蛋氨酸市场概况

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蛋氨酸
1、概述
蛋氨酸(C5H11NO2S),学名甲硫基丁氨酸。

白色片状晶体或结晶性粉末。

分左旋体(L-蛋氨酸)和右旋体(D-蛋氨酸),天然体为L型,是人体的必需氨基酸,在生物体内D-蛋氨酸能转换成L-蛋氨酸。

蛋氨酸纯品有特殊气味,味微甜,L型溶于水和温稀乙醇,不溶于无水乙醇、乙醚、石油醚、苯、丙酮。

D型溶于水、稀酸和稀碱溶液,易溶于95%乙醇,不溶于乙醚。

10%水溶液的PH值5.6~6.1。

有旋光性(有手性碳原子)。

对热及空气稳定。

对强酸不稳定,可导致脱甲基作用。

分子结构如下:
蛋氨酸分子结构示意图
蛋氨酸是含硫必需氨基酸,与生物体内各种含硫化合物的代谢密切相关。

当缺乏蛋氨酸时,会引起食欲减退、生长减缓或不增加体重、肾脏肿大和肝脏铁堆积等现象。

蛋氨酸可应用于食品、医疗、化学、饲料等领域,其中蛋氨酸作为动物饲料里一种必不可少的添加剂,可以在短时间内帮助动物快速成长,使其节省大约40%的饲料。

在配合饲料特别是禽类饲料中,蛋氨酸是第一限制氨基酸。

畜禽缺乏蛋氨酸,会引起发育不良,体重减轻,肝肾机能减弱,肌肉萎缩,皮毛变质等。

饲料中添加1kg蛋氨酸,相当于50kg鱼粉的营养价值(添加量为0.05%~0.2%)。

饲料中蛋氨酸的构型有DL-蛋氨酸、羟基蛋氨酸、羟基蛋氨酸钙盐、N-羟甲基蛋氨酸。

在饲料工业中,蛋氨酸的需求量很大,尤其是氨基酸营养饲料添加剂的品种中,蛋氨酸占60%,赖氨酸占30%,其他氨基酸约占10%。

在蛋氨酸的消费结构中,饲料添加剂是最大的消费市场。

2、生产工艺及流程
蛋氨酸的生产方法主要有生物酶拆分法、化学合成法、直接发酵法等。

生物酶拆分法是将DL-蛋氨酸酰化成乙酰DL-蛋氨酸,利用米曲霉中的氨基酰化酶或者动物肾脏中的酶拆分为L-蛋氨。

化学合成的生产方法主要有丙二酸酯法、氨基内酯法、缩合水解法和生物法,目前工业上普遍采用的是缩合水解法,即以甲醇和丙烯为原料制备甲硫醇和丙烯醛,两者反应生成甲硫基丙醛,甲硫基丙醛再进行缩合水解制得蛋氨酸。

世界各大蛋氨酸生产公司均采用缩合水解法生产工艺,其原料路线基本相同,即丙烯、甲醇、氰化纳(氢氰酸),前几步工艺是一样的,但在生产蛋氨酸或蛋氨酸羟基类似物时,各有不同的水解和酸化路线,产生的副产物也不同。

微生物发酵法生产蛋氨酸,收率极低,成本较高,目前还不具备工业化生产价值,因此
关于此方面的研究并不多。

Fong等提出L-蛋氨酸可以通过酶催化合成,或者通过微生物的深层发酵合成。

Young等通过蛋白质的表达制备L-蛋氨酸菌株,在L-苏氨酸中生物合成得L-蛋氨酸。

此外,Rose等尝试利用发酵法制备蛋氨酸,收率不高,此技术不利于工业化应用。

此外,吉林农业大学研究了抗乙硫氨酸突变株营养条件和培养条件的优化,确定了突变株最佳营养条件配方为:葡萄糖11%,尿素0.8%,MgSO4.7H2O 0.08%,生物素3ug/100ml;最佳培养条件组合是发酵培养基pH6.0、温度33℃、接种量8%、发酵时间84h、在此条件下蛋氨酸产量为2.086g/L。

3、市场概况
目前全球蛋氨酸需求总计75.5万吨,且蛋氨酸需求量年均以5%的速度增长。

其中欧盟需要约15万吨,美国16万吨,澳大利亚9万吨,中国近年来对蛋氨酸的需求增长尤为显著,为12万吨。

其他地区共需求23.5万吨。

由于近年来我国饲料工业的迅速发展,市场对蛋氨酸的需求量也迅速增加,目前的生产量远远不能满足国内饲料工业迅速发展的需求,每年都需大量进口。

2010年国内蛋氨酸需求大约在15.5万吨,其中固体蛋氨酸需求量大约在10.5万吨,液体蛋氨酸需求量5万吨,基本全部依赖进口。

但由于国内养殖量下滑,蛋氨酸市场增幅表现一般。

2011年,国内市场对于饲料原料的需求将恢复增长。

可以预计,未来几年,蛋氨酸作为饲料添加剂其需求比例将呈上升趋势。

长期以来,全球蛋氨酸工业发展较快,数据显示:1993年全球蛋氨酸产量为26万吨,1999年为45万吨,2005增长为60万吨,2008年为65万吨左右,2009年约为70多万吨。

目前国外蛋氨酸生产能力较大的又法国的安迪苏公司、德国的迪高沙公司、日本的曹达株式会社和住友化学制药株式会社、法国的罗纳-普朗克公司等,其总产量约占世界蛋氨酸产量的90%。

以前国内生产蛋氨酸的企业约有十余家,但总产量只有1万吨左右。

直到2010年6月,重庆紫光天化蛋氨酸有限公司1万吨/年的饲料级蛋氨酸生产装置建成投产(一期工程,二期工程年产6万吨),这也成为目前唯一一家大型的饲料级蛋氨酸生产商。

此外,中国蓝星(集团)股份有限公司及其子公司法国安迪苏公司2009年宣布将在南京建设一套最初年产能7万吨蛋氨酸装置。

四川和邦有年产10万吨蛋氨酸项目,以及大连住化金港化工有限公司年产两万吨蛋氨酸项目。

全球蛋氨酸生产主要采用化学法,但据了解,国内外主要公司并没有放弃对发酵法生产蛋氨酸的研究。

近期,国内主要氨基酸生产厂家长春大成正在这方面积极研发,未来5年内,有望实现发酵法生产蛋氨酸工业化生产。

近几年蛋氨酸市场价格波动较大,但总体上仍呈涨势。

2008年2月底,蛋氨酸价格由39元/kg上涨至51元/kg,五月初价格跌至46.6元/kg,七月初价格又爆涨至70元/kg,到年底又跌至48元/kg。

2009年1~6月,蛋氨酸价格一路下滑,从1月的48元/kg一直下跌到6月中下旬的34元/kg。

进入下半年,国内养殖业开始复苏,其价格发生上扬,年底接近50元/kg。

2010年是近4年来波动最小的一年,1月份为49.5元/kg,4月到12月其价格在37.5~41.5元/kg间波动。

2011年国内主要城市报价集中在在37.5-38.0元/公斤之间,市场成交价格在37.0-37.5元/公斤之间;国产蛋氨酸(重庆紫光)报价集中在36.5-37.5元/公斤。

. 目前进口固体蛋氨酸目前报价35.5-36.2元/公斤左右,市场成交价格在35.4-36.0元/公斤左右;液体蛋氨酸报价在26.5-27.2元/公斤左右。

可以预计,由于蛋氨酸市场竞争愈加激烈,且禽类养殖对蛋氨酸需求量的不断增加,蛋氨酸的价格走势趋于稳定。

在未来几年或将来更长一段时间内,蛋氨酸供过于求将加剧。

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