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3.2深化科技创新问题
在工业微生物和生物技术领域,这是一个须得持之以恒不断积累不断进取的问题,否则如“逆水行舟”,不进则退。近年形形色色“舶来品”的L-苯丙氨酸菌种及生产技术少有“修成正果”就是明证。糖质原料直接发酵,采用的基因工程重组菌,现行国内采用的分子细胞育种策略主要依靠染色体外的质粒携带编码途径限速酶的基因转化微生物宿主菌。但位于一个多拷贝质粒上的基因有可能导致酶表达水平超过改善一个限速酶特征性需求。存在的这种重组菌代谢负荷常常反映在细胞生长率减慢,合成产物的产率和转化率降低;同时在工业化装置的生产过程中,质粒的稳定性也值得引起特别关注。因此,由此处的莽草酸途径之共同途径上限速酶引起的的葡萄糖到3种芳香氨基酸终产物碳代谢流相应的阻遏作用,可尝试采用改购微生物染色体的策略进行修正,促使碳流顺利通过该芳香族共同途径,从而促进生物催化葡萄糖顺畅地按所设计的代谢途径转化为所需的芳香族氨基酸。
3.3肉桂酸酶(PAL)法生产苯丙氨酸工艺的再评论
笔者实验室过去20多年来在国内与企业合作,首次研发100t/a级工业规模苯丙氨酸成功投产的事实,已经对国内苯丙氨酸和阿斯巴甜新兴产业发展带来积极正面影响。虽然近年该百吨级工业试产规模的3家企业已经在国内外苯丙氨酸中国市场竞争中停产,但是作为我国拥有13亿人口的大国而言,“非粮途径”性质的酶法生产苯丙氨酸仍然有值得继续深入研究与开发的必要,因为它在为我国开辟新糖源阿斯巴甜提供高质原料和医药用苯丙氨酸具有重要性,体现了从国情出发,“不与粮争田,不与人争粮”的生物产业战略开发意义。
肉桂酸酶法生产苯丙氨酸的生物化工项目是国内率先投产的工艺路线,它具有生产路线较短,不需辅助因子,工艺易操作,废液量少,产品质量高,杂酸含量低,产物回收率高(≥90%)的优点。这对于我国这样一个幅员辽阔的大国来说,因地制宜,充分利用化工资源,不断提高技术含量及产品档次,实现化工产品节能降耗的绿色生产过程具有重要示范作用。