色氨酸生產(chǎn)方法

明月草

　　色氨酸的生產(chǎn)最早主要依靠化學(xué)合成法和蛋白質(zhì)水解法，但是隨著對(duì)微生物法生產(chǎn)色氨酸研究的不斷深入，這種方法已經(jīng)走向?qū)嵱貌⑶姨幱谥鲗?dǎo)地位。微生物法大體上可以分為直接發(fā)酵法、微生物轉(zhuǎn)化法和酶法。近年來還出現(xiàn)了將直接發(fā)酵法與化學(xué)合成法相結(jié)合、直接發(fā)酵法與轉(zhuǎn)化法相結(jié)合生產(chǎn)色氨酸的研究。另外，重組DNA技術(shù)在微生物育種和酶工業(yè)上的應(yīng)用極大地推動(dòng)了直接發(fā)酵法和酶法生產(chǎn)色氨酸的工業(yè)化進(jìn)程。
　　微生物轉(zhuǎn)化法：亦稱前體發(fā)酵法。這種方法使用葡萄糖作為碳源，同時(shí)添加合成色氨酸所需的前體物如鄰氨基苯甲酸、吲哚等，利用微生物的色氨酸合成酶系來合成色氨酸。這種方法同直接發(fā)酵法一樣，需要解除生物合成途徑中大部分酶所受到的反饋調(diào)節(jié)，以使色氨酸能夠高濃度蓄積。另外，所添加的前體物大都是抑制微生物生長(zhǎng)的，因此添加量不可過高，一般采取分批少量添加的方法。同時(shí)可以篩選前體物的抗性突變株來提高前體物的添加量。微生物轉(zhuǎn)化法的不足在于當(dāng)轉(zhuǎn)化液中前體物濃度較高時(shí)，轉(zhuǎn)化率有所下降。另外，前體物的價(jià)格比較昂貴，不利于降低成本。
　　酶法：酶法是利用微生物中色氨酸生物合成酶系的催化功能生產(chǎn)色氨酸。這些酶包括色氨酸酶、色氨酸合成酶、絲氨酸消旋酶等。根據(jù)提供這些酶的微生物種類數(shù)，可以分為雙酶菌法和單酶菌法兩種類型。該法既可以直接加入細(xì)胞壁溶解酶使細(xì)胞破壁后再使用，也可以將所需的酶固定化后再使用，一般由酶源菌體的培養(yǎng)、菌體的分離洗滌、固定化和反應(yīng)幾個(gè)階段組成。酶法能夠利用化工合成的前體物為原料，既充分發(fā)揮了有機(jī)合成技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，又具有產(chǎn)物濃度高、收率高、純度高、副產(chǎn)物少、精制操作容易的優(yōu)點(diǎn)，是一種成本較低的生產(chǎn)色氨酸的工業(yè)化生產(chǎn)方法。
　　直接發(fā)酵法：該法是以葡萄糖、甘蔗糖蜜等廉價(jià)原料為碳源，利用優(yōu)良的色氨酸生產(chǎn)菌種來生產(chǎn)色氨酸。對(duì)這種方法的研究進(jìn)行的比較早，但在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)達(dá)不到工業(yè)化生產(chǎn)的要求。主要原因是從葡萄糖到色氨酸的生物合成途徑比較漫長(zhǎng)，其代謝流也比較弱，而且色氨酸的合成需要多種前體物，若想進(jìn)一步提高色氨酸的積累量就必需設(shè)法增強(qiáng)合成這些前體物的代謝流。另一方面，色氨酸生物合成途徑中的調(diào)控機(jī)制比較復(fù)雜，除了反饋調(diào)節(jié)這一粗調(diào)系統(tǒng)之外，還存在著細(xì)調(diào)系統(tǒng)-弱化子系統(tǒng)。隨著重組DNA技術(shù)在微生物育種中的應(yīng)用，為優(yōu)良的色氨酸生產(chǎn)菌株的篩選和產(chǎn)酸水平的提高提供了可靠的技術(shù)保障，使微生物直接發(fā)酵法生產(chǎn)色氨酸成為一種廉價(jià)的工業(yè)化生產(chǎn)方法。
　　其他生產(chǎn)方法
　　將上述幾種方法有機(jī)地結(jié)合起來進(jìn)行色氨酸生產(chǎn)，主要有直接發(fā)酵法與化學(xué)合成法、酶法相結(jié)合，其特點(diǎn)是利用發(fā)酵法廉價(jià)提供一種前體物，再結(jié)合其他方法的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行生產(chǎn)。
　　本文來源：中國飼料行業(yè)信息網(wǎng)

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