时间：2022-10-04 08:18:37
工业化生产γ-PGA及γ-PGA水胶
γ-PGA又称γ-聚谷氨酸。在化妆品药典上的国际命名是：纳豆胶（Natto Gum），是由以麸酸及葡萄糖为原料经纳豆菌采液态培养发酵后，提取纯化，经再干燥所制成；γ-PGA水胶是γ-PGA经架桥后制得的衍生产品。
天然的、大量的γ-PGA最早发现存在于日本纳豆食品所含具有的高粘性拉丝中，约55％的粘丝固形组成物为γ-PGA。纳豆，中国又称豆豉，是黄豆发酵制成，含有丰富的维生素B2、B6、B12、E、K2、γ-PGA以及诸多消化酵素，纳豆中的粘性胶体，其主要成分即γ-PGA。
2003年台湾味丹企业股份有限公司经过多年研究成功的应用液态发酵方法工业化生产γ-PGA，并以本身所拥有的专利技术生产化学架桥的γ-PGA水胶。研究证明γ-PGA及γ-PGA水胶是当前工业应用上最具潜力的多功能性生物可分解性生物高分子（Biopolymers）材料，安全又环保，其单一氨基酸构成的蛋白质特性，更具应用上的经济价值。γ-D-PGA、γ-(D,L) -PGA以及γ-L-PGA统称为γ-PGA，γ-聚谷氨酸水胶（γ-Polyglutamate hydrogels）为最具应用潜力的γ-PGA衍生产品，其超高的吸水保湿功能，柔软成膜特性，深具保健功效。目前味丹企业拥有生产γ-PGA的多项工业化量产工艺，在全球各国之中，是极少数有能力已经工业化生产γ-PGA及γ-PGA水胶的企业。
神奇的γ-PGA及γ-PGA水胶在化妆品领域的应用
γ-PGA水胶为无色无味透明柔软胶质，由于其三度空间的格子结构，具有高超的吸水和缓释能力，此外亦具成膜特性，加上柔滑功能大，尤其是超强5000倍吸水保湿能力，最适合化妆品提升保湿功效。
γ-PGA及γ-PGA水胶应用于化妆品具有5大显著功能：
1、提升皮肤长效高保湿功效。使用含有γ-PGA的皮肤乳霜及精华液，显示γ-PGA远比透明质酸更有保湿功效。
2、有效地减少水分经皮肤散失。实验证明含有γ-PGA的护肤品乳液使用了皮肤后，其水分散失率有减少50%的效果。
3、促进皮肤组织弹性。分组对照实验表明其连续使用含γ-PGA的护肤品后，其皮肤弹性系数远比使用含透明质酸护肤品的为佳。
4、可以提升皮肤天然保湿成分（NMF）。含γ-PGA的皮肤精华液可以促进皮层内NMF的蓄积，因而可以改进皮肤保湿能力，达到提升皮肤保养美化之功效。
5、具有皮肤美白功效。酪氨酸酶是导致皮肤黑色素的主要原因。γ-PGA及水胶具有抑制酪胺酸酶活性的功能，其美白功能约为曲酸的50%。
近年来味丹企业与台湾、日本、德国、美国的专家对γ-PGA在化妆品领域的应用进行深入研究，证明γ-PGA及其水胶 (hydrogels)拥有一般蛋白质所具有的柔软特性和生体相容性，能在皮肤表面形成一层薄膜，保护皮肤不受外界空气污染原伤害和病原菌感染。它比胶原蛋白更有弹性，比透明质酸更保湿。由于γ-PGA及其水胶为一种天然高分子聚合物，具高度亲水性，经由形成柔软平滑缓释薄膜的功能，有助减少皮肤表面水分的散失速率，且没有一般保湿剂会有的粘腻感觉，能使皮肤干爽又水嫩，同时可促进皮肤的弹性，促进皮下NMF的蓄积，增进皮肤健康，为极理想的长效型安全超级保湿剂，适用于各类型的保养系列化妆品和个人清洁系列产品。
2005年下半年台湾、日本、美国的一些知名化妆品品牌，如资生堂、植村秀、DHC的海外版产品都推出含γ-PGA的新产品，得到市场很好回应，有理由相信γ-PGA及其水胶必将成为新一代化妆品原料家族中耀眼的"明星"原料。
此外γ-PGA及其水胶 (hydrogels)除了在化妆品工业上的应用有其特殊功能外，亦具有溶解钙盐、镁盐的能力，能促进骨细胞成长，其完全生物可分解性，无毒性以及多样化的生物功能性，极适合用于开发生医用人工皮肤及缓释药剂等，亦可开发成卫生器材用尿布和卫生棉的超吸水胶体和生物可分解性材料用包装器材，另外也可改良人造纤维的保湿性质。γ-PGA及其水胶 (hydrogels)于食品工业的应有上，可开发如促进钙吸收和减低骨质疏松症状及促进健康成长状态等具营养效果的保健品。在农业应用上，可供开发土壤改良剂、沙漠绿化、种子被覆剂、农作物生长助剂、动物饲料营养助剂等特殊产品。
γ-PGA及其水胶 (hydrogels)为最具跨领域应用的多生物功能性产品，具有极高的经济价值。
γ-PGA相对于透明质酸及胶原蛋白对皮肤保湿保养各项功能的比较
γ-PGA相对于透明质酸及胶原蛋白对皮肤保湿保养各项功能的比较总结如下表所示。γ-PGA及其水胶当作化妆品的保湿保养功能远比透明质酸及胶原蛋白为优。
γ-PGA、透明质酸、胶原蛋白对皮肤的各项功能比较：
γ-PGA及γ-PGA水胶在化妆品行业的应用技术研究和推广
台湾味丹企业股份有限公司为了加快γ-PGA及γ-PGA水胶在化妆品行业的应用技术研究和推广，联合台湾、日本、德国、美国的专家进行试验、测试，已取得许多宝贵的应用数据，为γ-PGA及γ-PGA水胶在化妆品行业的应用奠定了理论基础。在市场推广方面，与（台湾）优茂国际股份有限公司资深的化妆品专家进行业务推广合作。自2006年1月1日起，味丹公司在全球各地，特别是在中国大陆、台湾、香港地区推广销售γ-PGA及γ-PGA水胶，且授予优茂国际股份有限公司为中国大陆、台湾、香港地区商，为此（台湾）优茂国际股份有限公司在中国珠海专门设立了办事处，并成立了珠海优茂生物科技有限公司，开展γ-PGA及γ-PGA水胶的技术应用在中国大陆的推广业务，搭建了中国大陆和台湾两地技术交流和输送通路。
本文技术数据提供者：何观辉 博士
现任味丹企业股份有限公司资深生物科技与营养执行顾问，兼台湾大学高分子科学与工程研究所教授。台湾大学化工学士，美国维奇塔州立大学化学硕士及密执安州立大学化学与生化博士。曾任加拿大BIOS. IND. CO., LTD.董事长兼科技执行长，实务工业技术研发和产品开发及国际业务开发30年以上经验，专业领域包括食品营养、功能性营养食品研发制造，无菌制造工程、微生物发酵工程、酵素技术和酵素工程，以及生物技术和生物高分子。