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L-賴氨酸最初是從蛋白質水解物中分離得到的，蛋白質水解法一般以動物血粉為原料，此法特點是工藝簡單，但原料來源有限，僅適合小規模生產。后又出現了化學合成法、酶法，使用的合成法主要有荷蘭的DMS法和日本的東麗法，此法缺點是使用劇毒原料光氣，可能殘留催化劑，產品安全性差，存在嚴重的環保問題。1960年，日本首先采用微生物發酵法生產。微生物發酵生產氨基酸是人為地解除氨基酸生物合成的代謝控制機制，使其積累大量所需氨基酸。氨基酸的L型立體專一性決定了發酵法生產氨基酸較化學合成的工藝更簡單、快捷。我國于20世紀60年代中期開始進行賴氨酸菌株選育和發酵的研究，但因產量較低難以工業化。直到70年代末80年代初世界賴氨酸實現工業化后我國研究才取得突破。目前，世界生產賴氨酸的企業大多采用發酵法，生產的為L-型賴氨酸，生產工藝已基本成熟。