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L-亮氨酸（L-Leucine）

CAS号：61-90-5

分子式：C?H??NO?

性状：

L-亮氨酸为白色或类白色结晶性粉末，无臭或微有特臭，味微苦。其在水中溶解度略低于甘氨酸、丙氨酸等，约在25℃时溶解度为2.2 g/100 mL；在热水中溶解度稍高；在乙醇、乙醚或丙酮中几乎不溶。熔点约为293-295℃（分解）。L-亮氨酸是八种氨基酸之一，属于支链氨基酸（BCAA），具有氨基酸的通性，具两性电离性质，等电点（pI）约为5.98。在干燥状态下稳定，对光、氧相对不敏感，但在高温高湿环境下易结块。

各应用领域详情

1. 食品工业

L-亮氨酸在食品工业中主要作为食品营养强化剂使用。

• 使用范围与用量：依据《食品安全国家标准 食品营养强化剂使用标准》（GB 14880-2012），L-亮氨酸允许用于调制乳粉（儿童用乳粉和孕产妇用乳粉）、豆粉、豆浆粉、含乳饮料以及固体饮料等类别。

• 调制乳粉（儿童用乳粉）：添加量通常为3~15 mg/100 g（以每100 g成品计）。

• 调制乳粉（孕产妇用乳粉）：添加量通常为5~20 mg/100 g（以每100 g成品计）。

• 豆粉、豆浆粉：添加量通常为6~15 mg/100 g。

• 含乳饮料：添加量通常为1.5~3 mg/100 g。

• 固体饮料：添加量通常为100~680 mg/kg。

• 其他用途：作为加工助剂或风味剂前体，用于生产其他风味物质。在食品配方中，其实际添加量需根据终产品的氨基酸强化目标及配方中其他蛋白质原料的氨基酸含量进行折算。

2. 饲料工业

L-亮氨酸在饲料中作为氨基酸添加剂，用于平衡畜禽及水产动物日粮中的氨基酸组成。

• 用量标准：目前中国《饲料添加剂品种目录》中，L-亮氨酸主要作为“其他氨基酸”类添加剂管理，常用于宠物饲料（宠物食品）及特种水产饲料。

• 推荐用量：饲料配方中通常依据理想氨基酸模型（Ideal Amino Acid Profile）进行添加。在仔猪日粮中，支链氨基酸总量通常需满足特定比例；在宠物猫粮或犬粮中，L-亮氨酸的推荐添加量通常根据蛋白质水平和动物生长阶段调整。由于饲料原料（如豆粕、鱼粉）中天然含有亮氨酸，具体添加量需通过氨基酸平衡计算确定。实际生产中，通常每吨全价配合饲料的添加量在数百克至数千克不等（需根据具体配方缺口计算），无统一的强制性国家限量标准，需遵循NY/T 系列行业标准及饲料企业标准。

3. 农业（非动物养殖类）

L-亮氨酸在农业上的直接应用相对较少，主要作为植物生长调节剂或生物刺激素的中间体进行研究。

• 应用情况：研究表明，外源施加氨基酸（包括亮氨酸）可促进植物根系发育及抗逆性。目前主要作为氨基酸水溶肥的原料之一。

• 用量：依据《含氨基酸水溶肥料》（NY 1429-2010）标准，产品要求游离氨基酸含量≥100 g/L或≥10.0%。L-亮氨酸作为复合氨基酸的一部分，其在肥料中的比例通常根据配方设计而定，目前无单独的法定添加限量，具体用量需根据肥料登记证及产品技术规格书执行。

4. 工业应用

在工业领域，L-亮氨酸主要用于生产特种化学品、表面活性剂及手性中间体。

• 用途：利用其手性结构，作为不对称合成的手性源；用于制备某些金属螯合剂或缓蚀剂。

• 用量：此类应用多为定制化生产，用量取决于具体的化学反应计量比或工艺配方，无统一的行业标准用量。

5. 医药工业

L-亮氨酸在医药领域主要作为药用辅料和氨基酸类原料药的组成成分。

• 原料药：用于配制复方氨基酸注射液、氨基酸大输液及口服氨基酸制剂。

• 药用辅料：在《中国药典》2020年版四部中，L-亮氨酸被收录为药用辅料，可用作片剂的填充剂、润滑剂或矫味剂。

• 用量：在复方氨基酸注射液（18AA等品种）中，L-亮氨酸的含量通常为每1000 mL制剂中含1.0~5.0 g（具体取决于产品规格，如18AA-VII中含量为5.3 g/L）。作为片剂辅料时，其用量根据制剂工艺要求确定，一般占片重的比例需通过处方筛选确定。

6. 保健品

L-亮氨酸作为运动营养食品和特殊医学用途配方食品的原料。

• 使用规范：依据《食品安全国家标准 运动营养食品通则》（GB 24154-2015），L-亮氨酸作为氨基酸，在运动营养食品中按需添加。在速度力量类产品中，支链氨基酸（L-亮氨酸、L-异亮氨酸、L-缬氨酸）的添加量通常要求≥0.66 g/100 g（以总BCAA计）。

• 特医食品：在特殊医学用途配方食品中，L-亮氨酸的含量需符合特定全营养配方食品的技术要求，具体添加量依据《特殊医学用途配方食品通则》（GB 29922-2013）及产品注册标准执行。

7. 化妆品与日化

L-亮氨酸在化妆品中作为皮肤调理剂和保湿剂使用。

• 法规依据：收录于《已使用化妆品原料目录（2021年版）》。

• 用量：根据《化妆品安全技术规范》，无特别限制。在实际配方中，其添加量通常较低，常见参考用量范围为0.1%~1.0%（质量分数），具体需根据配方体系的pH值、稳定性及需求进行调整。在洗护用品中，主要利用其与表面活性剂协同改善肤感。

8. 发酵工业

L-亮氨酸是微生物发酵法生产的目标产物，同时也是发酵过程中的中间代谢产物或代谢调节剂。

• 生产应用：在谷氨酸、赖氨酸等大宗氨基酸发酵过程中，亮氨酸的合成途径（丙酮酸途径）与它们共享部分酶系。在发酵培养基中添加L-亮氨酸或调控其合成路径，可用于生产特定风味物质或作为代谢流研究的指示剂。

• 用量：作为发酵原料投料时，其浓度需根据菌种特性和代谢调控策略确定，通常作为限制性氨基酸或诱导物，添加量范围较宽（如0.1~10 mmol/L），具体需依据发酵工艺规程。

9. 合成工业

L-亮氨酸主要通过微生物发酵法（如谷氨酸棒杆菌或大肠杆菌突变株）和化学合成法（如Strecker合成法）制备。

• 工艺特点：发酵法生产的为L-型，光学纯度高；化学合成法得到的是DL-混旋体，需进一步拆分。

• 合成应用：作为手性砌块，用于合成多种具有生物活性的手性药物中间体。在有机合成中，其用量严格按照化学反应的摩尔比投料。

10. 衍生物

L-亮氨酸的衍生物在医药和化工领域具有重要价值。

• 常见衍生物：

• N-乙酰-L-亮氨酸：用于医药研究，作为神经保护剂的前体。

• L-亮氨酸乙酯盐酸盐：用于多肽合成中的活化酯。

• 亮氨酸锌、亮氨酸钙：作为矿物质氨基酸螯合物，用于饲料和食品强化。

• 亮氨酸聚合物：用于生物可降解高分子材料的合成。

• 应用：这些衍生物的具体用量取决于其作为原料药、中间体或功能性添加剂的特定产品标准，目前尚无统一的通用添加标准。