氨基酸工业现状及其动态
关键词：氨基酸 现状
世界氨基酸产量的年增长率约为8%，2000年已超过200万吨。本文就全球氨基酸需求现状及其变化趋势、新的应用领域与生产技术发展动态等作一简要介绍。
一.氨基酸需求及其动向
世界氨基酸产量主要受调味品L-谷氨酸钠(L-glutamic acid)和饲料添加剂L-赖氨酸(L-lysine)盐酸盐、DL-蛋氨酸(DL-methionine)、L-苏氨酸(L-threonine)的需求影响。由于这些氨基酸需求持续增长，致使整个氨基酸工业稳定发展(表1)。
主要氨基酸世界产量
1.饲料用氨基酸需求动向
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DL-蛋氨酸历来就是最为重要的一个饲料用氨基酸，然其市场增长缓慢。好在东南亚地区需求强劲，所以仍维持着年约3%的增长率。相比之下，L-赖氨酸盐酸盐的市场需求却呈快速增长之势，其产量年增长率常年保持在5%以上。饲料用氨基酸中年增长率最快的是L-苏氨酸(近10%)，它目前的产量已经超过L-色氨酸(L-tryptophan)。L-苏氨酸主要用于猪饲料，欧洲需求十分旺盛。
2.食品用氨基酸需求动向
作为调味品，L-谷氨酸钠的市场需求仍在稳定增长，其年世界产量现已超过100万吨。除此之外，合成甜味剂阿司帕坦(aspartame)的产量亦已增至1.5万吨。鉴于阿司帕坦专利业已到期，加之欧美国家饮食行业需求强劲，预计其产量仍将持续增长。阿司帕坦的产量增长还会带动用作其生产原料的L-苯丙氨酸(L-phenylalanine)和L-天门冬氨酸(L-aspartic acid)的需求上升，尤是后者因有更多用途(见下述)，产量将大大增加。
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二.氨基酸应用新领域
除原有应用领域之外，氨基酸也在发掘新的用途，而此对其市场拓展具有积极和重要意义。
1.饲料领域
诚如前述，L-苏氨酸需求增长迅速。然由于技术进步、成本下降，L-色氨酸市场亦将得到有效扩展。
除家禽用外，DL-蛋氨酸和L-赖氨酸盐酸盐正在开发用于宠物食品和水产养殖的新应用领域，这于此两氨基酸的未来市场具有不小的影响。
2.食品领域
除L-谷氨酸钠和阿司帕坦市场仍或将持续增长之外，Pfizer公司开发的新颖合成甜味剂阿利坦(alitame)也会带动其生产原料L-天门冬氨酸和D-丙氨酸(D-alanine)的需求上升。
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3.生物分解性聚合物
基于绿色产品的观点，生物分解性安全材料的研究与开发已成为当今材料行业的主要热点之一并亦已波及到氨基酸工业，其中日本味之素公司已经工业化生产ε-聚赖氨酸。后者安全且具生物分解性质，可用于食品包装与贮存。日本味之素公司目前正逐渐扩大其产量，生产能力现已达1000吨/年。ε-聚赖氨酸还在开发用作吸水性聚合物材料的新用途。日本九州大学等也在研究与开发γ-聚谷氨酸，以期用作吸水性聚合物材料和生物分解性塑料。
近年开发成功的生物分解性聚氨基酸聚合物还有聚L-天门冬氨酸。美国Donlar公司已工业生产农用聚L-天门冬氨酸；Bayer和Rohm & Haas公司等则在研究将其用于洗涤剂和水处理剂。
4.化妆品领域
化妆品领域非常需要安全性高、刺激性小的材质。以氨基酸为原料生产的产品可能具有这些特点，故致大量公司都在积极研究之中。例如，日本三菱化学公司就正在开发以L-天门冬氨酸为原料的新材质；味之素公司则已初步完成以L-谷氨酸钠为原料生产Amisoft用于洗发剂和以精氨酸(arginine)为原料生产Aminosoap用于洗涤剂的研究工作。
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三.氨基酸生产技术发展
氨基酸生产已因近年应用生物技术而有了相当改观，其中L-色氨酸、L-苏氨酸和L-天门冬氨酸已经采用基因重组技术生产(表2)。另外，阿司帕坦、ε-聚赖氨酸等也是应用生物方法进行生产的。
表2 生物法生产的主要氨基酸
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世界氨基酸产量的年增长率约为8%，2000年已超过200万吨。本文就全球氨基酸需求现状及其变化趋势、新的应用领域与生产技术发展动态等作一简要介绍。
一.氨基酸需求及其动向
世界氨基酸产量主要受调味品L-谷氨酸钠(L-glutamic acid)和饲料添加剂L-赖氨酸(L-lysine)盐酸盐、DL-蛋氨酸(DL-methionine)、L-苏氨酸(L-threonine)的需求影响。由于这些氨基酸需求持续增长，致使整个氨基酸工业稳定发展(表1)。
主要氨基酸世界产量
, http://www.100md.com 氨 基 酸 | 世 界 产 量(千 吨) | ||
| 1993年 | 1996年 | 1999年(估算) | |
| L-谷氨酸钠 | 650～700 | 1000 | 1050 |
| DL-蛋氨酸 | 260～275 | 300～350 | 400 |
| L-赖氨酸盐酸盐 | 200～250 | 250～300 | 500 |
| L-苏氨酸 | <4 | 4 | 25 |
| 阿司帕坦 | 10 | 12 | 15 |
| L-天门冬氨酸 | 5 | 7 | 10 |
| L-苯丙氨酸 | 5 | 8 | 11 |
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DL-蛋氨酸历来就是最为重要的一个饲料用氨基酸，然其市场增长缓慢。好在东南亚地区需求强劲，所以仍维持着年约3%的增长率。相比之下，L-赖氨酸盐酸盐的市场需求却呈快速增长之势，其产量年增长率常年保持在5%以上。饲料用氨基酸中年增长率最快的是L-苏氨酸(近10%)，它目前的产量已经超过L-色氨酸(L-tryptophan)。L-苏氨酸主要用于猪饲料，欧洲需求十分旺盛。
2.食品用氨基酸需求动向
作为调味品，L-谷氨酸钠的市场需求仍在稳定增长，其年世界产量现已超过100万吨。除此之外，合成甜味剂阿司帕坦(aspartame)的产量亦已增至1.5万吨。鉴于阿司帕坦专利业已到期，加之欧美国家饮食行业需求强劲，预计其产量仍将持续增长。阿司帕坦的产量增长还会带动用作其生产原料的L-苯丙氨酸(L-phenylalanine)和L-天门冬氨酸(L-aspartic acid)的需求上升，尤是后者因有更多用途(见下述)，产量将大大增加。
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二.氨基酸应用新领域
除原有应用领域之外，氨基酸也在发掘新的用途，而此对其市场拓展具有积极和重要意义。
1.饲料领域
诚如前述，L-苏氨酸需求增长迅速。然由于技术进步、成本下降，L-色氨酸市场亦将得到有效扩展。
除家禽用外，DL-蛋氨酸和L-赖氨酸盐酸盐正在开发用于宠物食品和水产养殖的新应用领域，这于此两氨基酸的未来市场具有不小的影响。
2.食品领域
除L-谷氨酸钠和阿司帕坦市场仍或将持续增长之外，Pfizer公司开发的新颖合成甜味剂阿利坦(alitame)也会带动其生产原料L-天门冬氨酸和D-丙氨酸(D-alanine)的需求上升。
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3.生物分解性聚合物
基于绿色产品的观点，生物分解性安全材料的研究与开发已成为当今材料行业的主要热点之一并亦已波及到氨基酸工业，其中日本味之素公司已经工业化生产ε-聚赖氨酸。后者安全且具生物分解性质，可用于食品包装与贮存。日本味之素公司目前正逐渐扩大其产量，生产能力现已达1000吨/年。ε-聚赖氨酸还在开发用作吸水性聚合物材料的新用途。日本九州大学等也在研究与开发γ-聚谷氨酸，以期用作吸水性聚合物材料和生物分解性塑料。
近年开发成功的生物分解性聚氨基酸聚合物还有聚L-天门冬氨酸。美国Donlar公司已工业生产农用聚L-天门冬氨酸；Bayer和Rohm & Haas公司等则在研究将其用于洗涤剂和水处理剂。
4.化妆品领域
化妆品领域非常需要安全性高、刺激性小的材质。以氨基酸为原料生产的产品可能具有这些特点，故致大量公司都在积极研究之中。例如，日本三菱化学公司就正在开发以L-天门冬氨酸为原料的新材质；味之素公司则已初步完成以L-谷氨酸钠为原料生产Amisoft用于洗发剂和以精氨酸(arginine)为原料生产Aminosoap用于洗涤剂的研究工作。
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三.氨基酸生产技术发展
氨基酸生产已因近年应用生物技术而有了相当改观，其中L-色氨酸、L-苏氨酸和L-天门冬氨酸已经采用基因重组技术生产(表2)。另外，阿司帕坦、ε-聚赖氨酸等也是应用生物方法进行生产的。
表2 生物法生产的主要氨基酸
| 氨 基 酸 | 生产方法 | 技术概要 | 氨 基 酸 | 生产方法 | 技 术 概 要 |
| L-谷氨酸钠 | 发酵法 | —— | L-天门冬氨酸 | 酶法 | 基因重组技术 |
| L-赖氨酸盐酸盐 | 发酵法 | 突变株 | L-苏氨酸 | 发酵法 | 基因重组技术 |
| L-苯丙氨酸 | 发酵法 | —— | L-色氨酸 | 酶法 | 基因重组技术 |