日期:2017-01-19 来源:本站 供稿:工业生物技术处 作者:管理员 类别:独立撰写
L-丙氨酸是一种重要的平台化学品,主要用于生产维生素B6、氨基酸注射液和表面活性剂,全球市场需求在5万吨/年。目前L-丙氨酸的生产技术都是以石油基顺酐为原料,制得天冬氨酸后再脱羧生成L-丙氨酸。该技术使用的原料不可再生,生产过程排放大量的二氧化碳。天然微生物虽然有将葡萄糖转化为L-丙氨酸的生物合成途径,但L-丙氨酸的产量和转化率都非常低,和酶法路线相比没有竞争力。
国家高技术研究发展计划(863计划)于2012年设立了“基因组规模系统代谢育种”课题,致力于L-丙氨酸高效率生物合成攻关,成功开发了基因组规模系统代谢育种技术,通过基因组规模的L-丙氨酸途径设计、L-丙氨酸合成途径重建、L-丙氨酸合成途径的精确调控、L-丙氨酸生产菌株的性能优化,构建了将葡萄糖高效转化为L-丙氨酸的大肠杆菌细胞工厂。在200立方米发酵罐上,发酵36小时,L-丙氨酸产量达113 g/L,转化率达95.5%,L-丙氨酸的光学纯度大于99.9%;乳酸、乙酸、乙醇以及丁二酸含量均低于0.1 g/L,各项技术指标已达到目前国际最高水平。该项成果获得首届“中国创新创业大赛”全国三等奖、2014年产学研合作创新成果奖、2014年石油和化学工业联合会科技进步二等奖、2015年中国专利优秀奖和2015年安徽省科技进步二等奖。
此外,项目成果在安徽华恒生物科技股份有限公司成功应用,建立了年产1万吨L-丙氨酸的规模化生产线,生产成本比传统技术降低40%,在国际上首次实现了发酵法生产L-丙氨酸的产业化,产品国际市场占有率超过60%。