D-色氨酸是一种非天然氨基酸，具有特殊的生理学性质，在食品、农业、医药等行业都具有巨大的应用前景。D-色氨酸的制备主要有：不对称化学合成法、膜拆分法以及酶法。化学合成法，副产物、废弃溶剂等会造成严重的污染问题，因此在D-色氨酸的工业生产中很少被应用。而膜拆分法成本太高，无法工业化生产。目前，国内主要是酶法生产D-色氨酸，即以N-乙酰-DL-色氨酸为底物利用高选择性的D型水解酶生成D-色氨酸，但该酶现被日本天野公司申请专利保护，因此生产成本相对较高。

本项目应对行业需求，挖掘到一种新水解酶，通过对其改造提高了活性，使其达到可工业化水平，并通过结合全细胞催化工艺，使得D-色氨酸的生产实现了环境友好、科技含量高、生产成本低的目标，因此可以很大程度上提高企业的市场竞争力。 市场前景 在食品饲料工业中D-色氨酸可以作为非营养甜味剂、饲料添加剂，在农业中D-色氨酸可以作为植物生长剂和生态农药的合成前体，在医药行业中D-色氨酸主要用于代替L-色氨酸合成各种多肽以延长肽类药物的半衰期和降低副作用，此外还可以用于半合成肽类抗生素，并具有较高稳定性、广谱抗菌性、毒性小、过敏性低、吸收快、血浓度高、药力持续时间长等优势。因此D-色氨酸有很大的市场前景，需求量呈逐年增加的趋势。全球总销售量60吨/年，国内销售量10吨/年。

技术特点

本项目构建能够稳定高效表达色氨酸拆分酶的生产菌株，并建立了全细胞催化生产D-色氨酸的工艺，简化了生产步骤，避免了化学拆分带来的环境污染问题，经分离纯化后获得D-色氨酸产品符合现有工艺的产品标准。项目关键技术已申请1项国家发明专利。 研究时间与阶段 项目已完成5L规模发酵及分离提取实验。

投资与效益分析 目前，D-色氨酸的销售价格约为60万/吨。应用本项目获得色氨酸拆分全细胞催化工艺生产D-色氨酸，生产每吨D-色氨酸可节约成本6-8万元。 合作企业要求 希望能与熟悉D-色氨酸市场情况，有发酵、化工技术基础，资金和技术实力较为雄厚，市场开拓能力强的企业合作。