L-色氨酸工业化技术的研究进展.pdfVIP

发 酵 科 技 通 讯 第39卷 L一色氨酸工业化技术研究进展 焦庆才 赵根海 刘均 忠 刘 茜 (南京大学生命科学学院 医药生物技术国家重点实验室 江苏南京 210093) 摘 要 ：介绍 了L一色氨酸的发酵法、化学合成法以及生物酶法等工业化技术的必威体育精装版研 究并作 了生 产研 究的展望。 关键词 ：L一色氨酸 工业化技术 展望 L一色氨酸是继蛋氨酸 、赖氨酸之后 的第三代 系统。随着重组 DNA技术在微生物育种 中的应 饲料添加剂，其使用效果是赖氨酸的3—4倍 ，具 用，为优 良的L一色氨酸生产菌株的筛选和产酸水 有十分广泛 的使用前景，近年来在医药 、化妆 品、 平的提高提供了可靠的技术保障，使微生物直接 食品、保健等行业也得到广泛 的应用。世界市场色 发酵法生产 L一色氨酸成为一种廉价的工业化生 氨酸年需求量约为万 t以上，每年市场增长率超 产方法。发酵法生产 L一色氨酸大体上可以分为： 过 10％，但现在全球范围生产量不足 ，因而该产 直接发酵法和前体添加发酵法。 品具有很好 的市场前景。 直接发酵法中常用的L一色氨酸产生菌有 ：谷 在 日本、美 国L一色氨酸主要应用于医药和饲 氨酸棒杆菌 ，黄色短杆菌 ，枯草杆菌 ，北京棒杆菌 料领域 。目前国内使用的L一色氨酸主要依赖进 等。如Fukui(JP1974，20：391)等由枯草杆菌选育的 I；3。而过高的价格严重影响了其在饲料添加剂行 5一氟色氨酸f5一 抗性变异株 ，可积累 L一色氨 业的应用。 目前该产品的生产技术和市场主要被 酸 9．6g／L。 日本三井化学、美 国ADM等几家跨 国公司所垄 使用葡萄糖作为碳源 ，同时添加合成 L一色氨 断，我国每年需要大量进 口。为了加快该产品的国 酸所需的前体物 (如氨茴酸 、吲哚、L一丝氨酸等)， 产化进程。我国外经贸委曾把此项 目列入鼓励外 利用微生物的色氨酸合成酶系转化前体来合成 商投资指导 目录。在工业上 ，L一色氨酸的生产方 L一色氨酸。这种方法 同直接发酵法一样 ，需要解除 式主要有 以下几种方式。 生物合成途径中大部分酶所受到的反馈调节 ，以 使 L一色氨酸能够高浓度积累。另外 ，所添加的前 1 发酵法 体物大都是抑制微生物生长的，因此添加量不可 以葡萄糖、甘蔗糖蜜等廉价原料为碳源 ，利用 过高 ，一般采取分批少量添加的方法。同时可以筛 优 良的L一色氨酸生产菌种来生产 L一色氨酸 。对 选前体物的抗性突变株来提高前体物的添加量。 这种方法的研究进行得 比较早 ，但在相当长的一 微生物转化法的不足之处在于当转化液中前 段时间内达不到工业化生产的要求 。主要原因是 体物浓度较高时，转化率有所下降，通过分批次少 从葡萄糖到 L一色氨酸的生物合成途径 比较漫长 ， 量流加前体可以减少其抑制作用 。另外，L一色氨 其代谢流也 比较弱 ．而且 L一色氨酸的合成需要多 酸前体物的价格 比较昂贵，不利于降低成本。这种 种前体物 (如 PRPP等)，若想进～步提高 L一色氨 方法很早就投人 了工业化生产 ，目前世界上最大 酸的积累量，就必须设法增强合成这些前体物的 的L一色氨酸生产厂家 日本的昭和电工就是采用 代谢流。另一方面，L一色氨酸生物合成途径 中的 以氨茴酸为前