中科院科技成果——微生物直接发酵法生产L-丝氨酸
大肠杆菌发酵生产L-色氨酸工艺简析
大肠杆菌发酵生产L-色氨酸工艺简析廖韦红;褚宏;纪衍英【摘要】本文对L-色氨酸进行了简要概述,指出利用大肠杆菌工程菌直接发酵生产L-色氨酸为国内主流方法,并对其成熟的发酵工艺控制、提取工艺进行了简析,并指出部分可进一步优化的工艺点。
其中发酵工艺简析包括菌种培养基增加一定溶度抗生素和控制发酵温度来控制质粒稳定性;分析物料作用并提出优化后的种子、发酵培养基组成;菌种无需控制溶氧,而发酵则用溶氧反馈补料;控制乙酸和氨氮浓度、顺序升温缩短周期降低抑制性副产物作用。
分离提取工艺简析包括硫酸酸化p H2-3,陶瓷膜过滤并控制滤液平均单位为14000-18000u/ml,阳离子树脂纯化,醋酸调pH5.89,0.5%活性炭60℃脱色20-30min,蒸发浓缩结晶,纯化水洗涤整条工艺路线。
【期刊名称】《生物技术世界》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】2页(P11-12)【关键词】L-色氨酸;大肠杆菌;发酵生产;提取;工艺【作者】廖韦红;褚宏;纪衍英【作者单位】[1]山东鲁抗生物制造有限公司，山东邹城273517;[2]山东鲁抗医药股份有限公司，山东济宁272000;[3]山东鲁抗立科有限公司，山东济宁272000【正文语种】中文【中图分类】TQ92L-色氨酸，1825年首次被发现，是第二必需氨基酸，广泛应用于各行业。
化学名为α-氨基-β-吲哚丙酸，白色或微黄色片状晶体或粉末，溶于水，在稀酸或稀碱中较稳定。
在有NaOH、CuSO4存在下加热会分解产生大量吲哚。
其生产方法最早是化学合成法和蛋白质水解法，在上世纪90年代就被酶促转化法所替代。
又因酶促反应法底物价格高，转化率低，很快被微生物发酵法替代，有添加前体发酵和直接发酵两种形式。
前体物的价格比较昂贵，不利于降低成本。
又随着重组DNA技术在L-色氨酸生产菌株的筛选中的可靠应用，使直接发酵法更具优势，成为目前的主流工业方法。
L-色氨酸生产菌株有谷氨酸棒杆菌，黄色短杆菌，枯草杆菌，重组大肠杆菌。
中国科学院成都生物研究所最新科研成果
四、项目技术优Biblioteka ：就技术而言本项目与国内外竞争产品优势
针对上述四个氨基酸产品，我们都具有自主知识产权和技术优势，分述如下：
我们以L-胱氨酸为原料，以水和相应的醇作溶剂，一步反应高产率地得到L-磺基丙氨酸或其酯。本法反应条件温和，操作简单，后处理方便，产率高、成本低，可应用于工业化生产。
二、项目主要内容：
以我国大量生产的L-胱氨酸（4万元/吨）为原料，实现L-磺基丙氨酸及其酯（国际价格极高）的简易、低成本制备，以及以卤代丙氨酸（国际价格极高）为核心中间体的L-丝氨酸（50万元/吨）和L-环丝氨酸（1500万元/吨）的低成本开发。
三、项目阶段：成果所处的阶段
本项目自2003年开始研发，目前已完成所有产品的小试、初试工作，进一步的工作是中试和产业化。
龙涎香，是当今世界最珍贵的香料之一，不仅有很好的留香性和持久性，还具特异的药理作用。降龙涎香醚是一种具有天然龙涎香特殊香气的合成香料，是公认的天然龙涎香最好的代用品之一，它也是天然龙涎香酊最关键的有效成分之一。
1950年Hinder等人从来源于香紫苏浸膏中的(-)-香紫苏醇出发，首次人工合成了降龙涎香醚。该路线的缺点是需用三氧化铬作氧化剂，会产生大量污染严重的含铬废水，同时需用危险性较高的四氢铝锂和氢化钠等；另外香紫苏醇的简易、低成本获取也是一个巨大的障碍。后来陆续有研究报道，以橙花叔醇、松香酸、二氢-?-紫罗兰酮酯、二环烯酮、(+)-顺-冷杉醇、赖百当酸等为原料可合成得到降龙涎香醚。
目前世界香料市场的规模约在100-110亿美元，我国国内市场约为100亿人民币，每年呈稳定增长的态势，虽然香料产品本身市场并不太大，但它与食品、日化产品和医药等相关产业联系密切，相关产业的规模巨大，与人们的生活质量息息相关，且天然香料的生产过程包含很多现代高科技因素，因此是一个极具潜力的行业。
年产200吨L-丝氨酸
L-丝氨酸是一种重要的非必需氨基酸，广泛应用于医药、保健品、食品添加剂等领域。
年产200吨L-丝氨酸的生产过程需要耐心和技术保障，下面将详细介绍。
首先，L-丝氨酸的生产通常通过微生物发酵法进行。
常用的发酵菌株包括放线菌属、大肠杆菌等。
发酵需要设备配套，包括发酵罐、培养基供应系统、控制系统等。
生产规模为年产200吨，需要相应的大型发酵罐和高效的发酵工艺。
发酵前期，先进行菌种的预培养。
选用菌株进行预培养，使其壮大并保持活力。
预培养可以通过培养基摇瓶发酵或密闭污水培养瓶等方式进行。
预培养后的菌株质量好，能够更好地适应后续发酵环境。
接下来，进行主发酵。
将合适的数量的预培养菌株接入到大型发酵罐中，加入培养基。
培养基中包含碳源、氮源、矿物质等组分，以满足微生物生长和代谢所需。
发酵过程中需要控制温度、pH值、氧气供应等条件，以最大程度地增加产酸菌的产酸效率。
发酵过程一般持续3-5天，待发酵液达到一定的L-丝氨酸浓度后，进入下一步。
发酵后期，进行分离和纯化。
将发酵液经过一系列的分离工序，包括过滤、离心、浓缩、脱色等，将其中的微生物细胞、杂质等去除，得到粗品。
然后通过进一步的纯化工艺，如离子交换、凝胶过滤或柱层析等，得到高纯度的L-丝氨酸。
纯化过程中需要严格控制工艺条件，以避免产物的损失和污染。
最后，通过干燥和包装，将纯化后的L-丝氨酸产品加工成所需的形式。
干燥过程可以使用喷雾干燥、真空干燥等方式进行，以移除水分，延长产品的保质期。
然后，将干燥后的L-丝氨酸产品进行包装，常见的包装形式有袋装、桶装或散装等，以满足不同客户的需求。
总结起来，年产200吨L-丝氨酸需要通过微生物发酵法进行生产。
生产过程包括预培养、主发酵、分离和纯化、干燥和包装等环节。
通过合理控制发酵条件，严格执行各项工艺步骤，可以获得高质量的L-丝氨酸产品。
同时，生产过程中要注意环境保护，遵守相关法律法规，确保生产过程的安全和可持续性发展。
年产200吨L-丝氨酸发酵车间的设计
L-丝氨酸，又被称为精氨酸，是一种重要的氨基酸，在医药和食品行业中有广泛的应用。
一般来说，L-丝氨酸的生产是通过微生物发酵的方式进行的。
在本文中，我将介绍一个年产200吨L-丝氨酸的发酵车间的设计。
首先，对于这个发酵车间的设计，我们需要考虑以下几个方面：（1）发酵容器的选择和设计；（2）发酵介质的准备和控制；（3）发酵过程的监控和控制；（4）收获和精制过程的设计。
在发酵容器的选择和设计方面，我们可以选择使用不锈钢发酵罐。
这种材质具有良好的耐腐蚀性和结构稳定性，能够确保发酵过程的顺利进行。
同时，发酵罐的设计应该考虑到温度、PH值和氧气供应的控制，以及搅拌速度和流速的调节。
为了满足年产200吨的需求，我们可以选择使用多个发酵罐并行进行发酵。
针对发酵介质的准备和控制，我们可以选择使用优质的培养基作为发酵介质。
培养基的配方应该包括碳源、氮源、矿物质和维生素等成分，以满足微生物的生长和L-丝氨酸的产生所需的营养需要。
在发酵过程中，我们需要控制培养基的温度、PH值和氧气供应，以提供一个适宜的环境来促进微生物的生长和L-丝氨酸的产生。
发酵过程的监控和控制是确保L-丝氨酸产量和质量的重要环节。
我们可以安装传感器和控制系统来监测和控制发酵过程中的各项参数，如温度、PH值、氧气浓度、溶氧量和搅拌速度等。
通过实时监测和精确控制这些参数，我们可以提高L-丝氨酸的产量和质量。
在收获和精制过程的设计中，我们需要选择适当的分离和纯化技术来提取和纯化L-丝氨酸。
一般来说，收获过程包括离心和过滤等步骤，以将微生物和培养基分离。
然后，可以使用吸附分离、离子交换、透析和蒸馏等技术来提取和纯化L-丝氨酸，以达到产品的纯度和质量要求。
除了以上几个方面，我们还需要考虑一些其他的设计要求，如卫生和安全措施的设置、废水和废气的处理方法、能源利用的优化等。
通过合理的设计和优化，我们可以建立一个高效、稳定、可持续发展的年产200吨L-丝氨酸发酵车间。
微生物发酵法生产L_赖氨酸的研究进展_张军华
第10卷第2期2012年3月生物加工过程Chinese Journal of Bioprocess Engineering Vol．10No．2Mar．2012doi ：10．3969/j．issn．1672－3678．2012．02．015收稿日期：2011－09－06基金项目：国家高技术研究发展计划（863计划）重大项目（2011AA02A205）作者简介：张军华（1962—），男，山东寿光人，高级工程师，研究方向：生物工程，E-mail ：zhang-junhua@cofco．com 微生物发酵法生产L -赖氨酸的研究进展张军华（中粮生化（安徽）股份有限公司，蚌埠233010）摘要：微生物发酵法是目前生产L -赖氨酸最主要的方法。
L -赖氨酸生物合成存在两个完全不同的途径：二氨基庚二酸途径和α-氨基己二酸途径；分别由不同的酶进行调节，控制L -赖氨酸的合成。
笔者概述了L -赖氨酸生产方法、生物合成途径以及合成中关键性酶的调节作用和国内外L -赖氨酸生产菌育种方法的研究进展。
关键词：L -赖氨酸；生物合成；酶；调控；育种中图分类号：TQ922+．3文献标志码：A 文章编号：1672－3678（2012）02－0073－06Research progress on microbial fermentation of L -lysineZHANG Junhua（COFCO Biochemical （Anhui ）Co．，Ltd．，Bengbu 233010，China ）Abstract ：Fermentation was the mainly used method of L -lysine production presently．There were two completely different biosynthesis pathways of L -lysine ：heptanedioic acid pathway ，and α-amino hexaned-ioic acid pathway．Different enzymes were used to regulate the two pathways and control the synthesis of L -lysine．In this paper ，production methods of L -lysine ，biosynthetic pathways as well as the regulations of the key enzymes ，and the research evolution of the breeding of L -lysine hyper-producer were summa-rized at home and abroad．Key words ：L -lysine ；biosynthesis ；enzyme ；regulation ；breeding 赖氨酸（lysine ）的化学名称为2，6-二氨基己酸，分子式为C 6H 14N 2O 2［1］。
l-高丝氨酸合成工艺
L-高丝氨酸合成工艺L-高丝氨酸（L-histidine）是一种重要的氨基酸，对于生命体的正常生长和发育至关重要。
其在医学、食品、饲料等领域有广泛的应用。
下面将介绍L-高丝氨酸的合成工艺，包括从原料到成品的关键步骤。
1.原料准备L-高丝氨酸的合成通常从一些基本的有机和无机原料出发。
主要的原料包括：a.亮氨酸亮氨酸是合成L-高丝氨酸的重要前体。
它可以通过微生物发酵、化学合成等方式得到。
b.糖类物质糖类物质通常是微生物生产过程中的底物，用于提供能量和碳源。
c.氨水氨水用于提供氨基基团。
d.无机盐无机盐类通常作为微生物生产过程中的必要营养物质。
2.微生物发酵L-高丝氨酸的生产主要通过微生物（通常是大肠杆菌或大肠杆菌工程菌株）发酵合成的方式进行。
微生物发酵过程中，利用亮氨酸作为前体，在适宜的温度、pH和氧气供应条件下，通过调控发酵罐中的微生物培养基，实现高丝氨酸的合成。
a.发酵培养基发酵培养基的配方需要考虑微生物的生长需要，包括碳源、氮源、矿物盐等。
常用的培养基包括含有糖、酵母提取物、氨水、无机盐等成分。
b.微生物株选用选用高丝氨酸产量高、稳定的微生物株，并通过基因工程技术优化其代谢途径，提高合成效率。
c.发酵条件控制发酵罐中的温度、pH、搅拌速度和氧气供应等条件，以保证微生物生长和高丝氨酸的合成。
3.提取与纯化经过发酵过程，培养液中含有大量的微生物、代谢产物和其他杂质。
因此，需要对培养液进行提取与纯化。
a.细胞分离通过离心等方法将微生物细胞从培养液中分离出来。
b.溶剂提取利用有机溶剂，如醇类、醚类等，将L-高丝氨酸从细胞和培养液中提取出来。
c.色谱分离采用色谱技术，如层析、透析等，进一步提高L-高丝氨酸的纯度。
4.结晶与干燥通过结晶技术将L-高丝氨酸从提取液中分离出来，然后进行干燥，得到粉状或颗粒状的L-高丝氨酸产品。
5.质量控制对最终产品进行质量控制，包括外观、纯度、微生物残留、重金属含量等指标，确保产品符合相关的标准和规定。
丝氨酸生产方法
丝氨酸生产方法丝氨酸是一种重要的氨基酸，广泛应用于医药、化妆品和食品工业。
本文将介绍丝氨酸的生产方法，包括天然来源和合成方法。
一、天然来源的丝氨酸生产方法天然来源的丝氨酸主要通过发酵和提取的方式进行生产。
首先，选择适合的微生物菌种，如大肠杆菌、酵母等，进行培养。
在培养基中添加适量的碳源、氮源和其他必需营养物质，提供良好的生长环境。
随着微生物的生长，它们会合成丝氨酸并积累在细胞内。
接下来，通过离心、过滤等方法将微生物分离出来，得到含有丝氨酸的发酵液。
然后，利用酸、碱或其他方法进行提取和纯化，去除杂质，得到纯度较高的丝氨酸。
二、合成方法除了天然来源外，丝氨酸还可以通过化学合成的方法进行生产。
合成丝氨酸的方法有多种，其中一种常用的方法是通过合成氨基酸的方法得到丝氨酸。
合成氨基酸的方法主要包括胺基保护、氨基酸活化、缩合等步骤。
首先，选择适当的起始物质，通过一系列的反应将其转化为丝氨酸的前体物质。
然后，对前体物质进行胺基保护，以保护氨基。
接着，通过活化氨基酸，使其具有反应性。
最后，进行缩合反应，将各个氨基酸分子连接在一起，形成丝氨酸分子。
合成方法的优点是可以控制反应条件，提高产率和纯度。
然而，合成方法的成本较高，且需要复杂的合成步骤和设备。
总结起来，丝氨酸的生产方法包括天然来源和合成方法。
天然来源主要通过微生物发酵和提取的方式进行生产，而合成方法则是通过化学合成的方法得到丝氨酸。
不同的生产方法有各自的优缺点，根据实际需求选择合适的方法进行生产。
丝氨酸的生产方法的研究和改进将进一步推动其在各个领域的应用。
大肠杆菌发酵生产l-色氨酸的研究
大肠杆菌发酵生产l-色氨酸的研究
l-色氨酸是一种重要的有机化合物，具有大量应用价值，即可作为兽药制剂剂型的基础，也可做为磷脂酰肌醇单元来承载细胞激素，同时具有重要的生物有效性，可作为肌肉组织保护剂、抗骨质流失剂等。
为了解决医药工业需求的增长，有效开发生产l-色氨酸的技术方案是迫在眉睫的问题。
近年来，研究人员借助大肠杆菌发酵的方式对l-色氨酸的生产进行了探索。
其中，利用菌株工程技术向大肠杆菌中植入表达l-色氨酸的基因是实现大肠杆菌发酵生产l-色氨酸的关键技术。
另外，研究者们在工艺参数方面也做出了努力，如尝试各种发酵梯度、进步多步次发酵等，以期最大化发酵效率。
此外，加入多种培养液补充剂也非常有助于加速发酵过程，如糖和氨基酸等。
同时，根据电子隐形色谱的结果确定l-色氨酸的产出也是生产过程的关键。
因为一般来说，l-色氨酸产出低于其他相关产物，所以研究者们需要合理操作、改进发酵参数来提高l-色氨酸的产出率。
总之，大肠杆菌发酵生产l-色氨酸是充分考虑发酵参数、改进工艺方案以及利用现有技术，从而实现可持续、可控、高效的新型发酵技术。
只有把这些元素完美结合起来，才能使大肠杆菌发酵生产l-色氨酸的研究取得实效。
一种L-丝氨酸的合成方法[发明专利]
![一种L-丝氨酸的合成方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/fc8933e5185f312b3169a45177232f60ddcce798.png)
(10)申请公布号 CN 102220389 A(43)申请公布日 2011.10.19C N 102220389 A*CN102220389A*(21)申请号 201110099457.9(22)申请日 2011.04.20C12P 13/06(2006.01)C07C 229/22(2006.01)C07C 227/40(2006.01)(71)申请人横店集团家园化工有限公司地址322118 浙江省金华市东阳市横店工业区(72)发明人姚苏 吕立获 何春 李平袁志友 彭宏涛 徐新良(74)专利代理机构浙江杭州金通专利事务所有限公司 33100代理人周希良 徐关寿(54)发明名称一种L-丝氨酸的合成方法(57)摘要本发明公开L-丝氨酸的合成方法，包括A 、底物浓度转化：生物反应器中加入底物甘氨酸和占重3％～8％的丝氨酸羟甲基转移酶；当40～50℃时流加37％的甲醛水溶液，转化为L-丝氨酸转化液；B 、超滤膜纯化：将A 步的L-丝氨酸转化液在25～35℃，进口压力0.4～0.8MPa ，出口压力0.1～0.3MPa 下通过超滤膜纯化；C 、离子交换树脂吸附、洗脱：将B 步的渗透液调至pH 值4.5～5.5，后通过离子交换树脂将L-丝氨酸转化液交换至树脂上，再用0.8～1.5mol/L 盐酸洗脱；D 、纳滤膜浓缩：将C 步的L-丝氨酸洗脱液在25～35℃，进口压力0.4～0.8MPa ，出口压力0.1～0.3MPa 下通过纳滤膜浓缩；浓缩后得到L-丝氨酸成品。
本发明操作简单、生产周期短、成本低、收率高、环保压力小，适合大规模的工业化生产。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 4 页1.一种L-丝氨酸的合成方法，其特征是按如下步骤：A、底物浓度转化：底物为甘氨酸，在生物反应器中加入所述的底物和丝氨酸羟甲基转移酶，丝氨酸羟甲基转移酶为底物重量百分比的3％～8％；控制温度40～50℃，流加37％的甲醛水溶液，转化为L-丝氨酸转化液；B、超滤膜纯化：将所述转化后的L-丝氨酸转化液在温度25～35℃，进口压力为0.4～0.8Mpa，出口压力为0.1～0.3Mpa的条件下通过超滤膜纯化；C、离子交换树脂吸附、洗脱：将所述经过超滤膜纯化的渗透液调至pH值为4.5～5.5，然后通过离子交换树脂将超滤膜纯化后的L-丝氨酸转化液交换至树脂上，再采用0.8～1.5mol/L的盐酸溶液洗脱；D、纳滤膜浓缩：将所述经过盐酸洗脱后的L-丝氨酸洗脱液在温度25～35℃，进口压力为0.4～0.8Mpa，出口压力为0.1～0.3Mpa的条件下通过纳滤膜浓缩；浓缩后得到L-丝氨酸成品。
年产200吨L-丝氨酸发酵和无菌空气车间的工艺设计
学号:CHANG Z H OU U N I V E RSITY课程设计设计课程名称：生物工程设备与工艺设计题目：年产200吨L-丝氨酸发酵和无菌空气车间的工艺设计学生姓名：学院（系）：制药与生命科学学院专业班级：生工指导教师：王利群专业技术职务：副教授设计时间： 2014 年 12 月 8 日 2014 年 12 月 19 日《生物工程设备与工艺设计》课程设计任务书制药与生命科学学院生物工程专业班同学：现下达给你们毕业设计任务如下，要求你们在预定时间内完成此项任务。
一、设计题目：年产200吨L-丝氨酸发酵和无菌空气车间的工艺设计二、设计主要内容：1、针对产品的要求进行工艺流程的设计（查阅资料，补充必要数据）；2、工艺计算（物料衡算、能量衡算）；3、设备的计算和选型；4、绘制带控制点工艺流程图（3号图纸）。
三、生产条件（包括年操作日、生产方式及其它限制性条件）已知发酵接种量为3%，发酵时间为14 h，发酵罐的搅拌转速为120 rpm，发酵液密度为1050 kg/m3，粘度为 Pa·s。
每升发酵液可得到L-丝氨酸产品37 g。
发酵工艺规定发酵罐通气量为 VVM（标准状态），种子罐通气量为1 VVM。
工厂所在位置空气的平均温度为20℃，平均相对湿度为85%。
年操作日300天，生产裕度为20%。
培养基配方(g/L)：葡萄糖，硫酸铵，玉米浆，KH2PO4，K2HPO4·3H2O ，MgSO4·7H2O ，MnSO4·4H2O ，FeSO4·7H2O ，pH ～。
水蒸气138℃，冷却水进出口温度根据实际情况确定。
四、设计中主要参考资料（包括参考书、资料、规范、标准等）1．国家医药管理局上海医药设计院编. 化工工艺设计手册（第二版）(M).北京：化学工业出版社，19962．沈自法，唐孝宣编.发酵工厂工艺设计(M).上海：华东理工大学出版社，20043．陈国豪主编.生物工程设备（M）.北京：化学工业出版社，20074．梁世中主编.生物工程设备（M）.北京：化学工业出版社，20025．陈敏恒等编..化工原理（M）.北京：化学工业出版社，2004目录1. 概述 (5)L-丝氨酸的简介 (5)L-丝氨酸的主要功能 (5)L-丝氨酸应用 (5)国内外生产L-丝氨酸的方法 (6)2. 设计说明 (7)设计依据 (7)设计范围 (7)3. 发酵车间的工艺设计 (8)原材料及产品的主要技术规格 (8)生产流程简述 (8)物料衡算 (8)发酵罐的物料衡算 (9)种子罐的物料衡算 (9)能量衡算 (10)发酵罐能量衡算 (10)种子罐的能量衡算 (11)主要设备计算 (11)发酵罐尺寸的计算 (11)搅拌器轴功率计算 (13)种子罐的计算 (14)种子罐的尺寸计算 (14)种子罐轴功率计算 (14)贮罐计算 (14)配料罐的计算 (15)发酵罐配料罐的计算 (15)种子罐配料罐的计算 (15)4. 无菌空气的工艺设计 (15)空气用量 (15)压缩空气的温度 (15)空气冷却器的传热量 (17)空气加热器的传热量 (18)空气预处理系统计算与设计 (19)吸风塔 (19)前置过滤器 (19)空气压缩机 (19)压缩空气贮罐 (20)空气冷却器 (20)水滴分离设备 (20)空气加热器 (21)空气除菌设备计算与设计 (22)空气总过滤器的计算及设计 (22)10m3发酵罐的空气分过滤系统设备的计算及设计 (22)种子罐的空气分过滤系统设备的计算及设计 (23)5. 总结 (23)6．参考文献 (25)7．致谢 (25)年产200吨L-丝氨酸发酵和无菌空气车间的工艺设计1. 概述L-丝氨酸的简介丝氨酸是一种非必需氨基酸，它在脂肪和脂肪酸的新陈代谢及肌肉的生长中发挥着作用，并且它有助于免疫血球素和抗体的产生，所以丝氨酸在维持健康的免疫系统方面扮演者重要的角色。
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中科院科技成果——微生物直接发酵法生产L-丝氨酸
项目简介
L-丝氨酸（L-Serine，L-Ser）作为一种组成蛋白的基本氨基酸广泛应用于医药、食品、化妆品等行业。
此外，以L-Ser为原料还可以合成具有抗癌、抗艾滋、调节人体神经系统等不同效用的药物20余种。
目前L-Ser的全球市场需求量为10000吨/年以上，市场潜力巨大。
但与不断增大的L-Ser市场需求相比，L-Ser的生产技术较为落后。
目前，L-Ser的工业生产方法主要有蛋白水解法、化学合成法和酶转化法等，其中蛋白水解法存在工艺复杂、分离精制困难等缺点；化学合成法存在污染重、成本高、D-Ser与L-Ser分离困难等缺点；酶转化法存在转化率过低、前体物昂贵等难题。
因此尽快开发污染小、成本低、效率高的微生物直接发酵法生产L-Ser，显得极为重要。
中科院上海高等研究院生物炼制实验室经过近些年的研究积累，在微生物直接发酵法生产L-Ser关键技术上取得了重大突破，主要成果有：（1）通过分子改造大肠杆菌合成L-Ser的代谢途径，构建了L-Ser 的基因工程菌；（2）对该基因工程菌进行发酵培养基及发酵条件的优化；最终在发酵约40h后，L-Ser的产量达到30g/L以上，可用于工业化生产。
该项目具有自主知识产权。