L-色氨酸是人体必需的八种氨基酸之一，在生物体内可以用于合成5-羟基色胺、烟酸、色素、生物碱等重要的生物活性物质，广泛应用于食品、医药、饲料等行业。目前，世界市场色氨酸年需求量在万吨以上，并且以每年10%的速度增长，国内外市场对于L-色氨酸的需求呈现逐年增长的趋势。目前，国内具备规模化生产L-色氨酸能力的厂家主要有河南巨龙、山东阜丰和河北梅花等。其中，河南巨龙生物股份有限公司以玉米为原料生产L-色氨酸产量高居*，其年产能达5000吨，产值突破2亿大关。尽管如此，由于成本控制及研发水平差异，企业的盈利依旧微薄，与国外的龙头企业，如日本协和发酵、昭和电工等还有很大的差距。因此，利用新技术、新方法构建L-色氨酸高产菌株从而降低生产成本是今后L-色氨酸产业发展的重点。目前国内主要企业的生产菌种在5-L分批补料条件下的L-色氨酸产量大约在25-35 g/L左右，但批次之间不是很稳定。而且现有的大部分L-色氨酸生产菌株携带质粒，需要添加抗生素和诱导剂，增加了生产成本。本项目构建了一系列L-色氨酸生产菌株，在5-L小型发酵罐中的最高产量可达16.3 g/L。为了进一步提高大肠杆菌L-色氨酸产量，同时实现发酵过程无需添加抗生素与诱导剂，拟构建一株无质粒的L-色氨酸高产菌株，其L-色氨酸产量能够稳定在25-30 g/L左右，目前的菌种改造正在进行中。
技术指标：本项目拟构建一株无质粒的L-色氨酸高产菌株，其L-色氨酸产量能够稳定在25-30 g/L左右，具有重要的应用价值。同时发酵全程无需添加抗生素与诱导剂，也无需补充芳香族化合物，能够节约生产成本。
应用领域：构建的菌株可直接应用于L-色氨酸的发酵生产，其培养方式、发酵条件与现有的设备完全匹配，无需更新相关设备。