詳細(xì)說(shuō)明氨基酸的生產(chǎn)方法(氨基酸的生產(chǎn)方法有哪幾種)
1.氨基酸的生產(chǎn)方法有哪幾種
(1)水解法：是以富含蛋白質(zhì)的物質(zhì)如毛發(fā)、血粉及廢蠶絲等為原料，通過(guò)酸、堿或蛋白質(zhì)水解酶水解層多種氨基酸混合物，再經(jīng)過(guò)分離純化獲得各種氨基酸的工藝過(guò)程。
①優(yōu)點(diǎn)：原料比較豐富，投產(chǎn)比較容易；
②缺點(diǎn)：產(chǎn)量低，成本較高及對(duì)環(huán)境的污染比較大。
(2)發(fā)酵法：狹義上指通過(guò)特定微生物在以碳源和氮源以及其他成分的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)，直接產(chǎn)生氨基酸的方法。廣義是指除了直接發(fā)酵法外，還包括添加前體發(fā)酵法以及酶轉(zhuǎn)化技術(shù)生產(chǎn)氨基酸。
①優(yōu)點(diǎn)：原料豐富，可以用廉價(jià)碳源如甜菜或化工原料（醋酸、甲醇和石蠟）代替葡萄糖，成本大為降低，產(chǎn)品都是L-氨基酸；
②缺點(diǎn)：產(chǎn)物濃度一般較低，生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，設(shè)備投資大，有副反應(yīng)，單晶體氨基酸的分離比較復(fù)雜，工藝管理要求嚴(yán)格。
(3)酶轉(zhuǎn)化法：是指在某些特定酶的作用下使某些化合物轉(zhuǎn)化成相應(yīng)氨基酸的技術(shù)。基本原理是以氨基酸前體為原料，通過(guò)酶催化反應(yīng)制備氨基酸。
①優(yōu)點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單、周期短、耗能低、專一性強(qiáng)、產(chǎn)物濃度高、副產(chǎn)物少、收率高等；
②缺點(diǎn)：受到廉價(jià)底物來(lái)源和酶來(lái)源的限制。
【以下內(nèi)容參考鏈接《氨基酸的生產(chǎn)方法和特點(diǎn)》：
(4)化學(xué)合成法：以某些相應(yīng)化合物為原料，經(jīng)氨解、水解、縮合、取代及氫化還原等化學(xué)反應(yīng)合成氨基酸的方法。
①優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)的氨基酸品種不受限制，除可以制備天然氨基酸外，還可用于制備各種特殊結(jié)構(gòu)的非天然氨基酸；
②缺點(diǎn)：合成得到的氨基酸都是DL型氨基酸（D型、L型氨基酸各一半），成本高、反應(yīng)復(fù)雜，步驟多，副產(chǎn)物多。
【在詳細(xì)點(diǎn)的話，就自行參考吳曉英主編的《生物制藥工藝學(xué)》第三章氨基酸類藥物第二節(jié)，或者吳梧桐主編的《生物制藥工藝學(xué)》】
2.氨基酸生產(chǎn)方法及流程
（一）微生物發(fā)酵法大部分氨基酸是用玉米淀粉做的葡萄糖做碳源，補(bǔ)加各種無(wú)機(jī)鹽及氮源，通過(guò)生產(chǎn)菌種進(jìn)行新陳代謝，得到所需的產(chǎn)物，再進(jìn)行提純、烘干、包裝。
合成各種碳水化合物構(gòu)成細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)物質(zhì)或成為細(xì)胞內(nèi)的貯存物質(zhì)，利用有機(jī)酸或無(wú)機(jī)酸等合成脂類，構(gòu)成細(xì)胞膜，吸收氮素與有機(jī)酸合成氨基酸。飼料添加劑原料的微生物工程生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)人工控制合成代謝的某一過(guò)程，從而導(dǎo)致某種中間產(chǎn)物的大量積累，達(dá)到規(guī)?；a(chǎn)的目的。
如：賴氨酸、維生素C、有機(jī)酸的生產(chǎn)等。微生物發(fā)酵工程法生產(chǎn)抗生素、生長(zhǎng)激素、某些色素等都屬于微生物的次生代謝產(chǎn)物。
微生物在適宜的條件下，不斷從周圍環(huán)境中吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為構(gòu)成細(xì)胞物質(zhì)的組分和結(jié)構(gòu)，使個(gè)體細(xì)胞質(zhì)量增加和體積增加，稱為生長(zhǎng)。根據(jù)細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖速度的不同可分為四個(gè)時(shí)期。
微生物發(fā)酵的全部生產(chǎn)過(guò)程大致可以分為四個(gè)階段，即：菌種階段、種子擴(kuò)大培養(yǎng)階段、發(fā)酵階段和提煉階段（如圖）。（二）氨基酸的生產(chǎn)流程（工藝）氨基酸發(fā)酵法制造工藝。
圖氨基酸發(fā)酵生產(chǎn)法 ，1，純粹分離，2，種母培養(yǎng)，3，蒸汽，4，空氣壓縮機(jī).5，蒸煮殺菌 6，種母培養(yǎng).7,pH調(diào)節(jié)劑 8.發(fā)酵罐 9.滅菌器 10.培養(yǎng)基 11.配制槽 12.離心分離機(jī) 13.離子交換柱 14.結(jié)晶槽 15.晶體分離器 16.干燥器 17.氨基酸成品。
3.現(xiàn)在有哪些種類的氨基酸適用于飼料用途
飼料中添加的主要氨基酸有：賴氨酸、色氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸這些限制性氨基酸，限制性氨基酸是指飼料中動(dòng)物機(jī)體不能自我合成，只能依靠進(jìn)食攝取的氨基酸。成在吸收消化利用過(guò)程中，各種氨基酸是按一定比例才能被充分的吸收利用，合成蛋白質(zhì)的。當(dāng)某食物中某種或某些氨基酸不能達(dá)到這個(gè)比例時(shí)，即使蛋白質(zhì)含量再高，也發(fā)揮不出他的優(yōu)勢(shì)。這時(shí)候就需要人為的在飼料中添加不足的氨基酸種類來(lái)達(dá)到這種平衡，利于蛋白質(zhì)的消化吸收及合成。
賴氨酸：廣泛采用的賴氨酸生產(chǎn)法。常用的原料為甘蔗或甜菜制糖后的廢糖蜜、淀粉水解液等廉價(jià)糖質(zhì)原料。此外，醋酸、乙醇等也是可供選用的原料。直接發(fā)酵法生產(chǎn)賴氨酸的主要微生物有谷氨酸棒狀桿菌、黃色短桿菌、乳糖發(fā)酵短桿菌的突變株等 3種。
色氨酸：丙烯醛-苯肼法，丙烯醛與N-丙二酸基乙酸胺在乙醇鈉存在下縮合，然后與苯肼縮合、環(huán)化，經(jīng)水解脫羧得到外消旋產(chǎn)品（此方法是最常用、最具經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方法）。
蛋氨酸：⒈可用酪蛋白經(jīng)水解、精制而得。⒉也可由甲硫醇與丙烯醛經(jīng)斯特雷克合成反應(yīng)制備（由甲硫醇和丙烯醛加成后再與氰化鈉和氯化銨反應(yīng)，生成a-氨基腈，再經(jīng)水解得到a-氨基酸）。
蘇氨酸：蘇氨酸的生產(chǎn)方法主要有發(fā)酵法蛋白質(zhì)水解法和化學(xué)合成法3種，微生物發(fā)酵法生產(chǎn)蘇氨酸，因其工藝簡(jiǎn)單，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)已成為目前主流方法。
4.氨基酸 如何制作
（一）微生物發(fā)酵法
大部分氨基酸是用玉米淀粉做的葡萄糖做碳源，補(bǔ)加各種無(wú)機(jī)鹽及氮源，通過(guò)生產(chǎn)菌種進(jìn)行新陳代謝，得到所需的產(chǎn)物，再進(jìn)行提純、烘干、包裝。
合成各種碳水化合物構(gòu)成細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)物質(zhì)或成為細(xì)胞內(nèi)的貯存物質(zhì)，利用有機(jī)酸或無(wú)機(jī)酸等合成脂類，構(gòu)成細(xì)胞膜，吸收氮素與有機(jī)酸合成氨基酸。飼料添加劑原料的微生物工程生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)人工控制合成代謝的某一過(guò)程，從而導(dǎo)致某種中間產(chǎn)物的大量積累，達(dá)到規(guī)?；a(chǎn)的目的。如：賴氨酸、維生素C、有機(jī)酸的生產(chǎn)等。微生物發(fā)酵工程法生產(chǎn)抗生素、生長(zhǎng)激素、某些色素等都屬于微生物的次生代謝產(chǎn)物。
微生物在適宜的條件下，不斷從周圍環(huán)境中吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為構(gòu)成細(xì)胞物質(zhì)的組分和結(jié)構(gòu)，使個(gè)體細(xì)胞質(zhì)量增加和體積增加，稱為生長(zhǎng)。根據(jù)細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖速度的不同可分為四個(gè)時(shí)期。
微生物發(fā)酵的全部生產(chǎn)過(guò)程大致可以分為四個(gè)階段，即：菌種階段、種子擴(kuò)大培養(yǎng)階段、發(fā)酵階段和提煉階段。
（二）氨基酸的生產(chǎn)流程（工藝）
氨基酸發(fā)酵法制造工藝。 圖氨基酸發(fā)酵生產(chǎn)法 ，
1，純粹分離，2，種母培養(yǎng)，3，蒸汽，4，空氣壓縮機(jī).5，蒸煮殺菌 6，種母培養(yǎng).7,pH調(diào)節(jié)劑 8.發(fā)酵罐 9.滅菌器 10.培養(yǎng)基 11.配制槽 12.離心分離機(jī) 13.離子交換柱 14.結(jié)晶槽 15.晶體分離器 16.干燥器 17.氨基酸成品
5.簡(jiǎn)述生物體合成氨基酸的主要途徑有哪些
氨基酸有必須氨基酸和非必須氨基酸，非必須氨基酸可以在人和動(dòng)物體內(nèi)合成，必需氨基酸需依靠食物供給，而植物能合成自身所需的全部氨基酸。氨基酸合成的公共途徑有還原性氨基化作用、氨基轉(zhuǎn)移作用、氨基酸的相互轉(zhuǎn)化作用。
1、還原性氨基化作用
在多數(shù)機(jī)體中，NH3同化主要是經(jīng)谷氨酸和谷氨酰胺合成途徑完成的。
(1)、谷氨酸合成的主要途徑是由L-谷氨酸脫氫酶催化的α-酮戊二酸氨基化途徑
(2)、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶聯(lián)合作用，將游離氨轉(zhuǎn)變?yōu)楣劝彼岬摩?氨基。
2、氨基轉(zhuǎn)移作用
氨基轉(zhuǎn)移作用是由一種氨基酸把它的分子上的氨基轉(zhuǎn)移至其它α-酮酸上。以形成另一種氨基酸。
植物細(xì)胞內(nèi)存在的轉(zhuǎn)氨作用主要有下列三種：
3、氨基酸的相互轉(zhuǎn)化作用
在有些情況下，氨基酸間也可以相互轉(zhuǎn)化。如由蘇氨酸或絲氨酸可生成甘氨酸，由色氨酸或胱氨酸可生成丙氨酸。
氨基酸的合成需要有氨基和碳架。氨基是由已有的氨基酸經(jīng)轉(zhuǎn)氨作用提供的，許多氨基酸均可作為氨基的供體，其中主要的是谷氨酸；碳架來(lái)自于糖酵解，三羧酸循環(huán)，乙醇酸途徑和磷酸戊糖途徑的α-酮酸，如α-酮戊二酸、草酰乙酸、丙酮酸和乙醛酸。
6.主要氨基酸產(chǎn)品包括哪些
主要氨基酸產(chǎn)品包括：
1 植物源氨基酸系列
L-異亮氨酸、L-纈氨酸、
2 D、DL型、氨基酸系列
D-精氨酸、D-賴氨酸、D-谷氨酸、D-蛋氨酸、D-色氨酸、D-焦谷氨酸、D-苯丙氨酸、D-半胱氨酸鹽酸鹽-水物、DL-谷氨酸、DL-蛋氨酸、DL-酪氨酸、DL-色氨酸、DL-焦谷氨酸、DL-亮氨基酸。
3 氨基酸復(fù)合物系列
精氨酸-谷氨酸、精氨酸-焦谷氨酸、精氨酸-門冬氨酸、賴氨酸-谷氨酸、賴氨酸-門冬氨酸
4 化妝品原料及其他系列
L-PCA-Na 、L-半胱氨酸、精氨酸鹽（堿）、乙酰氨基酸系列、L-胱氨酸鹽酸鹽、L-半胱氨酸鹽酸鹽-水物、氨基酸鰲合鈣（Fe;Zn;Cu;Mn;Mg）。
