發酵法生產二肽讓制造商眼前一亮

使用微生物生產物質的日本“家庭手工藝”,因價格低廉而開始變得風雨飄搖 。兩家大型公司所開發的新技術,把這種不安一下子吹得蕩然無存 。這樣一來,日本就發現了繼續生存下去的光明大道 。
“發酵王國日本”的地位正在飄搖不定 。使用微生物制造產品本來是日本獨特的“傳統技藝” 。但時至今日,它的地位正在受到威脅 。新興國家的出現使制造業發生著巨大的變化,市場動向也處于不穩定狀態 。“產品的價格已經不是由數量來決定的了”,協和發酵工業生物化學公司的尾崎明夫開發部長的這句話,充分點明了問題的現狀 。
尾崎開發部長舉出了一個例子,維生素C的世界市場具有5萬~6萬噸的規模.正在由大型企業所壟斷 。中國制造的維生素C價格較低,只要向市場投放一點點,就會對維生素C的價格產生巨大的影響 。
同樣的現象說不定在其他產品中也會產生 。味之素公司和美國AMD公司、德國BASF公司、德國Degussa公司在全年總計75萬噸的飼料用氨基酸的市場中層開激烈的競爭 。面對這個市場,目前中國也在建設裝置,據說供應能力可達10萬噸規模 。如果中國的裝置開始供應氨基酸,則市場份額將會一舉發生改變 。
日本的高附加價值產品投放市場 讓發酵制造商眼睛一亮的真本領
如果在誰都可以制造的產品和單純價格競爭的舞臺上去競爭的話,則日本完全沒有取勝的可能 。為了生存,必須具備難以輕易模仿的劃時代生產技術 。
這樣的技術實際上在日本已經開始出現 。2004年秋季,日本公布了開發出的新型發酵產品,點燃了使“發酵王國”再生的狼煙 。這就是被稱為二肽的由兩個氨基酸連接而成的化合物 。至今為止只能通過化學方法合成,日本國內大型發酵企仆協和發酵工業和味之素相繼成功地利用微生物實現了生產的工業化 。
2004年9月,協和發酵使用引入枯草桿菌基因的重組大腸桿菌,開發出發酵生產二肽的技術 。而2004年10月,味之素也發表了與協和發酵不同的二肽生產技術 。他們在革蘭氏陰性菌中發現了一種酯轉移酶,使用這種酶實現了二肽生產技術的工業化 。兩家公司所發表的都是二肽丙谷酰胺的生產方法,但據說也可以推廣到其他約400種二肽的生產中 。
利用微生物使氨基酸和氨基酸簡單結合的技術,對于想擴大氨基酸利用領域的兩家公司來說,確實是個無與倫比的課題.因此對于已經成功的兩家公司,其層次遠在單純成本競爭之上,它是一種全新的技術 。
靠基因組信息越過障礙  讓生物信息為人所利用
合成這種二肽的酶是連接氨基酸的單純的酶,并非像所說的那樣可以馬上分離出來 。
微生物中存在著大量的分解肽的酶,二肽產生后會立即被分解 。以二肽本身的量為指標篩選微生物是很困難的 。
對于這一課題.味之素作為最大的氨基酸制造商,采用了多年積累的微生物改良專有技術,一舉分離出了二肽合成酶(參見附文2) 。
另一方面,協和發酵成功引進的則是最近才開始應用的新方法,即利用計算機的insilico篩選系統 。
當前,在公開的數據庫中,已收錄了多種微生物的基因組信息 。協和發酵以此為對象,設想出二肽合成酶基因的應有形態結構,檢索了與此一致的基因 。正是設想應有形態結構的想象力,才是發酵制造商的傳統所培育的技術實力 。
到那時為止.人們還不知道連接L-氨基酸的酶,但知道把作為氨基酸中一種的D—丙氨酸連接起來生成二肽的酶 。于是可以推測,如果說存在連接L—氨基酸的酶,就應該與D-丙氨酸連接酶的氨基酸序列相似 。