MAGA 螯合剂推动丙氨酸需求持续增长。
丙氨酸化学名称为 2-氨基丙酸,是一种脂肪族非极性α-氨基酸,是构成蛋白质 的基本单位,是组成人体蛋白的 21 中氨基酸之一。丙氨酸有多种类型,常见的有α -丙氨酸(D-丙氨酸、L-丙氨酸、DL-丙氨酸)和β-丙氨酸,不同类型产品作用有所 不同,但总体来说均被应用在医药及保健品、日化、食品及食品添加剂等领域。
早期丙氨酸采用化学合成法生产,生产原料多为石油产品,其生产过程中对环境 产生严重的污染,且原材料不可再生,随着近年来全球和我国对于工业环保监管趋严, 化学生产法逐渐被淘汰,丙氨酸开始采用酶法或发酵法生产。发酵法生产丙氨酸多以 葡萄糖为原料,借助厌氧菌发酵生产丙氨酸。 具体应用上,丙氨酸可以分为四个方面,首先在食品领域可以作为添加剂替代蔗 糖;其次在日化领域,丙氨酸可以生产绿色螯合剂,用于替代石化合成物;此外,在 饲料领域,丙氨酸同样是重要的添加剂;最后,在医药领域,丙氨酸可以用于生产维 生素 B5、B6 以及索非布韦、氧氟沙星等众多的药物。 由于丙氨酸应用领域较广,所以市场需求处于稳定增长,根据华经产业研究院数 据,2019 年全球丙氨酸市场需求约为 6 万吨,并估计 19-23 年行业仍会保持 11%左 右的增长率,2023 年需求量估计达 8 万吨左右。

1)MAGA 螯合剂是丙氨酸主导需求,空间较大。L-丙氨酸的日化需求比重约 55%,合成新型环保螯合剂 MGDA 是 L-丙氨酸的主导 需求。 MGDA 是洗涤剂中含磷螯合剂的环保替代品,具有螯合能力强、毒理安全、自然 降解、洗涤残留少等优点。含磷螯合剂对江河湖海污染严重,在全球持续推出禁磷、 限磷政策背景下,MGDA 作为环保螯合剂优势突出,现主要作为含磷螯合剂的替代品 添加于自动洗碗机专业洗涤剂中,避免了传统磷酸盐对环境的负面影响和对人体危 害。
目前,美欧等发达国家洗碗机渗透率已达到较高水平,MGDA 螯合剂应用空间较 大。相比之下,中国洗碗机渗透率较低但处于快速发展阶段,据奥维云网(AVC)监 测数据显示,2021 年中国洗碗机渗透率仅 2 台/百户,相较于美欧和日本尚有较大提 升空间。 以洗碗机为代表的改善型厨电进入需求普及阶段,未来发展潜力较大。在近两年 家电市场整体低迷的背景下,洗碗机仍保持增长态势,据奥维云网(AVC)数据,2022 年中国自动洗碗机市场销售额达到 102.5 亿元,同比增长了 2.9%,市场销量约为 190 万台,同比下降了 2.8%。根据 AVC 推总数据,2023 年洗碗机销售量及国内市场规模 将提升至 194 万台、112 亿元,同比分别增长 2.3%和 9.6%。 根据中国生物发酵产业协会数据显示,预计到 2023 年全球 MGDA 的需求量将达 到 39.34 万吨,2016 年至 2023 年复合增长率达到 28%,市场空间广阔。
2)食品、饮料需求随消费升级持续扩大。丙氨酸是组成人体蛋白质的非必需氨基酸之一,参与体内氨基酸的循环、氨基酸 与糖源的转换,具有重要的应用价值,也是构成食物美味的要素。 在食品领域,L-丙氨酸是一种兼具甜味与鲜味的氨基酸,是天然食品添加剂,也 是我国许可使用的九种增味剂之一。与其他增味剂相比,丙氨酸不仅可以增加食品的 鲜味,还可缓和酸辣苦涩等味道,柔和食品口感,提高食物营养价值。在食盐和鸡精 中加入 L-丙氨酸既可以增加呈味性,还能减少人体过多钠离子的摄入,现已广泛应 用于饮料、奶制品、糕点及各种调味料中。 丙氨酸也能用于饮料中,既可以补充氨基酸的含量,也可以利用丙氨酸的碱性来 降低酸度,因为丙氨酸是两性电解质可以调解饮料的口感。L-丙氨酸或 DL-丙氨酸可 以使酒的味道更加醇正浓厚,增加了酒的甜味,并防止发泡酒老化、减少酵母气味等;还可螯合重金属,改善蔬菜饮料的口感等。 安全营养、天然保健和多样化是食品增味剂的发展趋势,丙氨酸作为具有独特风 味的可以强化营养的保健型增味剂在国内外有着广泛的应用。随着人们生活质量的 不断提升,丙氨酸增味剂将会越来越受到市场的欢迎,有着较大的发展潜力。
3)饲料、医药领域亦有较大市场潜力。在饲料添加剂中,L-丙氨酸是畜禽饲料的主要营养补充成分之一,能提高饲料蛋 白质的生物学价值,促进动物生长,预防疾病,还可防止饲料氧化变质,延长饲料保 鲜期,在国外已普遍采用。 此外,L-丙氨酸在医药领域可用于制备组织培养基、生化试剂,同时可作为药物 成分生产依那普利、索非布韦等药品,用于治疗高血压、肝病等疾病,在测定肝功能 方面也有所应用。
丙氨酸的消费主要集中于美国、中国、欧洲,中国是丙氨酸最大的消费国和生产 国。根据新思界产业研究中心数据,中国丙氨酸的产能占全球丙氨酸产能的 85%左右。 丙氨酸外资生产企业主要是日本武藏野化学株式会社,以化学合成法生产工艺 生产丙氨酸,主要集中在食品级丙氨酸领域。 国内生产企业主要是华恒生物、丰原生化、烟台恒源等,主要采用酶法或发酵法 生产工艺,其中华恒生物是全球丙氨酸龙头企业,22 年市占率将近一半。由于生产 门槛较高,丙氨酸市场整体集中度高,竞争格局较为稳定。
1957 年发酵法生产谷氨酸成功前,几乎全部氨基酸产品都是采用蛋白质水解抽 提法制备的;20 世纪 50 年代,随着石油化工业的发展,化学合成法逐步兴起并形成 了大规模产业,但能耗、三废污染等问题是行业痛点。 近年来,随着生物技术的不断发展,以及全球气候变化、环境危机、能源短缺等 问题日益凸显,以化石资源为基础的传统工业制造产业链正在经历一场绿色变革。生 物制造可以有效地解决氨基酸行业面临的环保和能源压力,作为战略性新兴产业,在 合成生物技术的推动下发展迅猛,目前已取得了数量众多的优质产业化成果。 传统化学合成法生产的丙氨酸质量较差,且生产的化工流程温度高、压力大、酸 碱强,环境污染严重,随着工业生物技术的发展,丙氨酸的生产工艺已逐渐转向生物 酶法或发酵法。公司的生物基丙氨酸及其衍生品具有环境友好、绿色可再生优势属性, 顺应产业政策发展方向。