罗 洲，崔华伟，涂文应，曹瑞琪，李 强，苟兴华，程 杰

(成都大学/农业农村部杂粮加工重点实验室，四川，成都，610106)

1 5-氨基戊酸概述

5-氨基戊酸(5AVA)，英文名称为5-Aminovaleric acid，分子式为C5H11NO2，分子量为117.15。5AVA溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚和苯。5AVA有1个氨基和1个羧基。其化学结构如图1所示。5AVA是一种生产尼龙5和尼龙6,5的潜在原料，也能用于合成戊二酸、δ-戊内酰胺、1,5戊二醇和5-羟基戊酸等C5平台化学品。目前工业上制备5AVA主要使用化学法。一般采用戊内酰胺或戊内酰胺聚合物水解后精制而得。这些方法与生物法相比反应条件苛刻，能耗大，设备腐蚀大，效率低，分离复杂。因此开发生物基来源的5AVA生物合成路线具有重要的现实意义。5AVA可用于合成新型人造纤维尼龙5等重要工程塑料，广泛应用于化工、轻纺等工业。2016年，全球聚酰胺的市场约为240亿美元，预计到2022年，市场需求将超过300亿美元，平均年增长率将超过5.5%。近年来随着合成生物学的快速发展，氨基酸产业在成本与产量上均取得了巨大突破。微生物发酵生产天然氨基酸的成本持续降低，全球氨基酸产量预计到2022年将突破1100万t。我国作为氨基酸生产和消费大国，大宗型氨基酸产品已处于供过于求的状态。随着L-赖氨酸合成工艺的成熟和生产成本的降低，其产能严重过剩，导致市场售价大幅降低。目前赖氨酸盐酸盐的市场价格约为1700美元/t，而5AVA约为37万美元/t，具有显著的经济效益。因此，发展使用生物基L-赖氨酸作为初始原料生产高附加值产品的新型生物技术，具有重要的经济意义和社会价值。……