生物催化生产半胱氨酸

L-半胱氨酸（L-CySH）是组成蛋白质的20多种氨基酸中唯一具有还原性基团巯基的氨基酸，为谷胱甘肽的组成成分之一。由于其分子中含有活性的巯基，具有许多重要的生理功能：

• 可以增强肝功能，用于治疗肝炎、肝硬化与肝昏迷等症状；
• 可以作为解毒剂，解除苯、萘等有毒芳香物质及药物中毒；
• 可用于治疗因原子能辐射、X射线以及其它短光波所引起的放射性障碍和各种白血球减少症；
• 有抗过敏与消除过敏症的作用；
• 可用于蛋白质氨基酸制剂，解毒镇痛剂、疲劳恢复剂、溃疡治疗剂；
• L-半胱氨酸还是特效的化痰剂；
• 可促进毛发生长和防止食品氧化等。

因此，L-半胱氨酸已经广泛应用于医药、食品、化妆品以及饲料工业。此外，由L-半胱氨酸可以得到多种衍生物，具有镇痛、消炎、退烧、止痛以及抑制细菌和肿瘤生长的作用，目前也在得到不断的开发和应用。

国内目前L-半胱氨酸的生产主要依靠人或动物的毛发经酸水解或碱水解提取L-半胱氨酸后，再经过电解还原制得L-半胱氨酸。该方法收率低，能耗高，水解过程产生大量刺激性气体，废酸处理困难，对环境污染严重。

随着L-半胱氨酸生产技术的发展，微生物转化法制生产L-半胱氨酸逐渐取代了毛发水解制备L-半胱氨酸。微生物转化法制备工艺以其反应条件温和、专一性强、对环境友好等优点而日益受到重视。本课题组利用自行筛选的高效菌株，通过高密度培养获得大量菌体，可以将底物D，L-2-氨基-Δ2-噻唑啉-4-羧酸（D，L-ATC）转化为L-半胱氨酸，浓度为5.8g/L，转化率92%，半胱氨酸得率78%。

应用前景：

2007年上半年，我国仅食品级胱氨酸出口均价已超过每公斤100元，国内经销商的报价为每公斤107元，而符合美国药典或欧洲药典标准的药用级胱氨酸出口价更高达每公斤320元人民币。我国胱氨酸生产企业至少有60～80家，其中绝大多数为年产30吨以下的小型企业，其原料多为当地屠宰场加工生猪后剩下的猪毛等，只有少数企业利用人发渣生产胱氨酸原料药。据有关部门估计，近年来国际市场对胱氨酸和半胱氨酸原料药的需求量已超过12000吨（包括饲料级胱氨酸），而我国出口量始终保持在3000～4000吨。

L-半胱氨酸（L-CySH）是组成蛋白质的20多种氨基酸中唯一具有还原性基团巯基的氨基酸，为谷胱甘肽的组成成分之一。由于其分子中含有活性的巯基，具有许多重要的生理功能： 可以增强肝功能，用于治疗肝炎、肝硬化与肝昏迷等症状；可以作为解毒剂，解除苯、萘等有毒芳香物质及药物中毒；可用于治疗因原子能辐射、X射线以及其它短光波所引起的放射性障碍和各种白血球减少症；有抗过敏与消除过敏症的作用；可用于蛋白质氨基酸制剂，解毒镇痛剂、疲劳恢复剂、溃疡治疗剂，L-半胱氨酸还是特效的化痰剂；可促进毛发生长和防止食品氧化等。因此L-半胱氨酸已经广泛应用于医药、食品、化妆品以及饲料工业。此外由L-半胱氨酸可以得到多种衍生物，有镇痛、消炎、退烧、止痛以及抑制细菌和肿瘤生长的作用，目前也在得到不断的开发和应用。国内目前L-半胱氨酸的生产主要依靠人或动物的毛发经酸水解或碱水解提取L-半胱氨酸后，再经过电解还原制得L-半胱氨酸。该方法收率低，能耗高，水解过程产生大量刺激性气体，废酸处理困难，对环境污染严重。随着L-半胱氨酸生产技术的发展，微生物转化法制生产L-半胱氨酸逐渐取代了毛发水解制备L-半胱氨酸。微生物转化法制备工艺以其反应条件温和、专一性强、对环境友好等优点而日益受到重视。本课题组利用自行筛选的高效菌株，通过高密度培养获得大量菌体，可以将底物D，L-2-氨基-Δ2-噻唑啉-4-羧酸（D，L-ATC） 转化为L-半胱氨酸，浓度为5.8g /L，转化率92%，半胱氨酸得率78%。

应用前景：

2007年上半年，我国仅食品级胱氨酸出口均价已超过每公斤100元，国内经销商的报价为每公斤107元，而符合美国药典或欧洲药典标准的药用级胱氨酸出口价更高达每公斤320元人民币。我国胱氨酸生产企业至少有60～80家，其中绝大多数为年产30吨以下的小型企业，其原料多为当地屠宰场加工生猪后剩下的猪毛等，只有少数企业利用人发渣生产胱氨酸原料药。据有关部门估计，近年来国际市场对胱氨酸和半胱氨酸原料药的需求量已超过12000吨（包括饲料级胱氨酸），而我国出口量始终保持在3000～4000吨。