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支鏈氨基酸（Branched-Chain AminoAcids，BCAA）是三種具有分支側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的必需氨基酸的總稱，包括L-亮氨酸、L-異亮氨酸和L-纈氨酸。以下分別對三者進行介紹。

一、L-亮氨酸

CAS號

61-90-5

分子式

C?H??NO?

性狀

白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末，有微苦味，溶于水（約24g/L，25℃），微溶于醇，不溶于。熔點約293℃（分解）。比旋光度[α]D2?約+15.5°（c=4，6mol/LHCl）。

各領(lǐng)域應(yīng)用

食品領(lǐng)域

L-亮氨酸作為食品營養(yǎng)強化劑，可用于強化谷物制品、飲料、特殊膳食用食品等。在GB14880《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品營養(yǎng)強化劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中有相關(guān)規(guī)定，具體使用范圍和用量應(yīng)以該標(biāo)準(zhǔn)及其后續(xù)公告為準(zhǔn)。

飼料領(lǐng)域

L-亮氨酸作為飼料級氨基酸添加劑，用于畜禽和水產(chǎn)飼料中補充必需氨基酸，改善飼料氨基酸平衡。常見參考用量需根據(jù)動物種類、生長階段、日糧配方和氨基酸組成確定。實際生產(chǎn)中可在飼料配方設(shè)計時依據(jù)理想蛋白氨基酸模式進行添加，無統(tǒng)一固定添加量。

農(nóng)業(yè)領(lǐng)域

可作為氨基酸葉面肥或水溶肥料的組分之一，與其他氨基酸及微量元素復(fù)配使用。具體添加比例因產(chǎn)品配方和作物種類而異，應(yīng)以農(nóng)業(yè)部肥料登記公告及相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)。

工業(yè)領(lǐng)域

用于生物制藥工業(yè)中細(xì)胞培養(yǎng)基的組分配制，作為哺乳動物細(xì)胞培養(yǎng)（如CHO細(xì)胞）中的必需氨基酸補充。用量根據(jù)細(xì)胞培養(yǎng)工藝和培養(yǎng)基配方確定。

醫(yī)藥領(lǐng)域

在復(fù)方氨基酸注射液、腸內(nèi)營養(yǎng)制劑中作為活性成分之一。具體用量和處方組成需符合《中國藥典》及相關(guān)藥品注冊標(biāo)準(zhǔn)。

保健品領(lǐng)域

L-亮氨酸是運動營養(yǎng)補充劑和蛋白質(zhì)粉類產(chǎn)品中的常見成分。實際使用量因產(chǎn)品配方和規(guī)格不同存在差異，無統(tǒng)一法定限量，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)要求和相關(guān)食品安全標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

化妝品領(lǐng)域

可作為化妝品原料用于護膚和護發(fā)產(chǎn)品中，參考INCI名稱為LEUCINE。在配方中的用量需根據(jù)產(chǎn)品類型和配方體系確定，常見參考用量范圍較小，具體應(yīng)結(jié)合配方篩選和穩(wěn)定性試驗確定。

日化領(lǐng)域

在部分日化產(chǎn)品中可作為溫和的氨基酸類調(diào)理成分使用，并非主要應(yīng)用方向，使用量需根據(jù)具體產(chǎn)品配方確定。

發(fā)酵領(lǐng)域

L-亮氨酸本身是發(fā)酵法生產(chǎn)的產(chǎn)物，而非發(fā)酵原料。工業(yè)生產(chǎn)多采用谷氨酸棒桿菌或大腸桿菌工程菌株，以葡萄糖為碳源進行好氧發(fā)酵生產(chǎn)，再經(jīng)提取、結(jié)晶、干燥獲得成品。

合成領(lǐng)域

化學(xué)合成法較少用于工業(yè)生產(chǎn)，但實驗室中可通過Strecker合成法或其他不對稱合成路線制備。當(dāng)前主流工業(yè)生產(chǎn)路線為微生物發(fā)酵法。

衍生物

L-亮氨酸可衍生化制備N-酰-L-亮氨酸、L-亮氨酸甲酯鹽、L-亮氨酰胺鹽、L-亮氨酸酯等。也可用作手性源合成其他手性化合物。酰亮氨酸及類在部分領(lǐng)域有應(yīng)用。

二、L-異亮氨酸

CAS號

73-32-5

分子式

C?H??NO?

性狀

白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末，味微苦，溶于水（約40g/L，25℃），微溶于醇，不溶于。熔點約284℃（分解）。比旋光度[α]D2?約+40.5°（c=4，6mol/LHCl）。

各領(lǐng)域應(yīng)用

食品領(lǐng)域

作為食品營養(yǎng)強化劑，可用于特殊膳食用食品等。使用范圍和用量應(yīng)遵守GB14880及后續(xù)相關(guān)法規(guī)公告。

飼料領(lǐng)域

在畜禽水產(chǎn)飼料中作為必需氨基酸補充，尤其在低蛋白日糧中用于平衡氨基酸譜。具體添加量需根據(jù)飼料原料氨基酸含量和目標(biāo)營養(yǎng)需求，通過配方軟件計算確定。

農(nóng)業(yè)領(lǐng)域

與亮氨酸類似，可作為含氨基酸水溶肥料中的組分之一。具體配比和使用濃度應(yīng)以產(chǎn)品登記信息為準(zhǔn)。

工業(yè)領(lǐng)域

用于細(xì)胞培養(yǎng)基配制，是哺乳動物細(xì)胞培養(yǎng)中的必需氨基酸之一。在CHO細(xì)胞、HEK293細(xì)胞等表達(dá)系統(tǒng)的無血清培養(yǎng)基中均有添加需求阿斯。用量由培養(yǎng)基配方設(shè)計確定。

醫(yī)藥領(lǐng)域

用于復(fù)方氨基酸注射液和腸內(nèi)營養(yǎng)制劑。處方組成和用量以《中國藥典》及藥品注冊標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。

保健品領(lǐng)域

在運動營養(yǎng)和氨基酸類膳食補充劑中常見，通常與亮氨酸、纈氨酸配伍使用。產(chǎn)品中具體含量因品牌和配方而異。

化妝品領(lǐng)域

可用作化妝品原料，INCI名稱為ISOLEUCINE，應(yīng)用于護膚和護發(fā)產(chǎn)品。用量由配方設(shè)計確定，無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

日化領(lǐng)域

非主要應(yīng)用領(lǐng)域，偶見于少數(shù)特殊日化配方中。

發(fā)酵領(lǐng)域

工業(yè)上采用谷氨酸棒桿菌或大腸桿菌工程菌發(fā)酵生產(chǎn)。以葡萄糖為主要碳源，經(jīng)發(fā)酵、離子交換提取、結(jié)晶純化獲得成品。

合成領(lǐng)域

化學(xué)合成路線可實現(xiàn)但成本較高，工業(yè)上以發(fā)酵法為主。實驗室可采用不對稱合成方法制備光學(xué)純產(chǎn)品。

衍生物

可制備N-酰-L-異亮氨酸、L-異亮氨酸甲酯鹽、L-異亮氨酸酯鹽等衍生物。

三、L-纈氨酸

CAS號

72-18-4

分子式

C?H??NO?

性狀

白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末，味微甜后苦，溶于水（約85g/L，25℃），幾乎不溶于醇和。熔點約315℃（分解）。比旋光度[α]D2?約+28.0°（c=5，6mol/LHCl）。

各領(lǐng)域應(yīng)用

食品領(lǐng)域

作為食品營養(yǎng)強化劑使用，適用食品類別和使用量應(yīng)參照GB14880及后續(xù)公告。

飼料領(lǐng)域

在豬、禽、水產(chǎn)飼料中應(yīng)用廣泛，尤其在低蛋白日糧中用于補充纈氨酸以維持理想氨基酸平衡。添加量應(yīng)根據(jù)動物品種、生長階段、日糧粗蛋白水平和原料組成計算確定，常見參考用量需結(jié)合具體配方分析。

農(nóng)業(yè)領(lǐng)域

可用于含氨基酸水溶肥料及氨基酸微量元素螯合肥料中。具體使用濃度和配比以產(chǎn)品登記信息為準(zhǔn)。

工業(yè)領(lǐng)域

用于生物制藥工業(yè)中細(xì)胞培養(yǎng)基配制，是CHO細(xì)胞等工程細(xì)胞株無血清培養(yǎng)基中的必需氨基酸組分。

醫(yī)藥領(lǐng)域

用于復(fù)方氨基酸注射液（如18AA系列）和腸內(nèi)營養(yǎng)制劑。處方標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《中國藥典》相關(guān)要求。

保健品領(lǐng)域

作為運動營養(yǎng)補充劑和氨基酸類膳食補充劑的常見組分，常與亮氨酸、異亮氨酸配合使用。產(chǎn)品中含量由企業(yè)根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定。

化妝品領(lǐng)域

INCI名稱為VALINE，可用于護膚品和護發(fā)產(chǎn)品中。用量根據(jù)配方體系確定。

日化領(lǐng)域

非主要應(yīng)用方向，具體用途需結(jié)合產(chǎn)品研發(fā)確定。

發(fā)酵領(lǐng)域

工業(yè)上以谷氨酸棒桿菌或大腸桿菌工程菌發(fā)酵生產(chǎn)，碳源為葡萄糖或蔗糖，經(jīng)多級發(fā)酵、膜分離、離子交換、結(jié)晶、干燥等工序獲得成品。

合成領(lǐng)域

化學(xué)合成路線包括Strecker法和不對稱催化氫化法等，但工業(yè)上以發(fā)酵法為主導(dǎo)。

衍生物

可制備N-酰-L-纈氨酸、L-纈氨酸甲酯鹽、L-纈氨酸酯鹽、L-纈氨酰胺等衍生物。N-酰-L-纈氨酸在部分領(lǐng)域有應(yīng)用。

總體說明

L-亮氨酸、L-異亮氨酸和L-纈氨酸均屬支鏈氨基酸，三者在代謝途徑和工業(yè)應(yīng)用中有一定共性。在運動營養(yǎng)領(lǐng)域，三者常按一定比例（如2:1:1）復(fù)配使用，但具體比例和添加量應(yīng)依據(jù)產(chǎn)品設(shè)計、目標(biāo)人群和相關(guān)法規(guī)確定，不同產(chǎn)品之間差異較大。實際使用量需根據(jù)產(chǎn)品含量、規(guī)格及具體配方進行換算。

以上三種氨基酸在食品中的使用應(yīng)符合GB14880及國家衛(wèi)生健康委員會后續(xù)公告的規(guī)定；飼料中使用應(yīng)符合農(nóng)業(yè)部相關(guān)飼料添加劑管理規(guī)定；醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)符合《中國藥典》及藥品注冊管理要求；化妝品使用應(yīng)符合《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》及《已使用化妝品原料目錄》的要求。不同應(yīng)用場景的使用比例存在差異，應(yīng)結(jié)合具體配方進行調(diào)整。