蛋氨酸

蛋氨酸

甲硫氨酸是構成人體的必需胺基酸之一,參與蛋白質合成。因其不能在體內自身生成,所以必須由外部獲得。如果甲硫氨酸缺乏就會導致體內蛋白質合成受阻,造成機體損害。體內氧自由基造成的膜脂質過度氧化是導致機體多種損害的原因。脂質過氧化物會損害初級和次級溶酶體膜,使溶酶體內含有的作為水解的酸性磷酸酶釋放出來,對細胞和線粒體膜等重要的細胞器造成損害,甲硫氨酸通過多種途徑抗擊這些損害。

基本信息

結構

蛋氨酸蛋氨酸

蛋氨酸,分子式為C5H11NO2S,是構成蛋白質的基本單位之一,是必需胺基酸中唯一含有硫的胺基酸。分左鏇體(L-蛋氨酸)和右鏇體(D-蛋氨酸)。一般胺基酸右鏇體是無效的,但蛋氨酸例外。在生物體內D-蛋氨酸能轉換成L-蛋氨酸。

研究歷史

胺基酸的製造始於1820年,蛋白質酸水解生產胺基酸,1850年化學合成胺基酸,1956年分離到谷氨酸棒狀桿菌,日本採用微生物發酵法工業化生產谷氨酸成功,1957年生產谷氨酸鈉(味素)商業化,從此推動了胺基酸生產的大發展。目前絕大多數套用發酵法或酶法生產,極少數為天然提取或化學合成法生產。主要菌種有谷氨酸棒桿菌、黃色短桿菌、乳糖發酵短桿菌、短芽孢桿菌、粘質賽式桿菌等,往往是生物素缺陷型,也有些是胺基酸缺陷型。還有採用基因工程菌進行生產的。胺基酸的世界市場中,谷氨酸鈉約占胺基酸總量的75%,其次為賴氨酸,占產量10%,其他約占15%。

性質

胺基酸的作用.jpg胺基酸的作用.jpg

物理性質

有特殊氣味,味微甜。L型溶於水和溫稀乙醇,不溶於無水乙醇、乙醚、石油醚、苯、丙酮。D型溶於水、稀酸和稀鹼溶液,易溶於95%乙醇,不溶於乙醚。

化學性質

10%水溶液的PH值5.6~6.1。有鏇光性(有手性碳原子)。對熱及空氣穩定。對強酸不穩定,可導致脫甲基作用。

作用

胺基酸

蛋氨酸是含硫必需胺基酸,與生物體內各種含硫化合物的代謝密切相關。當缺乏蛋氨酸時,會引起食慾減退、生長減緩或不增加體重、腎臟腫大和肝臟鐵堆積等現象,最後導致肝壞死或纖維化。

甲基

蛋氨酸還可利用其所帶的甲基,對有毒物或藥物進行甲基化而起到解毒的作用。因此,蛋氨酸可用於防治慢性或急性肝炎、肝硬化等肝臟疾病,也可用於緩解砷、三氯甲烷、四氯化碳、苯、吡啶和喹啉等有害物質的毒性反應。

來源

乾優酪乳:1461.00

奶疙瘩:1461.00

奶酷乾:1461.00

海米:1361.00

蝦米:1361.00

干貝:1133.00

淡菜(乾):1119.00

西瓜子(炒):974.00

紫菜:647.00

黑芝麻:556.00

腐竹:546.00花粉:541.00

葵花子(炒):476.00

用途

食品工業

強化食品(賴氨酸,蘇氨酸,色氨酸於小麥中)。增鮮劑,谷氨酸單鈉和天冬氨酸。苯丙氨酸與天冬氨酸可用於製造低熱量二肽甜味劑(α-天冬醯苯丙氨酸甲酯),此產品1981年獲FDA批准,現在每年產量已達數萬噸。由於蛋氨酸是人體必需胺基酸之一,因而它可用作營養增補劑,用於食品和保鮮品加工;由於蛋氨酸有特殊氣味,主要用於魚糕類製品。

飼料工業

蛋氨酸是一種重要的胺基酸品種,是動物飼料里一種必不可少的添加劑,加有蛋氨酸的動物飼料可以在短時間內幫助動物快速成長,使其節省大約40%的飼料。在配合飼料特別是禽類飼料中,蛋氨酸是第一限制胺基酸。畜禽缺乏蛋氨酸,會引起發育不良,體重減輕,肝腎機能減弱,肌肉萎縮,皮毛變質等。飼料中添加1kg蛋氨酸,相當於50kg魚粉的營養價值(添加量為0.05%~0.2%)。飼料中蛋氨酸的構型有DL-蛋氨酸、羥基蛋氨酸、羥基蛋氨酸鈣鹽、N-羥甲基蛋氨酸。在飼料工業中,蛋氨酸的需求量很大,尤其是胺基酸營養飼料添加劑的品種中,蛋氨酸占60%,賴氨酸占30%,其他胺基酸約占10%。在蛋氨酸的消費結構中,飼料添加劑是最大的消費市場。

醫藥工業

在醫藥工業中,蛋氨酸是胺基酸輸液和複合胺基酸的主要成分之一。蛋氨酸可用於合成藥用維生素,利用蛋氨酸具有的抗脂肪肝作用,又可製作保肝製劑。蛋氨酸是含硫必需胺基酸,與生物體內各種含硫化合物的代謝密切相關。當缺乏蛋氨酸時,會引起食慾減退、生長減緩或不增加體重、腎臟腫大和肝臟鐵堆積等現象,最後導致肝壞死或纖維化。蛋氨酸還可利用其所帶的甲基,對有毒物或藥物進行甲基化而起到解毒的作用。因此,蛋氨酸可用於防治慢性或急性肝炎、肝硬化等肝臟疾病,也可用於緩解砷、三氯甲烷、四氯化碳、苯、吡啶和喹啉等有害物質的毒性反應。

化學工業

谷氨基鈉作洗滌劑,丙氨酸製造丙氨酸纖維。

生產方法

直接發酵法

野生菌株發酵、營養缺陷型突變發酵、抗胺基酸結構類似物突變株發酵、抗胺基酸結構類似物突變株的營養缺陷型菌株發酵和營養缺陷型回復突變株發酵。

酶法

利用微生物細胞或微生物產生的酶來製造胺基酸。

提取法

蛋白質水解,從水解液中提取。胱氨酸、半胱氨酸和酪氨酸。

合成法

DL-蛋氨酸、丙氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸。傳統的提取法、酶法和化學合成法由於前體物的成本高,工藝複雜,難以達到工業化生產的目的。

市場前景

蛋氨酸又稱甲硫氨酸,是一種重要的胺基酸品種。近年來,國內外市場對蛋氨酸的需求逐年強勁增長。特別是國內市場,多年來國產飼料用蛋氨酸遠遠不能滿足市場需求,每年都要從國外大量進口,現已成為我國化學原料藥進口的大宗產品,連續數年進口量高達數萬噸,進口額過億美元。預計今後國內外市場對蛋氨酸的需求量還將以較大的比率增長,短期內國內市場供需矛盾仍無法解決,還需要大量進口。因此,開發蛋氨酸的市場前景十分看好。

--全球市場需求旺盛 龍頭企業擴產在即 

目前蛋氨酸生產多為化學合成法,生產工藝是以甘油與丙烯醛、甲硫醇加成,生成3-甲硫基丙醛,再與碳酸氫銨、氰化鈉環合生成甲硫乙基乙內醯脲,後經水解、酸化而成。長期以來,全球市場對蛋氨酸的需求持續快速增長,是需求增長最快的胺基酸品種之一。需求的旺盛拉動了生產,1993年,全世界蛋氨酸產量為26萬噸,1996年增至30萬噸,1999年達45萬噸,2002年為55萬噸,目前為60萬噸,比10年前增加了2倍多。

全世界主要的蛋氨酸生產企業為德國德固賽公司、法國Rhone-poulenc公司、美國Novns公司、日本住友化學製藥株式會社等。這幾大公司的產量約占世界蛋氨酸產量的90%左右。其中,德國德固賽公司是世界上惟一能夠同時生產三大胺基酸產品(蛋氨酸、賴氨酸、蘇氨酸)的企業,其化學法蛋氨酸生產能力居世界之首,年產能約為22萬噸。近年來,市場旺盛的需求以及穩中趨升的價格使各生產廠都在著手擴大蛋氨酸產能。日本住友化學製藥株式會社計畫在2005年增加5萬噸蛋氨酸產能,使其總產能達到9萬噸/年。德國德固賽公司也打算在比利時建蛋氨酸生產線。

需求的增長也使蛋氨酸市場價格長期以來呈現穩中趨升的態勢。2004年5~8月,我國市場上飼料用蛋氨酸售價為每公斤22~23元人民幣,到9月份,價格上升至24元人民幣。

--國內生產主供醫藥 飼料市場尚未開啟

多年來,國內飼料用蛋氨酸基本依賴進口。2003年進口量超過5.5萬噸,進口金額達1.55億美元,占全國化學原料藥進口金額的16%。2004年一季度,蛋氨酸仍列我國化學原料藥進口品種的第一位。 

我國於1959年由天津市河北製藥廠率先生產蛋氨酸,目前全國有蛋氨酸原料藥生產批文的企業10余家,重點生產企業3~4家。所生產的蛋氨酸主要用於醫藥方面,絕大部分用於胺基酸大輸液產品的生產。20世紀末,我國蛋氨酸年產量為200多噸,近年來我國企業不斷擴大產能,現全國蛋氨酸生產能力已達1000多噸,年產量約為700余噸。產品除供應國內市場,還出口國外。

2004年1~8月,我國蛋氨酸出口量為283噸,出口金額為211萬美元,出口均價每公斤7.46美元,2004年8月,出口單價每公斤突破8美元。 

蛋氨酸最大的消費市場是飼料添加劑。近年來,我國養殖業發展加速,豬肉、禽蛋、畜產品產量已居世界第一位,禽肉產量居世界第二位。養殖業的快速發展帶動了飼料工業的大躍進,現今我國已成為全球第二大飼料生產國,飼料年產量僅次於美國,達1億噸/年,且還以較大的比率不斷增長,飼料添加劑的市場需求因此大幅上升。

飼料添加劑中用量最大的胺基酸品種為賴氨酸和蛋氨酸,這兩種胺基酸占飼料添加劑用胺基酸的90%多。現在我國賴氨酸年生產能力已達35萬噸,年產量30萬噸左右,但還不能滿足國內市場需求,仍需大量進口。長期以來,我國飼料用蛋氨酸的生產量很少,近幾年仍無起色,距市場需求相距甚遠,以至於多年來國內飼料用蛋氨酸基本依賴進口。2001年和2002年我國進口蛋氨酸均達到5萬噸,2003年進口又有較大增長,進口量超過5.5萬噸,為我國化學原料藥進口額最大的品種,進口金額達1.55億美元,同比增長61.7%,占全國化學原料藥進口金額的16%。2004年一季度,蛋氨酸仍列我國化學原料藥進口品種的第一位。

多年來,我國企業也在積極開發飼料用蛋氨酸,一些企業還和國外公司合作共同投資建蛋氨酸生產線。20世紀90年代初,我國引進法國技術,在天津市建設萬噸蛋氨酸生產工廠,但因種種原因,一直未能開工生產。2003年底,中外合資廣西南寧安力泰有限公司在南寧市武鳴縣動工興建總投資為1350萬美元的蛋氨酸生產線,將形成年產400噸的生產規模,但生產的蛋氨酸主要為醫藥品。

預計今後國內外市場對蛋氨酸的需求仍將以較大比例上升。特別是飼料用蛋氨酸,到2010年,全世界蛋氨酸市場需求將達到90萬噸,我國蛋氨酸需求量也將達到10多萬噸。

--國內企業拔劍張弩 近年將有大動作

山東天易科技公司目前正準備在山東東阿科技工業園按年產300噸規模建設蛋氨酸中試裝置,計畫2005年3月試車。本溪化工集團、辛集化工等公司的蛋氨酸項目已進入準備階段。 

蛋氨酸巨大的市場需求,廣闊的發展前景以及誘人的利潤空間引起我國科研單位、生產企業以及地方政府極大的興趣。雖然目前我國在工藝技術、原料、設備、成本等方面還存在一些有待解決的問題,但火爆的市場已令人坐不住了。很多地方正開始著手自主進行蛋氨酸規模生產的研發、設計和規劃。

山東天易科技公司不久前成功地進行了蛋氨酸生產小試,結果顯示,產品收率達到93%以上,折純後成本控制在每公斤12元以下。目前該公司正準備在山東東阿科技工業園按年產300噸規模建設中試裝置,計畫2005年3月試車。生產工藝選擇相對簡單的液體蛋氨酸生產方法,原材料通過採購來解決,公司的目標是建年產3萬噸工業化裝置。

本溪化工集團精細化工公司近來準備建設上下游一體化的蛋氨酸生產裝置。自行生產原材料丙烯醛和甲硫醇,並已基本解決了甲硫醇生產中存在的環保、安全等問題,其目標產能為年產3萬噸。河北辛集市政府和辛集化工集團對蛋氨酸生產決心很大,他們謀求蛋氨酸發展已有近10年。現在年產3萬噸蛋氨酸項目已上報中國化工集團公司,中期準備投資10億元,而且早已開始考慮自行生產甲硫醇。此外,我國浙江、廣東、山東、湖北、上海等省市的一些企業也對蛋氨酸生產以及為其配套供應原料表示了極大興趣。

2004年11月30日,北京召開了“中國蛋氨酸發展研討會”,對蛋氨酸工藝技術、生產、投資等方面進行了深入探討。會上一致認為,國內蛋氨酸市場將越來越大,我國建設經濟規模的蛋氨酸生產裝置已具備基本條件,當前正是發展蛋氨酸產業的良好時機。今後3~5年內,我國將自主建成具有一定規模的蛋氨酸裝置。目前要繼續做好研究開發工作,企業間應考慮彼此聯合,形成一體化的蛋氨酸產業鏈。

但也有專家表示,現今我國發展蛋氨酸還不能盲目樂觀,目前企業尚未取得中試生產成功,而且原材料能否穩定供應還不能確定,投資發展蛋氨酸產業還存在一些風險。但無論如何,相信在我國科研單位、企業、政府等各方面的大力推動下,蛋氨酸產業今後的發展前景是十分光明的。

常見胺基酸

主要生物化學物質種類

| 胺基酸 | 核酸 | 糖類 | 核苷糖 | 脂類 | 萜類 | 類胡蘿蔔素 | 四吡咯 | 輔因子 | 類固醇 | 類黃酮 | 生物鹼 | 聚酮 | 配糖類

常見胺基酸

脂肪族: 纈氨酸 Val | 異亮氨酸 Ile | 亮氨酸 Leu | 蛋氨酸 Met | 丙氨酸 Ala | 脯氨酸 Pro | 甘氨酸 Gly
芳香族: 苯丙氨酸 Phe | 酪氨酸 Tyr | 色氨酸 Trp | 組氨酸 His | 吡咯賴氨酸 Pyl
極性不帶電: 天冬醯胺 Asn | 谷氨醯胺 Gln | 絲氨酸 Ser | 蘇氨酸 Thr
帶正電: 賴氨酸 Lys | 精氨酸 Arg | 組氨酸 His
帶負電: 天冬氨酸 Asp | 谷氨酸 Glu | 半胱氨酸 Cys | 酪氨酸 Tyr | 硒半胱氨酸 Sec

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們