[00138837]L-色氨酸营养缺陷型高产菌株的选育及发酵工艺研究

“L-色氨酸营养缺陷型高产菌株的选育及发酵工艺研究”项目是河南省孟州市华兴生物化工有限责任公司根据企业发展需要，于2008年9月立项的一个自选研究课题。其目的旨在于选育出L-色氨酸高产菌株，提高产酸水平，降低生产成本，扩大产品应用范围。经公司研发技术人员的不懈努力，历时两年多时间，圆满完成了预定的各项研发内容，筛选出了L-色氨酸营养缺陷型高产菌株，并实现了工业化生产，取得了良好的经济效益和社会效益。　　L-色氨酸是一种重要的氨基酸，在人体极其复杂的代谢网络中，含量较少的L-色氨酸通过其多元的代谢途径，发挥着重要的生理功能，对人和动物的生长发育、新陈代谢具有重要的生理作用。基于此，各国科学家在二十世纪七八十年代就开展了对L-色氨酸的研究，并不断开拓L-色氨酸的应用领域。　　在工业上，L-色氨酸的生产方法主要有以下几种。早期的L-色氨酸的生产主要采用化学合成法和蛋白质水解法，但是由于这些方法存在着原料来源有限、生产周期长、工艺复杂、产品成分复杂等缺点，因而在上世纪90年代逐渐被淘汰。目前，微生物法生产L-色氨酸占主导地位，有直接发酵法、微生物转化法和酶法。近年来，还出现了将直接发酵法与化学合成法相结合、直接发酵法与转化法相结合生产L-色氨酸的方法。其中酶促转化法具有终产物积累量高、反应周期短、分离提纯容易等优点。但是，酶促反应法也存在着底物价格高，产酸转化率低等问题。因此，微生物发酵法是目前工业化生产L-色氨酸的主要方法。　　发酵法生产色氨酸的方法研究的比较早，该法是以葡萄糖、甘蔗糖蜜等廉价原料为碳源，利用优良的色氨酸生产菌种，在合适的发酵条件下，直接发酵生产色氨酸。目前主要用于生产色氨酸的微生物主要是大肠杆菌和谷氨酸棒杆菌，此外还有黄色短杆菌、枯草杆菌、酵母等。各种微生物的色氨酸合成机制略有差异，从葡萄糖到L-色氨酸的生物合成途径比较复杂，存在特定的调节机制，不可能从自然界中找到大量积累色氨酸的菌株，因而选育优良的生产菌株是发酵法的关键。