十世纪七十年代国外就对发酵法生产L-精氨酸开始了研究[3],而日前,日本、美国、德国等国家都已采用发酵法来生产L-精氨酸,且在品种、技术及产量上已处于世界的领先水平,其中日本在对氨基酸的生产上位于领先地位,其L-精氨酸产量也稳定在60 g/L。Р1.4.2国内对L-精氨酸发酵的研究及生产现状Р国内对L-精氨酸的研究还是主要集中在对发酵菌种的传统选育方面[4],但对下游提取工艺的研究比较少,还属于起步阶段,因此国内的发酵法生产L-精氨酸的水平还是较低,目前,L-精氨酸的生产主要从毛发中提取。河南莲花味精股份有限公司用谷氨酸棒杆菌生产产酸率38 g·L-1,江南大学生物工程学院利用钝齿棒杆菌生产,发酵产酸率为37.2 g·L-1,上海微生物研究所利用黄色短杆菌生产产酸率61.1 g·L-1,但国内的高产菌种不稳定,未能用于工业化,目前,国内的发酵法生产L-精氨酸的产酸水平是30 g/L,与国外的先进水平还有很大的差距。受此限制,我国每年在进口L-精氨酸一个产品上的费用需要40到50亿元人民币。Р1.5 L-精氨酸的生物合成途径及生产方法Р1.5.1生物合成途径РL-精氨酸的生物合成途径[5]:从谷氨酸经鸟氨酸、瓜氨酸生物合成L-精氨酸,由八个酶催化的反应组成。具体合成途径如下图所示:Р前1.5.2 L-精氨酸的生产方法РL-精氨酸的生产方法[6]主要有以下几种:化学合成法;酶法;发酵法;蛋白质水解法。Р(1)化学合成法Р用有机合成和化学工程相结合的技术生产或制备氨基酸的方法。РStrecker法合成氨基酸已有100多年的历史,由于它的改进,至今在氨基酸工业生产中应用。它是先合成容易合成的精氨酸对应的醛类,再合成所需的精氨酸。用反应式表示如下:Р NH3 HCN H+РR―CHO ―→[RCH(NH2)OH] ―→―→R―CH ―COOHР | |Р NH2 NH2 Р(2)酶法
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