，筛分，并在包膜工序处喷涂尿素硝酸铵溶液。本发明在传统的脲铵氮肥中引入了增效剂，不仅能够有效增强番茄对番茄早疫病的抗感染能力，而且与肥料中尿素，农用硝酸铵，草酰胺，硫酸锌，聚核酸，L-天门冬氨酸镁等进行协同增效[3]。

（3）保健品：由于L-天门冬氨酸镁具有稳定情绪、促进睡眠、缓解压力等功能，因此在保健品中被广泛用于改善情绪、增强抗压能力等方面。例如一种用于糖尿病的保健品由牡蛎提取物，富硒酵母，富铬酵母，L-天门冬氨酸锌，L-天门冬氨酸镁，亚麻酸干粉，α-硫辛酸，苦瓜提取物，苦荞提取物等物质制成。该种保健品能够促进胰岛素功能正常，综合补充糖尿病人饮食中缺乏的营养，预防糖尿病的并发症，保护大脑，眼睛，心脏，促进免疫系统，神经系统和内分泌系统的三大协调，综合调节血糖稳定[4]。另外，将L-天门冬氨酸镁加入到以咖啡粉为主要原料，搭配红枣等成分制成的维生素类提神饮料中，改进后的饮料具有显著强身健神效果，能刺激兴奋中枢神经，促进血液循环，强化心脏活力，枸杞，红枣以及山药粉等保健成分的加入，得到的饮品可有效地提高人体免疫功能，具有促进体内脂肪动员，改善能量代谢，增强抗氧化功能的作用[5]。

（4）医药：L-天门冬氨酸镁可用作治疗心血管疾病、改善骨骼健康等药物的成分。还可用于电解质补充药，用于强心苷中毒引起的心律失常及早搏、心动过速、低血钾、低血镁、心力衰竭、心肌梗死、心绞痛、肝炎、肝硬化等疾患。

（5）化学研究：在二氧化碳转化为固体碳酸盐的存储过程中，碳酸镁盐所展现出的强大储碳能力使其备受关注。碳酸镁的种类繁多，其中水合碳酸镁是实现经济化固碳的可行性材料之一。受生物矿化的启发，采用L-天门冬氨酸镁盐为原料，在不同反应温度下合成高热稳定性的三水碳酸镁晶体。随着反应温度的升高(30~82℃)，三水碳酸镁晶体由单棒状变为放射状圆饼，当反应温度升高至92℃时碳酸镁晶体分解成碱式碳酸镁。在L-天门冬氨酸根的调控作用下，三水碳酸镁向碱式碳酸镁的相变过程受到抑制。与常规方法合成的三水碳酸镁晶体相比，本实验合成的三水碳酸镁晶体的初始分解温度升高至85.51℃，分解释放CO₂的温度升高至440.23℃，其热稳定性显著提高。本研究通过仿生矿化方法提高了碳酸镁碳封存的稳定性和安全性，为间接CO₂矿化法制备碳酸镁盐提供理论依据[6]。

制法

以L-天门冬氨酸和氧化镁为原料可以合成L-天门冬氨酸镁，利用正交设计实验获得物质合成的最佳反应条件：反应温度T=70~75℃，反应时间t=2h，反应液的pH=8.0~8.5，产品收率约为92%[7]。

参考文献

[1]李绍钰,杨国松,牛天声,等.饲料添加剂天门冬氨酸镁合成研究[J].河南农业科学, 2005(6):3.DOI:10.3969/j.issn.1004-3268.2005.06.026.

[2]田文静,陈立侨,李二超,等.天门冬氨酸镁添加水平对中华绒螯蟹幼蟹生长、体成分及抗氧化能力的影响[C]//第九届世界华人鱼虾营养学术研讨会.0.

[3]束维正,陈勇,陈国庆,等.一种增效脲铵氮肥及其制备方法:CN202210829574.4[P].CN202210829574.4.

[4]张恩及.一种用于糖尿病的保健品.2006.

[5]王洪珠.一种维生素类提神饮料:CN201510361275.2[P].CN106306269A.

[6]崔万顺,文伟翔,高玉娟,等.L-天门冬氨酸镁制备高热稳定性三水碳酸镁晶体[J].北京化工大学学报:自然科学版, 2023, 50(2):63-69.

[7]席日新,李海涛.一种制备L-天门冬氨酸镁的方法:CN201210425223.3[P].CN102875402A.

[8]王永秋,何晓玲,杨倩.L-天门冬氨酸镁的制备研究[J].化学工程师, 2002.DOI:CNKI:SUN:HXGC.0.2002-06-007.