黄钦耿

(1. 福建省麦丹生物集团有限公司福州研究中心，福建 福州 350008；2. 福建师范大学工业微生物发酵技术国家地方联合工程研究中心，福建 福州 350107)

L-亮氨酸为哺乳动物8种必需氨基酸之一，广泛应用于食品、饲料、医药等行业，市场需求量逐年增多[1]。迄今为止，L-亮氨酸工程菌株主要有大肠杆菌和棒状杆菌。其中以谷氨酸棒杆菌和黄色短杆菌为出发菌株的研究最多[2]。谷氨酸棒杆菌是一类重要的工业氨基酸生产菌株，已成为一个工业生物技术及转化的平台菌株，每年生产数百万吨的氨基酸[3]，其中包括作为风味增强剂的L-谷氨酸(350万吨/年)和作为饲料和食品添加剂的L-赖氨酸(250万吨/年)等[3]。谷氨酸棒杆菌在氨基酸的发酵方面，除了L-谷氨酸和L-赖氨酸这类大宗氨基酸之外，还包括许多的小品种氨基酸，如三类支链氨基酸(branched-chain amino acid，BCAAs)：L-缬氨酸、L-异亮氨酸及L-亮氨酸[4-6]，其每年需求量约在1000～3000吨，其中L-亮氨酸的需求量约在500～800吨/年，特别在饲料行业中，L-亮氨酸作为动物营养有着特殊的作用，因此受到研究者的广泛关注。随着其应用的不断拓展，市场也在持续攀升[2]。

目前，发酵法生产L-亮氨酸的，日本企业占主导地位，尤以日本味之素公司，其在亮氨酸产量和品质均具有明显优势，大罐产酸能力达30～35 g/L，糖酸转化率为22%～28%，可达70%以上的提取率，合计年产量400～500吨。迄今为止，工业化L-亮氨酸生产菌主要通过传统诱变筛选获得的，这种经典育种方法虽可获得L-亮氨酸相对高产的优良菌株，但该法也会引入有害突变，使目标菌株生长缓慢，杂酸增多。……