L-色氨酸的生產(chǎn)最早主要依靠化學(xué)合成法和蛋白質(zhì)水解法?，F(xiàn)在微生物法處于主導(dǎo)地位。此法大體上可以分為直接發(fā)酵法、微生物轉(zhuǎn)化法和酶法。近年來，還出現(xiàn)了將直接發(fā)酵法與化學(xué)合成法相結(jié)合、直接發(fā)酵法與轉(zhuǎn)化法相結(jié)合生產(chǎn)L-色氨酸的研究。
1直接發(fā)酵法
選育優(yōu)良菌種是直接發(fā)酵法的關(guān)鍵?；蚬こ痰陌l(fā)展進(jìn)步為此法如虎添翼。這種方法研究的比較早，但是因為從葡萄糖到L-色氨酸的生物合成途徑比較復(fù)雜，而且代謝流也比較弱，所以，目前為止還無法挽回國內(nèi)L-色氨酸缺乏的局面。若想進(jìn)一步提高L-色氨酸的積累量就必需設(shè)法增強(qiáng)合成這些前體物的代謝流。另一方面，L-色氨酸生物合成途徑中的調(diào)控機(jī)制比較復(fù)雜，除了反饋調(diào)節(jié)這一粗調(diào)系統(tǒng)之外，還存在著細(xì)調(diào)系統(tǒng)———弱化子系統(tǒng)。隨著重組DE3 技術(shù)在微生物育種中的應(yīng)用，為優(yōu)良的L-色氨酸生產(chǎn)菌株的篩選和產(chǎn)酸水平的提高提供了可靠的技術(shù)保障，使微生物直接發(fā)酵法生產(chǎn)L-色氨酸成為一種廉價的工業(yè)化生產(chǎn)方法。
2酶法
酶法是利用微生物中L-色氨酸生物合成酶系的催化功能生產(chǎn)L-色氨酸的。這些酶包括色氨酸酶、色氨酸合成酶、絲氨酸消旋酶等。根據(jù)提供這些酶的微生物種類數(shù)，可以分為雙菌酶法和單菌酶法兩種類型。酶法能夠利用化工合成的前體物為原料，既充分發(fā)揮了有機(jī)合成技術(shù)的優(yōu)勢，又具有產(chǎn)物濃度高、收率高、純度高、副產(chǎn)物少、精制操作容易的優(yōu)點，是一種成本較低的生產(chǎn)L-色氨酸的工業(yè)化生產(chǎn)方法。
3微生物轉(zhuǎn)化法
使用糖類作為碳源，同時添加合成L-色氨酸所需的前體物如鄰氨基苯甲酸、吲哚等。利用微生物的L-色氨酸合成酶系來合成L-色氨酸，同直接發(fā)酵法一樣，為使L-色氨酸能夠高濃度積累，需要解除生物合成途徑中大部分酶所受到的反饋調(diào)節(jié)。另外，所添加的前體物大都是抑制微生物生長的，因此添加量不可過高，一般采取分批少量添加的方法，篩選前體物的抗性突變株是另外一種提高前體物添加量的方法。微生物轉(zhuǎn)化法的不足在于當(dāng)轉(zhuǎn)化液中前體物濃度較高時，轉(zhuǎn)化率有所下降。
