发酵法生产色氨酸

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发酵法生产色氨酸
尹纪臣  /  2007-09-19 15:31  / 关注：385 次 用户操作： 收藏 给我发消息
项目介绍
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详细介绍
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匹配投资[45]
所属行业 生物制药   所属区域  
关 键 字 色氨酸，发酵  
发展阶段 早期    出让股份 50%   
融资方式    退出方式 股权转让     
融资金额 1000万人民币  融资时限 一年   

项目说明 色氨酸项目简介
1 项目概况
色氨酸是重要的氨基酸之一，是人体和动物必需的限制性氨基酸之一，与生理发育有关，广泛应用于医药、食品和饲料添加。近年来，国内外饲料工业发展迅速，在医药工业上用途的不断扩大，色氨酸成为一种国际市场上发展前景良好，国内市场需求较大的产品，且原料来源丰富，生产技术成熟，国内尚不能大规模生产。
1.1 色氨酸的理化性质：
色氨酸：（L-Tryptophan）
化学名称是：α-氨基-β-吲哚基丙酸,
分子式: C11H12N2O2 , 分子量204.23, N:13.72%。
性质：L-色氨酸是含有吲哚基的中性芳香族氨基酸，外观为白色或略带黄色叶片状结晶或粉末，无臭，味稍甜，有特殊气味。水中溶解度1.l4g(25℃)，溶于稀酸或稀碱，在碱液中较稳定，强酸中分解。微溶于乙醇，不溶于氯仿、乙醚。熔点290～292℃。
1.2 色氨酸的用途
1.2.1色氨酸是人体和动物生命活动中必需的氨基酸之一，对人和动物的生长发育、新陈代谢起着重要的作用，被称为第二必需氨基酸，广泛应用于医药、食品和饲料等方面。在生物体内，从-色氨酸出发可合成5-羟基色胺等激素以及色素、生物碱、辅酶、植物激素等生理活性物质，可预防和治疗糙皮病，同时具有消除精神紧张、改善睡眠效果等功效。色氨酸代谢失凋会引起糖尿病和神经错乱。
医学上用作：氨基酸注射液和复合氨基酸制剂。治疗失眠症的药，复方胶囊保健品。
食品添加剂：由于色氨酸是一些植物蛋白中比较缺乏的氨基酸，用它强化食品添加剂，对提高植物蛋白质的利用率具有重要的作用。
饲料添加剂：
色氨酸主要用途在饲料工业方面，它是继蛋氨酸和赖氨酸之后的第三大饲料添加氨基酸。常用作畜禽日粮中第三或第四限制氨基酸，主要用于仔猪人工乳，添加量在0.02%～0.05%,也用于母猪和产蛋鸡。
色氨酸还具有镇静、抗应激和防止胃溃疡以及增加免疫功能的生理作用。可以调节畜禽的行为和采食量，又具有收敛血管作用等。可显著地增加怀孕动物胎畜禽生长停滞、体重减轻、脂肪积累降低等不良现象。
2．色氨酸的生产方法
　　色氨酸的生产最早主要依靠化学合成法和蛋白质水解法，但是随着对微生物仔体内抗体，对泌乳期的乳牛和母猪有促进泌乳作用。当色氨酸缺乏时，会出现法生产色氨酸研究的不断深入，这种方法已经走向实用并且处于主导地位。微生物法大体上可以分为直接发酵法、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色氨酸的研究。另外，重组DNA技术在微生物育种和酶工业上的应用极大地推动了直接发酵法和酶法生产色氨酸的工业化进程。
2． 1色氨酸的生产方法：
（1）发酵法：以葡萄糖为原料，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色氨酸的生产。
发酵法的优点是原料来源十分广泛易得，且价格便宜，如淀粉（木薯淀粉、玉米淀粉），糖蜜、甘蔗汁等。此方法适宜大规模投产。
（2）水解法：利用天然蛋白质水解提取而得。此方法原料有限，收率低，不可取。
（3）生物或化学合成—酶法：以吲哚为起始原料进行生物或化学合成的，合成后制得L—色氨酸。此方法可行，但路线长，不宜大规模投产。
3．技术方案
3.1 技术指标
本项目提供的是直接发酵法生产色氨酸，工业化生产菌种的技术指标如下：
产 酸： 15-20g/l
糖酸转化率 ： 10%
发酵时间： 48小时
收 率： 60%
3.2 工艺流程如下：菌种→种子培养→主发酵→除菌→离交→浓缩→结晶→（造粒）干燥→包装
3.3 成本分析

序 号 名 称 单 位 消耗定额
1 葡萄糖 t 17
2 硫酸铵 t 1.6
3 酵母膏 t 0.3
原材料成本：17*3500+1.6*1200+0.3*20000+2000（其他无机盐）=69420元/吨
4 色氨酸的市场分析
4.1 市场分析
　　近年来，色氨酸作为必需氨基酸在输液、健康食品、饲料添加剂上的应用日益广泛，随着蛋氨酸、赖氨酸的大量饲料化应用，价格一直较高的色氨酸更希望有廉价制造的工业化生产方法，以便推进色氨酸的应用饲料化的实施。
L—色氨酸为继蛋氨酸、赖氨酸之后的第三饲用氨基酸，目前世界色氨酸年产量约1000多吨，作为饲料添加剂使用的色氨酸量约100多吨。日本色氨酸的年生产能力为500-600吨。色氨酸是一种动物易缺乏的氨基酸，因此潜在需要量很大。国内尚无厂家生产饲料添加剂用的色氨酸。
预计全世界对限制性氨基酸的需要量，赖氨酸为500万吨，蛋氨酸为400万吨，苏氨酸为370万吨，色氨酸为120万吨，目前的产量远不能满足需求。色氨酸是一种动物易缺乏的氨基酸，目前欧美、东南亚各国使用色氨酸和苏氨酸组合体的趋势增加，因此潜在需要量很大。
4.2 未来几年国内需求量预测
到2000年，国内混配饲料产量达到8000万吨，若按20%的饲料添加色氨酸，即使按0.02%的比例添加,每年也需色氨酸3200吨。中国庞大和不断增长的饲养业将使色氨酸的市场需求不断扩大。
医药工业中扩大氨基酸的临床新用途，L—色氨酸可辅助治疗安眠药无效的顽固性失眠症。高浓度氨基酸输液的应用不断扩大，其消费量也将迅速增加，预计今后国内的需求量估计在1000t/y左右。

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	项目描述：

1．产品介绍 1.1产品 色氨酸为人体必须氨基酸。 1.2结构式 化学名：β-吲哚基丙氨酸 英文名：(S)- α- amino -1H- idnole -3 -propanoic acid 分子式：C11H12CN2O2 分子量：204.23 1.3产品规格 食品级色氨酸――纯度95％，白色或略带黄色叶片状结晶或粉末，水中溶解度1.l4g(25℃)，溶于稀酸或稀碱，在碱液中较稳定，强酸中分解。微溶于乙醇，不溶于氯仿、乙醚。 1.4菌株属性 大肠杆菌菌株。 2. 用途 L-色氨酸是含有吲哚基的中性芳香族氨基酸，是人体和动物生命活动中必需的氨基酸之一，对人和动物的生长发育、新陈代谢起着重要的作用，被称为第二必需氨基酸，广泛应用于医药、食品和饲料等方面。在生物体内，从色氨酸出发可合成5-羟基色胺等激素以及色素、生物碱、辅酶、植物激素等生理活性物质，可预防和治疗糙皮病，同时具有消除精神紧张、改善睡眠效果等功效。色氨酸代谢失凋会引起糖尿病和神经错乱，因此在医学上被用作氨基酸注射液和复合氨基酸制剂。另外，由于色氨酸是一些植物蛋白中比较缺乏的氨基酸，用它强化食品和做饲料添加剂对提高植物蛋白质的利用率具有重要的作用，它是继蛋氨酸和赖氨酸之后的第三大饲料添加氨基酸。 3. 市场 L-色氨酸国际市场的需求有2000吨/年，其中医药行业需求500吨/年。若售价低于30万元/吨，则其在饲料市场的需求将达到1万吨/年。目前国内医药市场的需求50吨/年，若售价低于30万元/吨，则饲料市场需求将达到2000吨/年。 •   容量： 2000 吨/年 (2005), 每年以10％速度增长。 •   市场价格：25欧元/公斤。 主要生产商： 美国: ADM 欧洲: Biosphere (I), BASF (D) 亚洲: Ajinomoto, Kyowa Hakko (日本) 4. 专利情况 所有专利均已过期。 5.生产成本 原材料＋能耗=10欧元/公斤 6. 技术指标 菌株和专有技术可从清华大学国际技术转移中心获得。 终 浓 度：          30 ± 2g/l 发酵时间：          48 h 收    率：   饲料级 85 % 药品级 70% 糖酸转化率：        15 ± 2 % 7. 工艺过程 色氨酸是通过大肠杆菌发酵48h获得。 7.1发酵工艺参数表 发酵类型 批式发酵 发酵时间hr 48 间歇hr 12 周期hr 60 发酵容积m 3 150 发酵终体积 m 3 112,5 终产品浓度[g/l] 30 糖酸转化率 [%] 15 ±2 食品级收率[%] 85 医药级收率 [%] 70 通风 VVM max 1,0 电耗[kW/m 3] 蒸汽[kg/kg] 冷却水 [m 3/ m 3/h] 7.2提取工艺流程框图 8. 我们提供的服务内容 l        技术咨询、实验基地的参观考查 l        项目调研、评估以及编制可行性研究报告 l        提供菌种和发酵、提取、纯化技术 l        基础工程设计 中原国际技术转移协作网络秘书处 郑州市恒源科技服务中心 联系人：侯艳风 苏雪雅 电话：0371-65526100  65526101（传真） E-mail：zzkjfw@163.com

发布时间：2007年9月11日