时间：2014-11-24 点击： 次 来源：阳光畜牧网 作者：阳光畜牧网 - 小 + 大
| 目前，这些世界氨基酸生产巨头在应用基因重组技术生产氨基酸研发工作方面走在世界前列，如日本三井化学公司采用工程菌生产L-色氨酸和苏氨酸;日本味之素公司利用基因重组技术生产L-苏氨酸等新产品;日本的协和发酵采用基因重组技术开发药物中间体-羧基脯氨酸;美国ADM公司利用基因重组工程菌生产的苏氨酸、色氨酸已进入日本市场。国际氨基酸生产技术发展呈如下态势：①构建高产氨基酸微生物代谢工程菌，通过重组DNA技术改变代谢途径分支点上的流量或引入新的代谢步骤与管径构建新的代谢网络，得到性能优良的氨基酸生产菌株。25年前，前苏联苏氨酸基因工程菌研制成功和产业化开创了氨基酸技术新纪元，目前日本、美国都拥有采用工程菌生产L-色氨酸、苏氨酸和色氨酸的技术，这代表着饲料氨基酸技术发展主流方向;②代谢工程研究比基因工程研究要复杂得多，已建立了一系列特异性研究手段，包括定点突变,插入失活及计算机分子空间构象模拟等手段,揭开了许多关键酶如何受反馈抑制的谜底，会推动氨基酸代谢工程取得突破进展;③生物化工技术在氨基酸工业中应用有力地推动了氨基酸工业的技术进步，许多大型企业如杜邦、孟山都、拜耳、陶氏化学都在投巨资进行生物化工技术研究，其中先进的现代化产物分离提取技术也是影响生产成本的重要元素;④应用生物技术培育饲料专用作物作为作物科学一个新的分支学科值得注意;⑤最后一条就是氨基酸作为次生代谢产物其技术研发绝对是一个长线项目，需要长期的积累和沉淀形成优势。 (2)饲料酶制剂技术研发情况 20世纪40年代，微生物α-淀粉酶的液体深层发酵技术实现了工业化生产以来，酶制剂产业已形成一个富有活力的高技术产业。1975年Kemin公司首先推出了世界上第一个商品饲用酶制剂。30年来国外开发的饲用酶制剂至少10多种，如植酸酶、蛋白酶、淀粉酶、β-葡聚糖酶等，欧洲95%以上饲料都添加酶制剂。2003年世界工业酶制剂总产值21亿美元，其中诺维信酶产品占44%为9.24亿美元，诺维信饲料酶制剂产品产值占该公司总酶制剂产品产值11%为1.03亿美元，占全球饲料酶制剂产值2.27亿美元的45%，1995年在天津设立的酶生产车间和在北京设立的研究院代表了世界最高的酶生产技术和研发水平。饲料酶市场发展趋势和前景吸引了许多研究机构和公司涉足饲料酶领域，其他从事饲料酶研究和生产的公司还有美国Genecor公司(4200万美元)、德国BASF公司(936万美元)、瑞士Roche公司、瑞士Novartis公司、美国DuPont公司等，各自都以自己的核心竞争力而占据世界酶领域一席之地。尽管饲料酶制剂开发应用只29年历史，但现已成为世界工业酶产业和饲料添加剂产业中增长最快的部分。统计资料显示，近5年饲用酶市场产值年增长率11%，预计到2010年饲料用酶的世界市场产值将达到8亿美元。 目前世界酶制剂年产值25亿美元，世界饲料酶制剂产值占10%为2.5亿美元。推算目前世界70%配合饲料(4.2亿t)添加0.2%酶制剂计算所需饲料酶的潜在总量为84万t，产值8亿美元，尚有5.5亿美元的增长空间。未来10年(2009-2019)按翻倍后的12亿t配合饲料中70%添加0.2%酶制剂和7,500元/t计，预期世界饲料酶潜在年总需求量168万t，产值15.75亿美元。目前世界酶制剂总产值中饲料酶占10%，其它工业用酶增长相对稳定，饲料酶7年来年增长率均在10%以上，是同期世界酶制剂产业分支中发展最快最大的贡献者。有理由给予饲料酶前途良好预期。 20世纪90年代以基因工程和蛋白质工程为代表的新技术在酶制剂领域的成功应用，有力推动了酶制剂研发技术和产业发展。目前国际酶制剂工业技术发展有以下特点：①性质优秀的目标酶基因的克隆和表达，随着越来越多的物种基因组的物理图谱和DNA测序的完成和DNA重组技术的完善，以及各种蛋白质结构和功能关系数据的积累，人们在很大程度上能突破天然酶缺陷的限制，通过克隆和改造各种功能基因使其在微生物中高效表达，再通过优化发酵获得廉价优质产品。国外利用转基因体高效生产饲用酶制剂比例越来越大。②酶的遗传修饰，这方面主要特点有二，一是多位点定点突变技术，定点突变是蛋白质工程中采用的重要技术之一，但以往一般每次只能引入单点突变,突变效率较低,所以对多点突变技术研究成为热点。二是酶定向进化技术，通过多代遗传将突变积累起来，可以较好地拓展酶的功能。其利用的主要原理有基因嵌合酶、易错PCR及DNA体外随机拼接技术。利用酶的定向进化技术对酶基因进行遗传修饰可能获得具有特殊性能的突变酶及突变菌株。③酶的遗传设计，基因工程的飞速发展为异源蛋白质表达提供了有力手段，应用组建蛋白质结构的新方法能获得自然界并不存在的具有全新结构和功能的蛋白质。蛋白质全新设计过程是：先确定设计目标和初始序列，经过结构预测和建模，对序列进行初步修改，然后进行酶基因表达或多肽合成，再经过结构功能检测结果指导修改原先设计。蛋白质全新设计处在探索阶段，其应用前景非常诱人。 (3)饲用肽类产品发展情况 饲料用活性肽依据其功能，可分为生理活性肽、抗氧化肽、调味肽、营养肽等。国内外在饲用生物活性多肽研发方面投入力量最大的是抗菌肽和营养寡肽。关于饲料用肽产品研发和产品生产在世界范围内乏善可陈，绝大多数基因工程肽还在实验阶段、还远没达到规模生产和应用阶段，新药领域相关研究方法和成果可直接用作饲用肽类产品，少数人药用产品因成本限制短期内无法推广到饲料工业领域。目前，商业化饲用活性肽生产仅见美国奥特奇公司生产的产品技术含量不高的UP1672系列生物肽粗品，这些产品在北美国家仔猪日粮中已使用10多年，迄今并没有严格意义上的饲料用肽类产品问世。 |
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