生物转化法生产 α-酮戊二酸

行业:化学药品原料药制造

成熟度:小试阶段

项目简介
  项目简介

  α-酮戊二酸 (α-ketoglutarate,α-KG) 是一种重要的有机酸,在有机体细胞代谢中发挥着重要作用,也是合成多种糖类、氨基酸以及蛋白质等的重要前体物质,在食品、医药、饲料、化工和化妆品等行业中具有广阔的应用前景。近年来,α-KG 广泛应用于运动营养饮料和保健品,α-KG 经人体消化吸收后,体内过多的氨可以结合到 α-KG 上以减少氨中毒带来的问题同时参与体内氮代谢等代谢过程;此外,α-KG 也可作为体格增强剂,与鸟氨酸结合后,能提高生长激素、胰岛素的水平,而且可抑制肌纤维的分解、在减少蛋白质消耗的前提下起到修复肌肉损伤的作用,具有较高的保健价值。本项目开发了以谷氨酸为原料通过生物转化法高效生产 α-KG 的工艺,一方面可以降低 α-KG 生产成本,另一方面可以一定程度解决谷氨酸产能过剩的问题,提高谷氨酸工业的附加值。

  市场前景

  目前,α-KG 销售价格约为 10 万元/吨,根据进出口数据测算,预期国际市场年销量近 5000 吨。在人们生活质量的逐步提升和国家医药行业的迅猛发展的背景下,对氨基酸类药物和保健品的需求量同样会日益上升,α-KG 作为重要的中间体原料,预期将具有更好的市场前景。

  技术特点

  目前,化学法生产 α-KG 存在严重的安全问题,限制了在食品和化妆品等行业中的应用。虽然基于发酵法生产 α-KG 取得了较大进展,但也存在生产菌种资源匮乏、代谢产物产量较低、分离较困难和生产周期较长等不利因素,不能满足大规模工业生产的需要。

  本项目成功构建了生物转化法高效生产 α-KG 的菌株和工艺,以大宗化学品 L-谷氨酸(盐)为底物,利用全细胞体系催化,α-KG 产量达到 180 g/L,摩尔得率超过 95%。本项目具有自主知识产权,并具备生产条件易于控制、生产设备简单、生产周期短、原料综合利用率高且副产物少等优势,能有效降低生产成本,具有较好的技术应用前景。

  投资与效益分析

  目前,α-KG 销售价格约为 10 万元/吨,本项目 α-KG 的综合成本预计为 2.5 万元/ 吨。按 10 万元/吨的价格销售,以 1000 吨级α-KG 生产线为例,年利润约 7500 万元。

  研究阶段

  已经完成 3L 规模的小试。发布及更新时间