[01265663]芳香族氨基酸及衍生物关键技术研究与产业化

该项目属于发酵工程领域。芳香族氨基酸包括色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸，是国家鼓励且重点开发的高附加值氨基酸品种，在食品、医药和饲料等领域具有重要的应用价值。中国的苯丙氨酸已实现了产业化并由该项目承担者主持制定了行业标准，但色氨酸和酪氨酸生产技术落后，是影响中国氨基酸国产化的“瓶颈”氨基酸，市场亟需高效、低成本和环境友好的生产工艺。该项目开发出具有自主知识产权的芳香族氨基酸及衍生物生物法生产工艺，建立了从菌种研发到产业化的完整体系，实现两种重要芳香族氨基酸及多种衍生物的高效绿色制造。

主要创新如下：针对芳香族氨基酸中的色氨酸生产效率低和发酵不稳定等不足，通过代谢工程改造，构建出产率高、副产物少和遗传稳定的工程菌，并系统优化了发酵条件和过程控制。生产规模的色氨酸产率从25g/L提高到45g/L,糖酸转化率大于22%，主要发酵参数达到或超过了全球色氨酸主要生产企业韩国希杰水平。针对芳香族氨基酸中的色氨酸易氧化、产品收率低和质量差等难题，优化了膜分离和离子交换相结合的提取工艺，开发并应用了膜提取节能系统和单效蒸发结晶器等高效提取装备。色氨酸提取收率从65%提高到78%,且产品质量稳定，首次实现了中国饲料级色氨酸的自主生产和出口。针对芳香族氨基酸中的酪氨酸溶解度低，发酵难度大等难题，首创丙酮酸发酵耦合酪氨酸及衍生物酶转化新工艺。构建了高效工程菌，优化了静息细胞转化和提取工艺。酪氨酸产率大于50g/L,丙酮酸转化率大于95%;左旋多巴产量大于25g/L,底物转化率大于98%。关键技术指标达到国际领先水平，在国内首次实现了工业级的酪氨酸及衍生物生物法合成，打破了日本味之素的垄断。

主要成果：该项目获得授权的专利9件,发表学术论文18篇，涵盖菌株、工艺和节能环保等一系列核心技术；形成科技成果2项，综合评价达到国际领先水平；起草完成L-苯丙氨酸行业标准1项；获得重点新产品证书1项。应用推广：该项目成果具有重要的推广应用价值。河南巨龙公司采用该成果建成了年产10000吨饲料级色氨酸生产线，成为世界第一的色氨酸制造商，并成功上市。山东阳成公司采用该成果建成了年产2000吨酪氨酸及衍生物生产线，是国内首家采用生物法生产酪氨酸及衍生物的厂家，国际市场占有率达到45%。经济效益：河南巨龙公司近三年新增销售收入14. 4亿元，新增利润1.35亿元，产品销售欧美等20多个国家和地区。山东阳成公司近三年新增销售收入9. 3亿元，新增利润2.06亿元。近三年，项目产品税金总额1.47亿元，创汇总额6657万美元。产品广泛应用于饲料、医药和食品等行业，间接经济效益超过170亿元。社会效益：该项目显著提升了中国氨基酸国产化水平，推动了氨基酸产业的优化升级，同时对氨基酸行业清洁生产也起到了良好的示范作用。开发的系列产品改变了依赖进口的局面，节约大量外汇，并带动饲料、医药和食品等行业的发展和效益提升，促进经济发展和就业。