蛋氨酸的常见形式与生产工艺

蛋氨酸又称甲硫氨酸，是所有动物生长过程中的一种必需氨基酸，但动物自身并不能够合成，而需要从饲料中获得。天然饲料原料中的蛋氨酸含量普遍不足，所以饲料中往往需要额外添加合成的蛋氨酸产品。

常见的蛋氨酸产品有以下几种形式：

L-蛋氨酸（L-Met）

由于蛋氨酸分子具有不对称的碳原子，所以蛋氨酸可分为D型（右旋体）和L型（左旋体）两种，其中L-蛋氨酸是动物和植物蛋白质中蛋氨酸的生物活性形式。它既可以通过纯化D,L-型蛋氨酸产生，也可以通过化学合成与发酵工艺相结合产生。目前，市场上大部分L-蛋氨酸的生产是通过后一种方式，即化学合成含硫部分，再发酵产生碳链，最终获得浓度高达99%的L-蛋氨酸。

D,L-蛋氨酸（DL-Met）

D,L-蛋氨酸是一种由50%的D-蛋氨酸和50%的L-蛋氨酸组成的外消旋混合物。其通过化学合成而产生，已作为饲料添加剂使用了数十年，是常见的一种饲料蛋氨酸源。D-蛋氨酸在动物体内可以被相应的酶转化为L-蛋氨酸。标准的D,L-蛋氨酸产品的含量为99%以上，根据使用动物的不同，其粒度也不尽相同。如针对水产养殖的蛋氨酸产品，其至少90%的颗粒粒径小于300微米。

D,L-羟基蛋氨酸（DL-HMTBA）

D,L-羟基蛋氨酸通常又被称为液体蛋氨酸，属于蛋氨酸的前体物。由于其中的羟基取代了蛋氨酸中的氨基，使得没有氨基中和羧基，所以该产品是一种羟基酸，具有酸性。同D-蛋氨酸一样，D-HMTBA和L-HMTBA都可以通过动物体内的酶经过类似的途径转化为L-蛋氨酸。D,L-羟基蛋氨酸也是通过化学工艺生产的一种外消旋混合物，并已在饲料行业中得到长期使用。市场上最常见的D,L-羟基蛋氨酸含有88%的活性物质和12%的水，因为88%浓度的羟基蛋氨酸在室温下具有最合适的粘度与流动性，便于饲料厂添加应用。除此之外，市场上还有粉末形式的羟基蛋氨酸钙盐，其含有84%的活性物质和12%的钙。

在这些形式的基础上，一些生产厂家也提供其他形式的产品以满足特定动物的需求，如反刍动物上所使用的过瘤胃蛋氨酸。过瘤胃产品可以通过包埋或化学合成（酯化）来生产。包被必须确保蛋氨酸能够通过瘤胃，在皱胃内完全释放，并在小肠中被吸收。蛋氨酸也可以以不同形式的组合供瘤胃微生物利用，或者同时提供给微生物和机体，以帮助提高奶牛的产奶量以及牛奶中的乳蛋白和乳脂含量。

蛋氨酸的生产工艺

无论是D,L-蛋氨酸还是D,L-羟基蛋氨酸，它们都是通过化学合成大规模生产的。蛋氨酸是高技术制造工艺的产物，技术壁垒相对较高，需要生产厂家掌握整个流程的相应技术，并且具备相应的生产经验。以下是蛋氨酸合成的简易工艺流程：

尽管具有不同的生产工艺，它们都是使用一种共同的关键中间体——3-甲硫基-丙醛（MTPA）来开始合成的。纯化的MTPA和氢氰酸（HCN）均由石油化工原料通过化学合成得到，两者进一步合成产生氰醇。如果对氰醇进行酸化就得到了D,L-羟基蛋氨酸，副产物为硫酸铵；将氰醇经过一系列的皂化、中和、结晶会得到D,L-蛋氨酸，相应的副产物为硫酸钠。如果进一步将液态的羟基蛋氨酸与氢氧化钙或氧化钙产生反应，便能得到羟基蛋氨酸钙盐。

需要指出的是，蛋氨酸生产过程中的绝大部分原料和中间体均为有毒物质，所以安全是生产工厂首要考虑的因素，这包括原料与中间体的存储、加工步骤等。生产员工也必须配备个人防护设备（PPE），如安全帽、护目镜、手套、口罩等，并且需要通过相应的安全培训。