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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L-色氨酸的，能夠利用化工合成的前體物為原料，既充分發揮了有機合成技術的優勢，又具有產物濃度高、收率高、純度高、副產物少、精制操作容易等優點，是一種成本較低的生產色氨酸的工業化生產方法。在L-色氨酸的生產中應用較為廣泛。這些酶包括色氨酸酶、色氨酸合成酶、絲氨酸消旋酶等。根據提供這些酶的微生物種類數，可以分為雙菌酶法和單菌酶法兩種類型。

雙菌酶法是利用兩種菌分別提供酶促反應所需的色氨酸合成酶(TS)、絲氨酸消旋酶(SR)，以吲哚和DL-絲氨酸為底物酶促轉化L-色氨酸。這種方法可以將具有不同高活性的酶促轉化色氨酸所需的酶結合在一起，實現菌種的優勢互補，提高底物的轉化率。Makiguchi等用大腸桿菌的色氨酸合成酶和惡臭假單胞菌的絲氨酸消旋酶，以吲哚和DL-絲氨酸為底物，在200L反應罐中反應24h，L-色氨酸產量可達到110g/L，對吲哚吸收率為(摩爾比，下同)，對DL-絲氨酸收率為91%。單菌酶法是利用一種菌提供色氨酸合成所需的色氨酸酶、色氨酸合成酶、絲氨酸消旋酶等酶類酶促轉化色氨酸。Won-giBang等對單酶菌法生產色氨酸進行了研究，利用大腸桿菌B10的高Ts活性轉化吲哚和DL-絲氨酸，添加非離子表面活性Triton X-100，37℃反應60h，色氨酸產量可達至141．4g/L，對吲哚收率為93．2%，對DL-絲氨酸收率為93．6%．