L一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，它属于8种人和动物必须的氨基酸之一。L一苯丙氨酸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，它还是生产阿斯巴甜的主要原料，也是多种药物的合成原料。近年来，L一苯丙氨酸国内外市场需求逐年增加，产销两旺。
长期以来，我国市场上L一苯丙氨酸的需求十分旺盛，但是多年来我国企业的生产技术水平一直较为落后，和国际上发达国家相比，存在较大的差距，使得产品成本偏高，没有市场竟争力，每年不得不从国外大量进口。前不久，我国科技人员经过刻苦攻关，在生产技术上取得了关键性突破，打破了外国企业的技术封锁，促使我国L-苯丙氨酸产业有了很大的发展。
一L一苯丙氨酸用途广泛需求旺盛
L一苯丙氨酸有多种用途，它本身作为氨基酸
药物，是多种氨基酸大输液的主要成分之一。它
还是合成阿斯巴甜(Aspartame)的主要原料，可
用于制造医药中间体、合成维生素及营养强化剂
以及用于饲料及食品添加剂等方面，此外还用于
合成抗癌药物、抗病毒药物、维生素B6等等。
L一苯丙氨酸是生产阿斯巴甜的主要原料，且
几乎不可能通过其他原料来替代L一苯丙氨酸，L-
苯丙氨酸产量的70%以上是用于合成阿斯巴甜，因
此，L一苯丙氨酸的的生产和阿斯巴甜的产销有着
十分密切的关系。近年来，阿斯巴甜国内外市场
需求十分旺盛，产量呈逐年上升的态势。
2008年我国市场上L一苯丙氨酸的需求量为
7000吨，2009年需求量为9000吨，2010年需求量
达到万吨，其中用于合成阿斯巴甜的用量约为
8000吨，医药用多种氨基酸大输液用量和医药中
间体制造用量约为1500吨左右;饲料添加剂、食
品添加剂、营养添加剂、合成维生素等约为300吨
左右。
当前全球市场上L一苯丙氨酸每年的需求量约
为3.8万吨左右，且呈逐年上涨的态势。美国是世
界上最主要的消费国，年消费量已愈2万吨，约占
世界需求量的一半。西欧和日本也是主要的消费
市场，西欧的L一苯丙氨酸主要供Euro-Aspartame公
司生产阿斯巴甜。
现在全球L一苯丙氨酸的主要生产国有:美国
(以纽特公司为主)年产能25000吨，年产8000吨
左右、日本(以味之素公司为主)年产5000吨左
右、韩国(以大象公司为主)年产3000吨左右、
荷兰(以DSM公司为主)年产3000吨、法国年产
3000吨、德国有少量生产年产量约为800吨。长期
以来，美国纽特、日本味之素、韩国大象公司、
荷兰DSM等这几家公司基本上垄断和控制了全球
L一苯丙氨酸的产量和价格。
二.技术落后导致我国生产长期停滞
L一苯丙氨酸的工业化生产方法主要有:天
然蛋白质水解法、肉桂酸酶法、苯丙酮酸酶法和
微生物发酵法等4种。前三种方法因为存在着收
率低、成本高、对环境污染严重等缺点，未能得
到进一步的工业化应用，现在基本上已被淘汰。
而苯丙酮酸酶法由于所采用的转氨酶稳定且活性
高，被国内外化学工业研究部门认为是最直接、
最经济的生产方法。
我国于20世纪80年代开始研究开发L一苯丙氨
酸，在90年代，全国有不少企业开始生产。但是
多年来由于我国的生产技术水平和国外先进水平
相比落后很多，使得生产成本居高不下，产品价
格偏高，没有市场竞争力，产量也很少。从20世
纪90年代开始，清华大学、复旦大学、华东理工
大学等不少高等院校先后开始研究L一苯丙氨酸的
直接发酵法，但工艺技术多年未能取得突破，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
以未能实现工业化大生产。
在1998年以前，我国所需L一苯丙氨酸全部
依赖进口，主要就是受制于工艺技术水平、菌种
等因素。为了尽快发展我国的L一苯丙氨酸产业，
国家科委将L一苯丙氨酸列人“国家级火炬计划项
目”，组织全国许多的大专院校和科研院所进行
攻关。
1998年，南京化工大学承担的国家科技部
“九五”重点攻关项目L一苯丙氨酸产业化研究取
得突破，该工艺为南京工业大学独创的海因苯丙
酮酸法，采用常压条件生产苯丙酮酸，降低了苯
丙酮酸的生产成本，提高r产品收率，为后续生
产L一苯丙氨酸提供了最直接、最经济的方法。应
用这一技术，江西南昌化工(集团)有限公司实
现了年产100吨L一苯丙氨酸的工业化生产。
与此同时，中国科学院成都生物研究所以
杨顺楷研究员为主的研究小组经过反复深人的研
究，经实验室研发，中试鉴定，并和浙江绍兴
亚美生物化学公司合作，建成并投产了国内第
一条年产100吨级肉桂酸/红酵母苯丙氨酸解氨酶
(PAL)整细胞逆向生物催化酶法苯丙氨酸生产
线。该生产方法在当时来看具有一定的先进性，
其上游原料肉桂酸的化学合成较为简便，稳定性
较好，储运方便，该方法选用氨水作为氨基供
体，价格低廉，成本较低。
此外，安徽科苑集团也成功开发出固体化酶
法生产L一苯丙氨酸的年产400吨的生产线。虽然这
些生产工艺路线和同期国外相关的生产技术相比
还有一定的差距，但是这些生产线的开工大大缓
解了国内市场上的供求矛盾，同时也结束了我国
L一苯丙氨酸具有十分巨大的市场需求却只能依赖
进口来满足供应，而国内企业不能进行工业化生
产的尴尬局面。
21世纪初，在L一苯丙氨酸前景看好的情况
下，我国的一批企业纷纷建起L一苯丙氨酸生产
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。但是国内生产企
业大多缺乏拥有自主知识产权的高产酸菌种，关键
技术也没有取得突破，很多企业采用直接发酵法生
产，但是多数厂家的技术水平不高，和国际上先进
工艺相比，有着较大的差距。国内企业的产酸率一
般在5%左右，糖酸转化率约25%，发酵周期55个
小时。当时国际上先进的生产企业的产酸率为5.5%
到6%,糖酸转化率约28%。因此国产L一苯丙氨酸
成本较高，产品缺乏市场竞争力。
以后，美国、日本、韩国等国家的企业纷
纷利用先进的基因工程育种技术以及中下游膜工
程技术实现了利用糖质原料进行直接发酵工业化
生产L一苯丙氨酸。直接发酵法比当时国内普遍使
用的酶法有很多优势，它工艺简单，省略了酶法
生产中的酶促反应工艺，可以节约设备和原料投
资，便于大规模工业化生产，大大提高了生产效率，其成本也远低于酶法生产的产品。在国外企业低成本L一苯丙氨酸的冲击下，国内苯丙氨酸生产企业产销十分困难，不得不先后停产。
我国L一苯丙氨酸产业在2008年之前发展受阻，进展缓慢。与此同时，随着我国经济快速增长，国内市场对L一苯丙氨酸的需求增长却非常迅速。由于国内企业产量很少，不能满足市场需求，因此每年都要从国外大量进口。据有关数据显示，国内有关生产企业2007年L一苯丙氨酸的进口量约为3000吨，进口价在75009000美元/吨;2008年进口量约为3500吨，进口价在80008800美元/吨。进口产品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。
三.技术突破促使产业大发展、
2009年，.我国L一苯丙氨酸产业的被动局面终于被打破，L一苯丙氨酸生产技术取得了突破性进展。福建师范大学工业微生物工程研究中心的国家级专家吴松刚教授和施巧琴教授夫妇领导的一个研发团队，利用代谢工程原理在细胞整体水平上对原有发酵菌株进行改造，并首次应用分子定向协同共进化技术对L一苯丙氨酸代谢途径关键酶基因aroG和pheA进行整体改造，构建成突变库，从中筛选出具有高产酸水平的突变株。福建省麦丹生物集团有限公司利用该菌株进行工业化生产，产酸率突破了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，同时发酵周期达到45小时，在国际上该发酵指标处于领先水平。由于拥有了自主知识产权的高产酸L一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一苯丙氨酸生产进人了国际先进行列。
经过多年的刻苦攻关，直接发酵法终于在我国应用于工业化大生产，使我国L一苯丙氨酸生产成本大大降低，市场竞争力大为提高，为我国L一苯丙氨酸产业的高速发展提供了强劲的动力。福建省麦丹生物集团有限公司生产的L一苯丙氨酸上市后，就主动将产品价格向下作了较大幅度调整。由于国产优质低价的L一苯丙氨酸大量供应市场，改变了长期以来需大量进口国外产品的局面，2009年我国从国外进口的L一苯丙氨酸仅为1500吨，比2008年减少了一半以上。与此同时，国产的L一苯丙氨酸在国际市场上也对外国公司造成了很大的压力，一些国外公司的开工率因此下降了50% o
目前国内有5家企业生产L一苯丙氨酸，它们是: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)、漂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。其余的一些生产企业由于受到技术水平等因素的影响，生产成本过高，先后停产或关闭生产线。
福建省麦丹生物集团有限公司位于福建省沙县，是大型L一苯丙氨酸生产企业，其设计年生产能力为800010000吨，约占国内生产总量的60%}70%。丽珠集团福州福兴医药有限公司位于福建省福州市，该公司L一苯丙氨酸的年生产能力为4000吨。其它几家公司如江苏汉光集团公司、溧阳维多生物工程公司、杭州富阳东辰生物工程公司等也有几百至一千多吨的年生产能力，但是这些公司生产的L一苯丙氨酸主要用来供给企业自身联产下游产品阿斯巴甜，没有产品供应市场。
福建省麦丹生物集团有限公司现已成为全国最大的苯丙氨酸生产企业，由于其在L一苯丙氨酸基因工程菌及工业化生产技术的领先优势，使其L一苯丙氨酸的年产量已排名世界第二位，仅次于日本的味之素公司。是目前中国阿斯巴甜生产企业的最大原料供应商，也是国内医药原料药和医药中间体的重要供应商之一。该公司十分重视科研开发，国家级专家吴松刚教授和施巧琴教授夫妇现为麦丹生物研究中心的首席科学家，同时研究中心还拥有国内多位生物技术领域的专家级人才及世界领先的研发平台。该公司拥有多项生物技术领域的发明专利，其中专利号200910111381.X和200910112929.2等构建了一种快速产生更高产酸率的菌种研发和筛选平台，为企业在生物技术领域的研究和其他氨基酸高产菌种的研究提供了世界领先的研究平台。
该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一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。此外，该公司在科研上不断进取，现已完成了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，新菌种的能耗将进一步降低，苯丙氨酸的产酸率可超过9%，色氨酸的产酸率到达7%0
现在，由于福建省麦丹生物集团在工业微生物菌种改造等多项关键技术上的突破，使得该公司的发酵技术在国际上已处于先进水平，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。经过生产技术的不断革新，麦丹生物的L-
苯丙氨酸生产成本现在已降至每吨3万元以下，和国外生产的L一苯丙氨酸产品相比，在生产成本上具有极强的市场竞争力。
四.今后市场前景看好
据分析，今后L一苯丙氨酸国内外的市场需求
仍将不断增长，前景看好。其原因主要为:
1.阿斯巴甜需求强劲
阿斯巴甜(天冬氨酞苯丙氨酸甲醋)是一种
氨基酸二肤衍生物，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。现在，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(JFCFA )
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('}B22367-2008。广泛应
用于各类饮品，各类食品等。
目前我国阿斯巴甜的产能约为15000吨，实际
产量约为11000吨。国内主要生产企业为:江苏汉
光甜味剂有限公司，年产能5000吨;常州市牛塘
化工厂有限公司，年产能2500吨;江苏漂阳维多
生物工程有限公司，年产能2000吨;常州科隆化
工有限公司，年产能1500吨等。
长期以来，我国阿斯巴甜生产量的近90%用
于出口，出口价格在每吨13-18万元之间。近年来
我国出口量持续上升，前景看好。据有关数据统
计显示，我国2007年出口量为5600吨，2008年出
口量突破了6000吨大关，2009年出口量又突破了
8000吨大关，出口增幅呈逐年上升的趋势。
据业内人士预计，随着阿斯巴甜在饮料、乳
制品、口香糖、咖啡、医药工业等行业应用的持
续扩大，阿斯巴甜无论在国内和国外市场上的应
用都得到了越来越大的发展。国际市场对阿斯巴
甜相关产品的需求量以年均15%一20%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，由于糖精生产受
到限制，市场对阿斯巴甜的需求量大增。
随着我国经济的高速发展，人民生活水平的
不断提高，国内市场对蔗糖的需求持续上升，现
在年均消耗蔗糖约为760万吨左右。近年来，蔗糖
的市场售价逐年上升，且升幅较大，国内市场上
白糖的价格从2009年最低的每吨3500元人民币涨
到目前的每吨8000元人民币，涨幅超过了100% ,
与之相反，合成甜味剂却呈现出量升价稳的局
面。因此许多企业都在积极寻找蔗糖替代品，若
其中的20%由阿斯巴甜来代替，即需阿斯巴甜约
6000吨，国内企业每生产1吨阿斯巴甜就需消耗0.8
吨左右的L一苯丙氨酸，生产技术较先进的企业消
耗量为0.78吨。相应地这方面对L一苯丙氨酸产品的
需求就有较大的市场发展空间。
伴随着阿斯巴甜核心和不可替代的原料L一苯
丙氨酸的国产化，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，由于掌握了基
因工程菌种共进技术，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有
较大下降。2009年初福建省麦丹生物集团有限公
司在L一苯丙氨酸达到SOOOt/a的生产规模后，便将
国内工业级L一苯丙氨酸的售价主动下调了2万元It
(出口价仍为6万元八)，提供给国内数家有资质
的阿斯巴甜生产厂家，从而有力地推动了2种氨基
酸(L一苯丙氨酸和L一天门冬氨酸)制造阿斯巴甜
产业链的延伸，同时又有效地平抑了进口L一苯丙
氨酸的价格。
近年来，我国国内阿斯巴甜的生产技术也在
不断成熟及普及，使国内阿斯巴甜产品在国际市
场上的竞争力越来越强。因此，我国今后阿斯巴
甜的产量和出口量还将不断增长，有望在数年内
成为世界上阿斯巴甜的主要生产国和供应国。
2.其它需求稳步增长
近年来，L一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
较大的发展。现在L一苯丙氨酸主要用途有:生产
促进荷尔蒙释放的杂环二肤药物，用于冶疗及防
止骨质疏松症;生产凝血酶抑制剂及内肤酶抑制
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喳
琳-3-梭酸;生产艾滋病毒(HTV-1)抑制剂;生产
HIV蛋白酶哎滋病)抑制药(药品名Indinavir)的关键
中间体(IS, 2R)-1-氨基一2-p'h}}lc等产品;合成药
物麦角胺、抗生物质和维生素B6的重要原料。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，以及各种以氨基酸为中间体的新药的不
断涌现和大量应用，L一苯丙氨酸在医药上的需求
量增长达到了30%，在未来两年有可能会有爆发性的增长。
现在，L一苯丙氨酸作为抗癌药的开发利用也已成为热点。研究表明，以氨基酸为载体把抗癌药物的分子或基因导人癌瘤区，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一苯丙氨酸为最理想，其效果是其他氨基酸的3一5倍。这样既可以抑制癌瘤生长，又可以降低药物的毒副作用。现在，人们用L一苯丙氨酸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，真性红细胞增多症等。
近来，我国国内医疗体制改革及医药水平的不断提升，从而带动了L一苯丙氨酸的市场需求增长，氨基酸输液用L一苯丙氨酸、复合氨基酸制剂用L一苯丙氨酸等氨基酸制剂的市场需求稳定增长，近年来需求增长率已超过20%。今后，随着氨基酸输液市场的推广、普及和应用带来的氨基酸大输液的市场应用增长将十分迅猛。
五.今后发展建议
1.继续扩大产量，充分满足需求
虽然我国L一苯丙氨酸的技术水平和生产能力比过去有了明显的提高，但是由于目前国内L-苯丙氨酸的市场需求量十分巨大，国产L一苯丙氨酸仍然不能满足市场需求，每年还要从国外进口部分L一苯丙氨酸来满足市场，这部分市场空白完全可以用国产品来填补。因此，今后我国企业应进一步扩大生产能力，实现规模化生产，降低成本，提高市场竞争力。
2.加大科技投入，提高技术水平
从L一苯丙氨酸产业的发展历史来看，又一次证明了科技是第一生产力，一旦技术水平落后，产业就无从发展。而科学的发展是无止境的，当今国际上科学技术的发展突飞猛进、日新月异，分子生物学、细胞生物学等技术日趋成熟与完善。利用代谢工程、遗传工程、分子生物工程等先进技术来改造菌种，可以大大提高发酵水平。
我国企业应继续和大专院校及科研单位密切合作，进一步加大科技投人，加强基础研究，不断开拓创新，力争使我国L一苯丙氨酸的工艺技术水平更上一层楼，走在世界的前面。
(张伦)
