γ-聚谷氨酸是由谷氨酸单体通过α-NH2和γ-COOH脱去一份子水后,缩合而成的一种新型生物高分子材料。已被广泛用于化妆品、农业、环境保护、医药及生物医学材料等领域。在化妆品中,γ-聚谷氨酸可作为支持材料、皮肤保湿剂,同时启到缓慢释放表皮因子的作用。其水凝胶是无色无味的,这种胶质具有一种高度聚合的三维网状结构,使其具有高达5000倍的超强吸水保湿能力,特别地,添加到化妆品中作为一种皮肤保湿剂会提升产品的保湿功效。γ-聚谷氨酸具有的高强吸水能力和缓释能力,在土壤中也可发挥同样效应,因此可作为种子萌发的促进剂,有明显的抗旱促苗效应,可以有效地提高作物的发芽率和种子活力。本实验考察了 γ-聚谷氨酸的保湿护肤特性、人体安全性及其体外抗氧化活性,并解决了 γ-聚谷氨酸引起化妆品中卡波姆粘度降低的问题,为在化妆品中使用聚谷氨酸提供了 一些研究数据;并对分子量在0～2000KDa间的γ-聚谷氨酸对绿豆种子萌发及幼苗生长的影响进行了研究。利用皮肤水分测试仪对受试者使用γ-聚谷氨酸前后皮肤的水分含量变化进行测定;并采用皮肤斑贴试验,评价γ-聚谷氨酸的安全性。结果表明:γ-聚谷氨酸的保湿特性随着分子质量、浓度等条件的变化,存在较大的差异,其中平均分子量1200 KDa的γ-聚谷氨酸在浓度为0.1%时,保湿效果最好。涂抹此浓度此分子量的γ-聚谷氨酸2h后,皮肤水分含量的变化率为103.93±0.24;4h后,皮肤水分含量的变化率为112.23± 0.23。阳性对照将透明质酸钠(1400 KDa)作为阳性对照组,其皮肤水分含量的变化率(114.01 ±0.34)与前述结果相近。皮肤斑贴试验结果表明γ-聚谷氨酸可以涂抹于人体皮肤,是无毒、安全的。利用DPPH法测定高低两种分子量γ-聚谷氨酸的DPPH自由基清除率曲线,以IC50作为指标,并与抗氧化剂Vc磷酸酯镁和α-熊果苷进行比较,对两者抗氧化性进行评价。结果表明:140万分子量γ-聚谷氨酸清除DPPH自由基的IC50值为25.5mg/mL,略优于10万分子量γ-聚谷氨酸(IC5030.5mg/mL)。两者清除自由基的效果约为Vc磷酸酯镁(IC5013mg/mL)的一半,低于α-熊果苷(IC500.016 mg/mL)。含γ-PGA的化妆品成品中所具有的成分如谷氨酸、谷氨酸钠和氯化钠都能引起增稠剂卡波姆粘度的下降,且离子浓度越高,卡波姆粘度数值降低越快。对于10万和80万分子量γ-PGA来说,若要使化妆品体系中卡波姆粘度维持在1000 cp以上,0.2%浓度的卡波姆941可添加的γ-PGA浓度不超过0.05%。若化妆品配方中添加浓度为0.1%的γ-PGA,对于10万和80万分子量γ-PGA,体系中应添加卡波姆941的最低质量分数为0.3%和0.25%,以维持体系的粘度在1000 cp以上,可用于护肤膏及乳液的生产。采用一定浓度不同分子量的Y-聚谷氨酸对绿豆种子进行处理,研究了不同分子量的γ-聚谷氨酸对绿豆种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明:γ-聚谷氨酸对种子发芽率的影响程度与其分子量大小相关,幼苗的重量、高度及长度等生理指标也会随之波动。与此同时,加入Y-聚谷氨酸将会提高种子的淀粉酶、过氧化氢酶和过氧化物酶等酶的活性,而影响程度与分子量大小有关。当分子量为120 kD时,对种子的发芽率、幼苗生长指标、种子酶活有较好的促进作用。综上所述,γ-聚谷氨酸具有良好的保湿护肤功效及中等抗氧化活性,对皮肤安全、无刺激性,可作为化妆品中的添加剂;为γ-聚谷氨酸引起化妆品中卡波姆粘度降低的问题提供了解决方案和理论依据;其保水性可提高种子发芽率,促进幼苗生长,有明显的抗旱促苗效应,可在农业生产中使用。