赖氨酸的合成及其应用

·继续教育· 坡，鲁砖． f司，稚 嗽 赖 氨 酸 的合 成 及 其应 用 sY1vrltl~ AND A 』C 兀0 oF LYSlNE 《 1 前言 赖氨酸(L'fsine)化学名称为 2，6 二氨基己酸 ， 是一种碱性氨基酸。赖氨酸有 L型和 1)型两种结 构，只有 L型赖氨酸才能被生物体吸收，赖氨酸主要 用作饲料添加剂 、食品强化剂和制药 。国外 95％用 于饲料，3％用于食品，20％用于医药工业 ；国内 80％ 用于饲料，20％用于食品医药工业。目前 ，国际上对 赖氨酸的评价是“与其说它是一种添加剂，倒不如说 它是饲料的一种必需成分”。赖氨酸在儿 童的生长 发育中起着重要的作用 ，如果儿童缺乏赖氨酸 ，就会 出现生长缓慢 ，体重减轻、贫血 、反应迟钝、抗病能力 降低等现象。 2 赖氨酸的生物机能 赖氨酸是机体的必需氨基酸 ，它的主要生物机 能现在 ：一是参与机体蛋 白质合成，如骨骼肌 、酶 蛋 白和某些多肢激素的组分，二是生酮、生糖氨基酸 之一，当缺乏碳水化台物时，它可被分解成葡萄糖或 酮体 ：三是在禁食的情况下，它是提供能量 的重要来 源之一：四是参与脂肪代谢 ，它是脂肪 谢 中肉毒碱 的前体 ，而毒碱是线粒体膜脂肪酶 的组成部份，所 “，赖氨酸不仅是合成体蛋白不可缺步的成分 ，而且 参与体 内的能量代谢等过程。 3 赖氨酸的生产方法 赖氨酸的生产方法主要有直接发酵法 ，化学合 成法 ，蛋 白质球解法和酶法等四种。后两 种方法{}{ 少采用 ，而直接发酵法是国内外工业化生产赖氰酸 采用的主要方法。 3．1 直接发酵法 淀粉 、甘蔗或甜菜制糖后的赓渣为厚料 利用 微生物能够合成其 自身所 需求 各种氨基酸 的能 力， 《化学工程师)5／~999(总第74期) 骧 7 周 爽 李 刚 通过对菌株的溶变处理，培 育出各种 营养 缺陷型 的 变异菌种，以解除代谢调节 中的反馈与阻遏 ，达到过 量合成赖氨酸的目的。 赖氨酸生产工艺块 图如下。 凰 1 赣氨酸生产工艺块凰 3．2 化学台成法 化学台成法生产赖氨酸是用 尼龙副产物环 己烷 脱水得到环己烯，然后合成 DL一氨基 己内酰胺 ．经 酶化作用制成赖氨酸 4 全球生产和消费情况 4．1 全球生产和消费情况 目前全球 赖氨 酸消费和生产都 比较 旺盛 ，特别 是自 1996年底 来．全球赖氨酸的价格几乎上涨一 倍 出现了赖氨 酸历史上从 未有过的兴 旺局面。据 · 35 · 维普资讯 http://www.cqvip.com 有关统计，目前全球赖氨酸的年消费量约为 25 — 27万 t，主要消费国家和地 区是美国、西欧。美国 目前赖氨酸的消费量近 8万 t。目前全球赖氨酸的 生产能力在 3o万 tea 上，供需基本平衡。随着发 展中国家饲养工业 的发展 ，全球赖氨 酸的未来将会 有鞍大的增长。 4．2 国内的生产和消费情况 由于国内饲料工业 的迅猛发展 ，中国 的赖氨酸 工业已不能满足需要，根据饲料工业部门统计，我国 配混合饲料中所需的赖氨酸量仅扶 于美 国，列第二 位。而根据饲料配方 和饲 养的要求 ，目前我国赖氨 酸的年需要量近 4 0万 t，但 是目前国内现有生产能 力只有 2．0万 tea左右，因此 ，即使满负荷运转仍无 法满足需要，所 每年我国急需进 口相当数量的赖 氨酸，据有关专家预测，到下世纪初 ，国内约需 8万 0 左 右。 5 赖氨酸的用连 5．1 食品工业 赖氨酸是 蛋白质 的重要组分之一，人 体不能 自 身合成、但又是十分需要的几种氨基酸之一，因食物 中缺乏赖氨酸，所 以又称为“第一必须氨基酸 。将 赖氨酸添加到食品中可以提高蛋白质 的利用率，从 而大大强化食品的营养，是一种优 良的食品强化剂， 国外许多国家普遍将赖氨酸用于大米 、面粉、罐头等 食品中，出现了强化米 ，强化面粉之类 的强化食品， 狂国市场上也 出现了用赖氨酸强化的食品和饮料。 赖氨酸用于强化食品有促进生长发育，增加食欲，酸 少疾病、增强体质 的作用 ，用于罐头中有陈臭像鲜作 用 5．2 饲料工业 赖氨酸也是动物的必须氨基酸，饲 料中添加赖 氨酸可以满足动物体内合成 蛋白质特别是合成脑神 经、生殖细胞 棱蛋白及 血红蛋 白的需要。当前 国内 外在配合饲料中都添加赖氨酸，它有 以下好处 ： (1)改善饲料中氨基酸的平衡性 ，提高饲 料质量 和营养价值。 (2)提高饲料利用率，节省 饲料，特别是节约粗 蛋白质饲料。据报道，在粗蛋白占 8．6％的小猪饲料 中加 O．5％的赖氨酸 ，其平均增重与完全用粗蛋白含 量为 13 9％的饲料喂养结果相 同，即节约粗蛋 白近 4％，节约饲料 20％。 (3)缩短饲养周期，降低饲料成本。 (4)改善动物 肉质 ，提高产蛋率和产 肉率，对猪 来说可以增加瘦肉量，碱少脂肪量。 5．3 医药工业 赖氨酸可用于配制复合氨基酸液，它比水解蛋 白输液效果好 ，副作用少。赖氨酸可与各种维生索、 葡萄糖制成营养补剂，口服后易被胃肠吸收，赖氨酸 还可改善某些药物的性能 ，提高药效。 5．4 其他方面 用赖氨 酸溶液喷洒 蔬菜 、水果，可延长 其保存 期，故可作果蔬保鲜剂。 6 展望 我国饲料用氨基酸多年来一直 大量进 口，生产 能力远不能满足国内需求，市场缺 口很 大，随着赖氨 酸应用 的进一步扩大，其用量也随之增大。国内生 产厂家也积极地 采用先进技术 ，使消耗定额 与国外 先进水平相当，因此赖氨酸在我国正方兴未艾。 作者 位：黑龙江省石油天然气开发总公司(】50036) 国家经贸委提出多数重点国企两年内须建立技术中心 国家经贸委副主任张志剐在全国企业技术创新工作会上说，大多数国有重点企业要在今 明两年内建立 技术创新 中心 ，开发新工艺 、新产品，扩大销售， 提高企业经济效益。原则 ，将其从重点企业中淘汰。张志刚 说 ，各地要加快建立技术创新的政策保障体系，促使企业成为技术创新的主体。要加快建立 技术 中心为主 要方式的企业创新体系，支持有条件的企业建立技术中心，大多数国有重点企业要在今 明两年 内建立起技术 中心 。要自Ⅱ快建立面 向中小企业的技术创新服务体系 ，积极发展和培育技术创新 中介组织。据悉，国家经贸 委将 市场为导向，重点支持一批对国民经济有重要影哺的技术创新项目 《化学工程师)5／t999(总第74期) 维普资讯 http://www.cqvip.com