一、概述
L-苯丙氨酸是一种重要的氨基酸，具有生物活性，人和动物自身不能合成，必须从外界摄取，属于8种必须氨基酸之一。它既是一种重要的生化营养物质，可安全添加于任何食品饮料中并作为阿斯巴甜的主要原料，又是多种药物的合成原料。其质量稳定，可在受热，空气，光照中长期储存。L-苯丙氨酸的主要用途为：合成阿斯巴甜（Aspartame）的主原料、氨基酸原料药、制造医药中间体、饲料及食品添加剂、合成维生素及营养强化剂等方面，此外还用于合成抗癌药物、抗病毒药物、维生素B6等。
中国L-苯丙氨酸生产从上世纪80年代开始研究开发，90年代就有江苏华邦、浙江亚美、南昌化工等企业以酶法方式生产。1998年，L-苯丙氨酸被国家科委列入“国家级火炬计划项目”。国外从20世纪80年代中期逐步淘汰了酶法生产，而改用直接发酵法。直接发酵法省略了酶法生产中的酶促反应工艺，节省设备和原料投资，便于大规模工业化生产。直接发酵法生产，成本大大低于酶法，促使国内的苯丙氨酸生产企业被迫停产。
从20世纪90年代开始，清华、复旦、华东理工等高校也开始研究直接发酵法，但产酸率仅仅只有3%，科研水平与国外先进水平有较大差距，与国际上相比科研和生产成本太高，所以未实现工业化生产。在1998年以前，我国所需L-苯丙氨酸全部依赖进口，主要就是受缚于技术水平、菌种等因素。我国L-苯丙氨酸产业在2004年之前发展进程较为缓慢。随着我国经济快速增长，对L-苯丙氨酸的需求增长也非常迅速，在2004-2005年间开始密集型突破，直至2006年随着生产L-苯丙氨酸的技术突破，特别是以福建省麦丹生物集团有限公司为代表的企业，拥有了自主知识产权的高产酸L-苯丙氨酸基因工程菌及工业化生产技术，突破了技术和菌种的约束，使我国L-苯丙氨酸行业的发展速度远远快于欧美发达国家，全行业也越来越重视技术开发和投入。
二、生产厂家、产能的分布情况
目前国内仅有5家企业生产L-苯丙氨酸，即福建省麦丹生物集团有限公司、丽珠集团福州福兴医药有限公司、江苏汉光甜味剂有限公司（江苏汉光生物工程有限公司）、溧阳维多生物工程有限公司和杭州富阳市东辰生物工程有限公司。其余原生产企业主要受缚于技术水平等因素，生产成本过高，均以陆续停产或关闭生产线。2009年上述5家企业的年产能为：麦丹生物4500吨、福兴医药1500吨、江苏汉光500吨、溧阳维多300吨、富阳东辰200吨。可向市场上供应苯丙氨酸的企业仅有福建省麦丹生物集团有限公司、丽珠集团福州福兴医药有限公司，杭州富阳市东辰生物工程有限公司仅有少量的产品流向市场，而江苏汉光、溧阳维多的产品仅能部分供给其自身的阿巴斯甜生产使用，市场上未见其苯丙氨酸产品。
厂家分布在福建、江苏、浙江三省，最大的两家企业均在福建省，麦丹生物地址在福建省沙县，福兴医药地址在福建省福州市；而浙江省仅有一家规模最小的企业；江苏省的两家企业分别在江苏省无锡市和江苏省溧阳市。
目前L-苯丙氨酸国际上主要生产国：美国7000吨/年（以纽特公司为主）、日本5000吨/年（以味之素公司为主）、法国3000吨/年、荷兰3000吨/年、韩国3000吨/年（以大象公司为主）、德国有少量生产约500吨/年。
作为全国最大的苯丙氨酸生产企业福建省麦丹生物集团有限公司，由于其在苯丙氨酸基因工程菌及工业化生产技术的领先优势，使其苯丙氨酸的年产量已跻身于该领域世界前三位。
三、国内企业的技术状况
L-苯丙氨酸工业化生产工艺主要有：天然蛋白质水解法、肉桂酸酶法、苯丙酮酸酶法和微生物发酵法4种。前三种方法因为工艺成本高、原料成本高、环境污染高等缺点，现已陆续被淘汰。
在L-苯丙氨酸前景看好的情况下，2005年前我国的一批企业纷纷建起L-苯丙氨酸生产线，主要生产企业有浙江亚美生物化工股份有限公司、南昌化工有限责任公司、安徽科苑股份有限公司、平顶山易元制药有限公司等。但他们的生产工艺均为天然蛋白水解法、肉桂酸酶法和苯丙酮酸酶法这三种，产量极低，每吨苯丙氨酸的生产成本高达12万元以上，产品多用于自身生产药品或作为生化试剂等用途，几乎没有商品上市，即使有价格也在17-22万元/吨区间。这些企业受到福建省麦丹生物集团有限公司大规模低成本微生物直接发酵法而生产出品的产品的强烈冲击，以及进口产品的影响，在2007-2008年间已不得不纷纷停产或转产。麦丹生物苯丙氨酸的生产成本仅在3-4万元/吨，经过生产技术的不断革新，麦丹生物的生产成本现在已降至每吨3万元以下。经过研究测算比较国外生产的苯丙氨酸在生产成本上极具有市场竞争力。
目前，国内生产苯丙氨酸的企业均是采用直接发酵法生产，多数厂家的产酸率在5%左右，糖酸转化率约25%，发酵周期55个小时。国际上先进的生产企业的产酸率5.5%到6%，糖酸转化率约28%，同时发酵周期要长达90到100个小时。福建省麦丹生物集团有限公司2008年在国内外首次应用分子定向协同共进化基因工程技术，对L-苯丙氨酸代谢途径关键酶基因进行整体改造，构建成突变库，筛选出具有高产酸水平的突变株，产酸率突破8.0%，工业化生产中产酸率已达7%，糖酸转化率达30%，提取收率达85%以上，同时发酵周期才45小时，在国际该发酵指标处于领先水平，使我国L-苯丙氨酸生产进入了国际先进行列。
福建省麦丹生物集团有限公司的工程菌株已在工业化大生产中使用，生产性能稳定，对提高L-苯丙氨酸的产量和质量起了重要的作用，为我国发酵工业的发展作出了贡献。该公司已经完成对苯丙氨酸菌种和色氨酸菌种的植入血红蛋白的基因改造，新菌种能耗将进一步降低，苯丙氨酸的产酸率可超过9%，色氨酸的产酸率到达7%。福建省麦丹生物集团在工业微生物菌种的改造方面，多项关键技术的突破使得该公司的发酵技术在国际上处于先进水平，其中使用分子技术对微生物进行的基因改造、构建突变库和高效筛选技术处于世界领先水平，并使企业在全球高附加值发酵产品市场上的竞争具有很强的技术优势和成本优势。
四、国内苯丙氨酸市场需要情况
由于生产阿斯巴甜的主要原料是L-苯丙氨酸，且几乎不可能通过其他原料来替换L-苯丙氨酸的位置，所以L-苯丙氨酸的市场需求量的70%以上是用于合成阿斯巴甜。国内企业生产每吨阿斯巴甜就需消耗0.8吨左右的L-苯丙氨酸，生产技术较先进的企业消耗量可降至0.78吨。我国年均需消耗760万吨蔗糖，若其中的1%由阿斯巴甜来代替，即需阿斯巴甜约7.6万吨（这还未将国际市场需要计算在内），相应地对L-苯丙氨酸产品需求就有对等的市场空间。由此可见L-苯丙氨酸市场前景之广阔。
研究表明，以氨基酸为载体把抗癌药物的分子或基因导入癌瘤区，就能达到既抑制癌瘤生长，又能降低原肿瘤药物的毒副作用，而这些氨基酸载体中以L-苯丙氨酸为最理想，其效果是其他氨基酸的3-5倍。随着国际上各种氨基酸为中间体的新药的专利保护的到期，以及各种氨基酸为中间体的新药的不断应用，L-苯丙氨酸在医药上的需求量增长达到30%，在未来两年有可能会有个爆发增长。
（一）阿斯巴甜市场情况
阿斯巴甜（天冬氨酰苯丙氨酸甲酯）是一种氨基酸二肽衍生物，它是一种白色结晶性粉末，安全可靠，口味纯正清凉爽口酷似蔗糖，但甜度为蔗糖的200倍，热量仅为蔗糖的1/200，常食不产生龋齿等优点，因而风靡欧美市场。阿斯巴甜已在世界120多个国家和地区获准使用，并被世界卫生组织（WHO）和联合国粮农组织（FAO）隶属的食品添加剂联席委员会（JECFA）确认为国际A（I）级甜味剂。阿斯巴甜符合中国食品添加剂使用卫生标准GB22367-2008。应用于各类饮品，各类食品。
1、国内产能情况：目前国内阿斯巴甜的产能约为年产13000吨，2009年实际生产量预计为1万吨。国内生产企业及产能为：1、江苏汉光甜味剂有限公司（含常州常海公司），年产能5000吨；2、常州市牛塘化工厂有限公司，年产能2500吨；3、溧阳维多生物工程有限公司，年产能2000吨；4、常州科隆化工有限公司，年产能1500吨；5、常茂生物化学工程股份有限公司，年产能1000吨；6、绍兴亚美生物化工有限公司，年产能1000吨。由于各家企业生产技术水平之差异，市场价格在8.5-9.5万元/吨。
2、出口情况：阿斯巴甜出口量（据海关不完全统计）的数据为：2007年为5661吨，2008年为6070吨，2009年1至8月为5778吨，预计2009年全年出口可达9200吨。出口增幅呈逐年上升的趋势：2008年比增7.2%，而2009年1-8月份同期比增达48.5%，出口增幅大幅上升。目前，我国阿斯巴甜生产量的近90%用于出口，由于各家出口企业的渠道、客户关系、产品品质的不尽相同，出口价格在13-18万元/吨之间。
3、行业前景：随着阿斯巴甜在饮料、乳制品、口香糖、咖啡、医药工业等行业的应用持续深入，阿斯巴甜无论在国内外都得到了广泛的应用。国际市场对阿斯巴甜相关产品的需求量以年均15%～20%的速度增长，近年增长率高达30%，远远高于其他人工甜味剂年均5%的增长速度；在国内氨基酸大输液和抗癌药的开发利用，特别是在限制糖精生产、甜菊糖甜味剂遭遇麻烦的情况下，市场对阿斯巴甜的需求量锐增。
（二）L-苯丙氨酸的市场情况
2008年我国L-苯丙氨酸的需求量约为7000吨，2009年预计需求量达1万吨，其中：用于合成阿斯巴甜用约需8000吨以上，医药氨基酸输液和医药中间体制造约需1500吨左右；饲料添加剂、食品添加剂、营养添加剂、合成维生素等约需300吨。国产L-苯丙氨酸的市场价格在4.2-7万元/吨，价格的差异主要是其分为食品级和医药级，在医药领域上使用的价格则高，其他行业使用的价格则低。
由于目前国内的L-苯丙氨酸生产企业产能仍不能满足国内的需求，据海关不完全统计，国内生产阿斯巴甜的企业2007年进口量约3000吨，进口价在7500-9000美元/吨；2008年进口量约为3500吨，进口价在8000-8800美元/吨；2009年1-8月份进口量约1000吨，进口价在6300-8200美元/吨。进口价格中日本味之素的价格最低，韩国大象的价格居中，而美国纽特公司的价格最高。
五、L-苯丙氨酸生产标准
目前中国国内各生产企业采用的均按本企业制定的L-苯丙氨酸标准执行，国内而无统一的标准，既不利于L-苯丙氨酸全行业的高速健康发展，又不利于产品品质的提升及质量控制。制定L-苯丙氨酸的国家标准，对于全行业的可持续快速发展的意义是不言而喻的，因而国家有关部门有计划将企标统一为国标。全国食品工业标准化技术委员会工业发酵分技术委员会食品级L-苯丙氨酸工作组于2008年8月公示，指定由福建省麦丹生物集团有限公司为制定L-苯丙氨酸国标的牵头拟订单位，即作为L-苯丙氨酸行业国标制定单位，为该公司成为全球最大的L-苯丙氨酸生产企业奠定了良好基础。
六、目前苯丙需求量及未来需求量分析
据海关统计数据表明，2008年我国阿斯巴甜仅出口量已超过6000吨（不含国内直接生产使用），年增长速度超过20%。因生产每吨阿斯巴甜需消耗0.8吨左右的L-苯丙氨酸，加之近年来我国国内阿斯巴甜的生产技术逐渐成熟及普及，故仅合成阿斯巴甜的市场需求增长已超过20%。
伴随着阿斯巴甜核心和不可替代的原料—L-苯丙氨酸国产化，对促进我国阿斯巴甜的生产与应用具有非常重要的意义，尤其是以福建省麦丹生物集团有限公司为代表的企业基于掌握基因工程菌种共进技术的不断突破，生产成本不断下降，生产规模不断扩大，使国内的阿斯巴甜行业减少了对进口产品的依赖，促使国内阿斯巴甜生产成本下降，加之近年来我国国内阿斯巴甜的生产技术逐渐成熟及普及，使国内阿斯巴甜产品在国际市场上日益凸显，因此，中国有望在3年内成为世界阿斯巴甜主要供应国。
我国国内医疗体制改革及医药水平的不断提升，氨基酸输液市场的推广、普及和应用带来的氨基酸药液需求增长率已超过20%。从而带动了其中L-苯丙氨酸的市场需求增长。
近年来，L-苯丙氨酸在医药领域的应用越来越被人们所重视，从研究发现到临床医学都有了较大的应用。其主要用途有：生产促进荷尔蒙释放的杂环二肽药物，用于冶疗及防止骨质疏松症；生产凝血酶抑制剂及内肽酶抑制剂；生产心血管药，可治疗糖尿病、高血压、动脉硬化、心血管等疾病；生产医药中间体四氢喹啉-3-羧酸；生产艾滋病毒(HTV-1)抑制剂；生产HIV蛋白酶(艾滋病)抑制药(药品名Indinavir)的关键中间体(1S，2R)-1-氨基-2-吲哚等产品；生产苯丙氨酸氮芥等，用于治疗多发性骨髓瘤，晚期卵巢腺癌，部分晚期乳腺癌，真性红细胞增多症；合成药物麦角胺、抗生物质和维生素B6的重要原料；L-苯丙氨酸可作为抗癌药物的载体将药物分子直接导入癌瘤区，其效果是其他氨基酸的3～5倍。这样既可以抑制癌瘤生长，又可以降低药物的毒副作用。氨基酸输液用L-苯丙氨酸、复合氨基酸制剂用L-苯丙氨酸。该领域的市场应用增长未来发展迅猛。
当前全球市场L-苯丙氨酸每年需求量约3.8万吨左右，且逐年上涨。美国是主要消费国，年消费量已愈二万吨，约占世界需求量的一半；其次是西欧和日本。其国内外市场需求旺盛，产品供不应求，国外基本由美国纽特、韩国大象和日本味之素公司垄断和控制世界产量和价格。
国内目前的L-苯丙氨酸生产量仍不能满足国内相关行业的应用需求，产品还需进口，2008年进口量为3500吨（据海关不完全统计）。如今虽然中国L-苯丙氨酸需求量正以每年约22％速度增长，但我国L-苯丙氨酸产业化之路尚在起步阶段。面对国际上L-苯丙氨酸产品售价仅为6300-8200美元/吨的现实，国内L-苯丙氨酸和阿斯巴甜的生产企业应在体制、生产工艺上加大创新力度，扩大生产规模，进一步降低生产成本，提高可持续发展能力。
中国发酵工业协会
2009年11月8日
