L-赖氨酸生产技术 □李好管 朱凌皓
□李好管 朱凌皓 赖氨酸是最重要的氨基酸之一，也是一种人体必需的第一限制性
赖氨酸是最重要的氨基酸之一，也是一种人体必需的第一限制性氨基酸。近年来，国内外饲料工业及食品工业发展迅速。再则，其在医药工业上新的用途不断被发现，赖氨酸成为一种国际市场上发展前景良好、国内市场上缺口较大的产品，且原料来源丰富，生产技术成熟。 一、性质及用途
一、性质及用途 １.性质 L-赖氨酸（又名爧-己氨酸，L-松氨酸，L-２，６二氨
１.性质 L-赖氨酸（又名爧-己氨酸，L-松氨酸，L-２，６二氨基己酸）是一种含两个氨基的六碳结构的羧酸。具有氨基和羧基两重性质，其水溶液显碱性，吸湿性强，结晶比较困难，只有与酸中和成盐后才能结晶分离，所以其产品一般以盐的形式存在。极易溶于水，微溶于醇，不溶于醚。由于具有α-位不对称碳原子，故具有旋光性，而生物所能利用的只有左旋体（L型）。 ２.用途 赖氨酸是人类和动物生长所必需、 而又不能在体内合
２.用途 赖氨酸是人类和动物生长所必需、 而又不能在体内合成的氨基酸之一，主要应用在食品添加剂、饲料添加剂及医药工业上。 （１）饲料添加剂目前世界上赖氨酸产量的９５％以上都作为饲
（１）饲料添加剂目前世界上赖氨酸产量的９５％以上都作为饲料添加剂。由于饲料一般以谷物为主，含蛋白质少，故都加入一些含蛋白质高的鱼粉、水解蛋白粉等，而赖氨酸是很好的鱼粉替代物。一般估计，在以谷物为主的饲料中，应加入０.２％～０.３％的赖氨酸。 （２）食品添加剂作为一种人体必需的第一限制性氨基酸，成人
（２）食品添加剂作为一种人体必需的第一限制性氨基酸，成人每日最低需要赖氨酸０.８ｇ。人体缺乏L-赖氨酸， 就会发生蛋白质代谢障碍和机能障碍。有资料显示，在小麦粉中添加０. ２％的赖氨酸，则可使其蛋白质的营养有效率从原来的４７％提高到７１.１％。 （３）医药工业长期以来，赖氨酸在医药上只是作为病人营养的
（３）医药工业长期以来，赖氨酸在医药上只是作为病人营养的补充用于氨基酸输液。近来有关研究发现赖氨酸对人的脑部神经细胞有很好的修复作用，并据此开发了新药“康脑灵”。有关专家还认为，赖氨酸还可以治疗癫痫病、老年性痴呆、脑溢血等。 二、生产工艺技术
二、生产工艺技术 赖氨酸的生产方法有水解法、合成法、发酵法。日本近来开发的
赖氨酸的生产方法有水解法、合成法、发酵法。日本近来开发的酶法生产赖氨酸，是把有机合成法和酶催化反应相结合，兼有两种方法的优点，产品活性高，分离精制容易。 １.水解法将含蛋白质较多的物质加热水解， 使其蛋白质分解成
１.水解法将含蛋白质较多的物质加热水解， 使其蛋白质分解成各种氨基酸，再用离子交换树脂或苦味酸盐提取赖氨酸。一般采用动物血粉作原料，此法特点是工艺简单，但原料稀少，只适用于小规模生产。 ２.合成法用化学合成法制取赖氨酸，步骤较多， 所用原料不尽
２.合成法用化学合成法制取赖氨酸，步骤较多， 所用原料不尽相同。工业上采用的主要为荷兰ＤＭＳ法及日本的东丽法，两法的主要区别在原料。ＤＭＳ法用己内酰胺，东丽法用环己烷。但两法的共同点都是生成α-氨基己内酰胺，再水解生成爟L-赖氨酸， 然后用酶法进行分割，生成L-赖氨酸。 合成法生产赖氨酸，缺点是使用剧毒原料光气，且可能残留催化
合成法生产赖氨酸，缺点是使用剧毒原料光气，且可能残留催化剂，用户对产品的安全性不放心，环保问题严重。 ３.发酵法由于赖氨酸具有旋光性， 而生物所能利用的只有左旋
３.发酵法由于赖氨酸具有旋光性， 而生物所能利用的只有左旋（L）型，恰好微生物发酵所得的全部为L-型， 因此利用发酵法生产赖氨酸是最重要的方法。 发酵法的原理是利用微生物的某些营养缺陷型菌株，通过代谢控
发酵法的原理是利用微生物的某些营养缺陷型菌株，通过代谢控制发酵，人为地改变和控制微生物的代谢途径来实现L-赖氨酸的生产。 我国发酵法工艺在６０年代就已完成了工艺研究；７０年代后期
我国发酵法工艺在６０年代就已完成了工艺研究；７０年代后期到８０年代，开展了对赖氨酸产生菌的筛选、诱变。目前，采用淀粉（或纯糖）发酵，其产酸率９％～１１％、提取率８３％～８７％，原料消耗３.２～３.５ｔ／ｔ；而采用糖蜜（含糖５０％）发酵，其产酸率７％～９％、提取率８０％～８５％，原料消耗６～８ｔ／ｔ。其中，拥有自己技术的广西赖氨酸厂，生产上采用甘蔗糖蜜发酵，菌种产酸水平为１１.４％，产酸率８.２％，提取率８２.４％， 已接近国际先进水平。 三、急需解决的问题
三、急需解决的问题 目前，我国的赖氨酸生产急需解决以下几个问题：①培育高产新
目前，我国的赖氨酸生产急需解决以下几个问题：①培育高产新品种。我国开发的新品种，葡萄糖的转化率在２５.０％～４５.０％之间，远远低于世界水平；产酸率除个别技术先进的大型企业外大部分只有３％～４％。②能耗问题。国外生产１ｔ赖氨酸需要标准煤８ｔ，而我国则需１５～２０ｔ，因此开发低能耗的浓缩装置十分必要。③赖氨酸结晶最佳条件的研究。这是提高产量和质量的重要一步。④加强生产赖氨酸新方法的研究。合成法和酶法都较为经济，原料易得，又便于大规模生产，应加大开发研究的力度。