蛋氨酸又稱(chēng)甲硫氨酸，是所有動(dòng)物生長(zhǎng)過(guò)程中的一種必需氨基酸，但動(dòng)物自身并不能夠合成，而需要從飼料中獲得。天然飼料原料中的蛋氨酸含量普遍不足，所以飼料中往往需要額外添加合成的蛋氨酸產(chǎn)品。常見(jiàn)的蛋氨酸產(chǎn)品有以下幾種形式：
由于蛋氨酸分子具有不對(duì)稱(chēng)的碳原子，所以蛋氨酸可分為D型（右旋體）和L型（左旋體）兩種，其中L-蛋氨酸是動(dòng)物和植物蛋白質(zhì)中蛋氨酸的生物活性形式。它既可以通過(guò)純化D,L-型蛋氨酸產(chǎn)生，也可以通過(guò)化學(xué)合成與發(fā)酵工藝相結(jié)合產(chǎn)生。目前，市場(chǎng)上大部分L-蛋氨酸的生產(chǎn)是通過(guò)后一種方式，即化學(xué)合成含硫部分，再發(fā)酵產(chǎn)生碳鏈，最終獲得濃度高達(dá)99%的L-蛋氨酸。
D,L-蛋氨酸是一種由50%的D-蛋氨酸和50%的L-蛋氨酸組成的外消旋混合物。其通過(guò)化學(xué)合成而產(chǎn)生，已作為飼料添加劑使用了數(shù)十年，是常見(jiàn)的一種飼料蛋氨酸源。D-蛋氨酸在動(dòng)物體內(nèi)可以被相應(yīng)的酶轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)-蛋氨酸。標(biāo)準(zhǔn)的D,L-蛋氨酸產(chǎn)品的含量為99%以上，根據(jù)使用動(dòng)物的不同，其粒度也不盡相同。如針對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖的蛋氨酸產(chǎn)品，其至少90%的顆粒粒徑小于300微米。
D,L-羥基蛋氨酸通常又被稱(chēng)為液體蛋氨酸，屬于蛋氨酸的前體物。由于其中的羥基取代了蛋氨酸中的氨基，使得沒(méi)有氨基中和羧基，所以該產(chǎn)品是一種羥基酸，具有酸性。同D-蛋氨酸一樣，D-HMTBA和L-HMTBA都可以通過(guò)動(dòng)物體內(nèi)的酶經(jīng)過(guò)類(lèi)似的途徑轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)-蛋氨酸。D,L-羥基蛋氨酸也是通過(guò)化學(xué)工藝生產(chǎn)的一種外消旋混合物，并已在飼料行業(yè)中得到長(zhǎng)期使用。市場(chǎng)上最常見(jiàn)的D,L-羥基蛋氨酸含有88%的活性物質(zhì)和12%的水，因?yàn)?8%濃度的羥基蛋氨酸在室溫下具有最合適的粘度與流動(dòng)性，便于飼料廠添加應(yīng)用。除此之外，市場(chǎng)上還有粉末形式的羥基蛋氨酸鈣鹽，其含有84%的活性物質(zhì)和12%的鈣。
無(wú)論是D,L-蛋氨酸還是D,L-羥基蛋氨酸，它們都是通過(guò)化學(xué)合成大規(guī)模生產(chǎn)的。蛋氨酸是高技術(shù)制造工藝的產(chǎn)物，技術(shù)壁壘相對(duì)較高，需要生產(chǎn)廠家掌握整個(gè)流程的相應(yīng)技術(shù)，并且具備相應(yīng)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。以下是蛋氨酸合成的簡(jiǎn)易工藝流程：
盡管具有不同的生產(chǎn)工藝，它們都是使用一種共同的關(guān)鍵中間體——3-甲硫基-丙醛（MTPA）來(lái)開(kāi)始合成的。純化的MTPA和氫氰酸（HCN）均由石油化工原料通過(guò)化學(xué)合成得到，兩者進(jìn)一步合成產(chǎn)生氰醇。如果對(duì)氰醇進(jìn)行酸化就得到了D,L-羥基蛋氨酸，副產(chǎn)物為硫酸銨；將氰醇經(jīng)過(guò)一系列的皂化、中和、結(jié)晶會(huì)得到D,L-蛋氨酸，相應(yīng)的副產(chǎn)物為硫酸鈉。如果進(jìn)一步將液態(tài)的羥基蛋氨酸與氫氧化鈣或氧化鈣產(chǎn)生反應(yīng)，便能得到羥基蛋氨酸鈣鹽。
部分生產(chǎn)商，如安迪蘇，掌握了全面的生產(chǎn)工藝流程，可將上下游工藝完全整合在一起，也意味著其可通過(guò)常見(jiàn)的化工原料如硫磺、天然氣來(lái)合成中間體，進(jìn)而生產(chǎn)出D,L-蛋氨酸或D,L-羥基蛋氨酸。也有一部分蛋氨酸生產(chǎn)商選擇從石化行業(yè)采購(gòu)特定的中間體（甲硫醇、丙烯醛和氫氰酸）用于生產(chǎn)。但當(dāng)市場(chǎng)上中間體的供應(yīng)不穩(wěn)定時(shí)，就會(huì)影響這些蛋氨酸生產(chǎn)廠商的生產(chǎn)進(jìn)度。
需要指出的是，蛋氨酸生產(chǎn)過(guò)程中的絕大部分原料和中間體均為有毒物質(zhì)，所以安全是生產(chǎn)工廠首要考慮的因素，這包括原料與中間體的存儲(chǔ)、加工步驟等。生產(chǎn)員工也必須配備個(gè)人防護(hù)設(shè)備（PPE），如安全帽、護(hù)目鏡、手套、口罩等，并且需要通過(guò)相應(yīng)的安全培訓(xùn)。
