中国农业大学：《发酵工程学 Fermentation Engineering》课程教学资源（PPT课件）氨基酸生产工艺

第二节氨基酸生产工艺

第二节 氨基酸生产工艺

氨基酸是构成蛋白成分 目前世界上可用发酵法生产氨基酸有20 多种

• 氨基酸是构成蛋白成分 • 目前世界上可用发酵法生产氨基酸有20 多种

氨基酸 α碳原子分别以共价键连接氢原子、羧基 和氨基及侧链。侧链不同,氨基酸的性 质不同

氨基酸 • α 碳原子分别以共价键连接氢原子、羧基 和氨基及侧链。侧链不同，氨基酸的性 质不同

氨基酸的用途 1食品工业: ·强化食品(赖氨酸,苏氨酸,色氨酸于小 麦中) 增鲜剂:谷氨酸单钠和天冬氨酸 苯丙氨酸与天冬氨酸可用于制造低热量 二肽甜味剂(α-天冬酰苯丙氨酸甲酯,此产 品1981年获FDA批准现在每年产量已达 数万吨

氨基酸的用途 • 1.食品工业： • 强化食品(赖氨酸，苏氨酸，色氨酸于小 麦中) • 增鲜剂：谷氨酸单钠和天冬氨酸 • 苯丙氨酸与天冬氨酸可用于制造低热量 二肽甜味剂(α-天冬酰苯丙氨酸甲酯),此产 品1981年获FDA批准,现在每年产量已达 数万吨

饲料工业: 甲硫氨酸等必需氨基酸可用于制造动物饲料 3医药工业: ·多种复合氨基酸制剂可通过输液治疗营养或代 谢失调 苯丙氨酸与氮芥子气合成的苯丙氨酸氮芥子气 对骨髓肿瘤治疗有效,且副作用低。 4化学工业:谷氨基钠作洗涤剂丙氨酸制造丙 氨酸纤维

• 2.饲料工业： • 甲硫氨酸等必需氨基酸可用于制造动物饲料 • 3.医药工业： • 多种复合氨基酸制剂可通过输液治疗营养或代 谢失调 • 苯丙氨酸与氮芥子气合成的苯丙氨酸氮芥子气 对骨髓肿瘤治疗有效,且副作用低。 • 4.化学工业：谷氨基钠作洗涤剂,丙氨酸制造丙 氨酸纤维

氨基酸的生产方法 发酵法: 直接发酵法:野生菌株发酵、营养 缺陷型突变发酵、抗氨基酸结构类似物 突变株发酵、抗氨基酸结构类似物突变 株的营养缺陷型菌株发酵和营养缺陷型 回复突变株发酵 添加前体法

氨基酸的生产方法 • 发酵法： 直接发酵法：野生菌株发酵、营养 缺陷型突变发酵、抗氨基酸结构类似物 突变株发酵、抗氨基酸结构类似物突变 株的营养缺陷型菌株发酵和营养缺陷型 回复突变株发酵。 添加前体法

酶法:利用微生物细胞或微生物产生的酶来制 造氨基酸。 提取法:蛋白质水解,从水解液中提取。胱氨 酸、半胱氨酸和酪氨酸 合成法:DL蛋氨酸、丙氨酸、甘氨酸、苯丙 氨酸 传统的提取法、酶法和化学合成法由于前体物 的成本高,工艺复杂难以达到工业化生产的目 的

• 酶法：利用微生物细胞或微生物产生的酶来制 造氨基酸。 • 提取法：蛋白质水解，从水解液中提取。胱氨 酸、半胱氨酸和酪氨酸 • 合成法：DL-蛋氨酸、丙氨酸、甘氨酸、苯丙 氨酸。 • 传统的提取法、酶法和化学合成法由于前体物 的成本高,工艺复杂,难以达到工业化生产的目 的

生产氨基酸的大国为日本和德国 日本的味之素、协和发酵及德国的德固 沙是世界氦基酸生产的三巨头。它们前 生产高品质的氨基酸可直接用于输液制 剂的生产。 日本在美国、法国等建立了合资的氨基 酸生产厂家生产氨基酸和天冬甜精等衍 生物

• 生产氨基酸的大国为日本和德国。 • 日本的味之素、协和发酵及德国的德固 沙是世界氨基酸生产的三巨头。它们能 生产高品质的氨基酸,可直接用于输液制 剂的生产。 • 日本在美国、法国等建立了合资的氨基 酸生产厂家,生产氨基酸和天冬甜精等衍 生物

国内生产氨基酸的厂家主要是天津氨基酸公司, 湖北八峰氨基酸公司但目前无论生产规模及 品质量还难于与国外抗衡 在80年代中后期我国从日本的味之素、协和发 酵以技贸合作的方式引进输液制剂的制造技术 和仿造产品,1991年销售量为二千万瓶21996年达 六千万瓶,主要厂家有无锡华瑞,北京费森尤斯,昆 明康普莱特但生产原料都依赖进口 据专家估计到2000年,世界氨基酸产值可达45亿 美元,占生物技术市场的7%国内的氨基酸产值可 达40亿元,占全国发酵产业总产值的12%

• 国内生产氨基酸的厂家主要是天津氨基酸公司, 湖北八峰氨基酸公司,但目前无论生产规模及产 品质量还难于与国外抗衡。 • 在80年代中后期,我国从日本的味之素、协和发 酵以技贸合作的方式引进输液制剂的制造技术 和仿造产品,1991年销售量为二千万瓶,1996年达 六千万瓶,主要厂家有无锡华瑞,北京费森尤斯,昆 明康普莱特,但生产原料都依赖进口。 • 据专家估计,到2000年,世界氨基酸产值可达45亿 美元,占生物技术市场的7%,国内的氨基酸产值可 达40亿元,占全国发酵产业总产值的12%

氨基酸发酵生产发展的历史回顾 所谓氨基酸发酵,就是以糖类和铵盐为主 要原料的培养基中培养微生物,积累特定 的氨基酸 这些方法成立的一个重要原因是使用选 育成的氨基酸生物合成高能力的菌株

氨基酸发酵生产发展的历史回顾 • 所谓氨基酸发酵,就是以糖类和铵盐为主 要原料的培养基中培养微生物,积累特定 的氨基酸。 • 这些方法成立的一个重要原因是使用选 育成的氨基酸生物合成高能力的菌株