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氨基酸生產(chǎn)之發(fā)酵法、酶法、化學(xué)合成法-氨基酸的粗制

、發(fā)酵法

氨基酸發(fā)酵法生產(chǎn)是指通過(guò)特定微生物在培養(yǎng)基中生長(zhǎng)產(chǎn)生氨基酸的方法。本法的優(yōu)點(diǎn)是能夠直接生產(chǎn)L型氨基酸，原料豐富且價(jià)廉，環(huán)境污染較輕。缺點(diǎn)是產(chǎn)物濃度低，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，設(shè)備投資大，有副產(chǎn)物反應(yīng)，氨基酸的分離純化技術(shù)要求比較復(fù)雜。

氨基酸發(fā)酵法所用菌種主要為細(xì)菌、酵母菌，早期多為野生型菌株，20世紀(jì)60年代后則多用經(jīng)人工誘變選育的營(yíng)養(yǎng)缺陷型和抗代謝類似物突變株。自20世紀(jì)80年代開始，采用細(xì)胞融合技術(shù)及基因重組技術(shù)改造微生物細(xì)胞，已獲得多種高產(chǎn)氨基酸重組滋株及基因工程菌。目前大部分氨基酸可通過(guò)發(fā)酵法生產(chǎn)，如、、、、等，產(chǎn)量和品種逐年塔加。

二、酶法

酶法也稱磷工程技術(shù)、酶轉(zhuǎn)化法，實(shí)際上是在特定酶的作用下使某些化合物轉(zhuǎn)化成相應(yīng)氨基酸的技術(shù)。其基本過(guò)程是利用化學(xué)合成法、生物合成法或天然存在的氨基酸前體為原料，同時(shí)培養(yǎng)具有相應(yīng)酶的微生物、植物或動(dòng)物細(xì)胞，將晦或細(xì)胞進(jìn)行固定化處理，再將固定化酶或細(xì)胞裝填于適當(dāng)反應(yīng)器中制成所謂的“生物反應(yīng)堆"，加入相應(yīng)底物合成特定氨基酸，反應(yīng)液經(jīng)分離純化即得相應(yīng)氨基酸成品。

酶法與直接發(fā)酵法生產(chǎn)氨基酸的反應(yīng)本質(zhì)相同，皆屬酶轉(zhuǎn)化反應(yīng)，但前者為單酶或多醉的高密度轉(zhuǎn)化，而后者為多酶的低密度轉(zhuǎn)化。

本法的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)物濃度高、副產(chǎn)物少、成本低、周期短、收率高，固定化酶或細(xì)胞可連續(xù)反復(fù)使用，節(jié)省能源，目前使用該法生產(chǎn)的品種有天冬氨酸、、、賴氨酸、、異等。

三、化學(xué)合成法

化學(xué)合成法通常是以a-鹵代羧酸、醛類、衍生物、異氰酸鹽、鹵代烴、酮酸及某些氨基酸為原料，經(jīng)氨解、水解、縮合、取代、加氫等化學(xué)反應(yīng)合成-氨基酸?；瘜W(xué)合成法是制備氨基酸的重要途徑中的員，但氨基酸種類較多，結(jié)構(gòu)各異，故不同氨基酸的合成方法也不同。

本法的優(yōu)點(diǎn)是可采用多種原料和多種工藝路線，特別是在以石油化工產(chǎn)品為原料時(shí)，成本較低，生產(chǎn)規(guī)模大，適合工業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)品易分離純化。缺點(diǎn)是有些氨基酸的合成工藝復(fù)雜，生產(chǎn)的氨基酸曾為消旋體，需經(jīng)拆分才能得到人體可利用的L型氨基酸。、、、、苯、、等用化學(xué)合成法生產(chǎn)。