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毛蕊花糖苷是一種控糖療效非常 優良的α-葡萄糖苷酶抑制劑。本技術成果通過篩選、誘導獲 得一株β-葡萄糖苷酶高產菌株，通過高效催化將松果菊苷轉 化為毛蕊花糖苷，經萃取、分離，獲得純度超過50%及90%的 毛蕊花糖苷單體化合物。藥理學研究表明，毛蕊花糖苷中試產 品對降低2型糖尿病模型小鼠空腹血糖值及提高胰島素濃度和胰島素敏感性效果顯著；

本項目獲國家科技進步二等獎、中國專利獎優秀獎，江蘇省專利獎金獎等； 十一五國家科技支撐立項。 項目簡介 以玉米芯為原料，采用蒸汽爆破、酶解、集成膜分離（微濾除雜、納濾脫鹽、 超濾脫色、納濾濃縮）技術制備低聚木糖，得到低聚木糖含量（對總糖）為>70% 和>90%的兩種型號的糖漿和糖粉產品，其中木二糖~木四糖含量≥70%。生產成本 為 60000 元/噸，顯著低于國內外同類產品。項目技術具有節能、高效、環保的 優點，生產線居國內外領先水平。已先后在新疆、山東等地實現產業化生產，最 大規模為年產 2000 噸低聚木糖

其他成果/n一種從柚子皮中提取醇溶糖的方法，包括如下步驟：1)以干燥、粉碎的柚子皮為原料，以乙醇水溶液為溶劑，在室溫下進行浸提，過濾后得濾餅和浸提液；2)浸提液經減壓旋轉濃縮得濃縮液；3)上大孔樹脂柱，將黃酮、色素類物質吸附分離，用蒸餾水沖洗大孔樹脂柱，收集柱后有效餾分液；4)將柱后有效餾分液再次進行減壓旋轉濃縮得初級醇溶糖產品，經在?60℃～?105℃溫度條件下放置24h～72h和室溫真空干燥，得醇溶糖產品。本發明采用乙醇水溶劑進行浸提，可避免蛋白質等極性物的浸出；浸提液經濃縮后，進行大劑量上柱，可以去除黃酮和色素等物質，得到產率較大、純度較高的醇溶糖；具有單批次處理量大，提取成本低的特點。

本項目通過過量表達氨基葡萄糖合成酶基因(glmS)、氨基葡萄糖乙酰化酶基 因(gna1)、敲除丙酮酸激酶基因(pykF)、甘露糖磷酸轉移系統編碼基因(manX)以及乙酰氨基葡萄糖磷酸轉移系統編碼基因(nagE)，構建了一株可高效合成 N-乙酰氨基葡萄糖的大腸桿菌。并在此基礎上通過分階段葡萄糖流加和溶氧控制等技 術，建立了一種重組大腸肝菌發酵生產氨基葡萄糖的新工藝，并進行了發酵過程中試放大及產品提取與化研究，顯著提高了大腸肝菌發酵生產氨基葡萄糖的產 量與生產強度，在 7-L 發酵罐上氨糖產量達到 120g/L，在 100-L 發酵罐上產量達到 90g/L。 

研發階段/n目前國內外口香糖膠基大多數為橡膠材料和樹脂膠基。這類膠基廢棄之后具有很強的粘性，難以從地面、桌椅或其他公共場所、公共設施上清除，而且在自然界中難以降解（100年以上才能降解），因而產生一系列的環境污染。據媒體報道：2002年國慶節期間，北京市環衛局不得不出動十幾萬人次的清潔工，花費一周時間集中"清剿"天安門廣場上的六十多萬個口香糖殘跡（據估計，清除一個口香糖殘跡就要耗費一塊多錢）。由此可見，如何有效地解決口香糖的污染問題已成為各級政府部門急需解決的一個難題。因此，需要研制一種廢棄以后，能

功能性糖(醇)(如木糖(醇)、麥芽糖(醇)、山梨醇、阿拉伯糖、甜菊糖等)是一類具有低熱值、防齲齒、調節血糖和預防便秘等功效的營養性甜味劑。傳統功能性糖(醇)生產工藝存在：1）結晶收率偏低<50%；2）母液中糖組分未得到有效利用；3）分離純化工藝多采用等電點沉淀、離交等方法，工藝復雜、提取率低，大量使用酸堿，產生三廢、嚴重污染環境。江蘇省工業色譜分離工程技術研究中心自主研發的各種糖(醇)特種色譜固定相、模擬移動床色譜分離純化技術及裝備，可實現功能性糖(醇)的清潔化、自動化的工業生產，同時可分離提取多種組分，三廢污染零排放，處于國內領先水平，已在國內外多家企業及科研單位推廣應用。 

葡萄糖二酸是一種重要的化合物，在醫療和工業中有著廣泛的應用。目前生產葡萄糖二酸的方法主要以化學法-葡萄糖化學氧化法為主，但該方法具有選擇性低、成本高、得率低、要高溫及產生大量氧化反應副產物不利于后續葡萄糖二酸的分離等局限性。目前生物法合成葡萄糖二酸主要是在大腸桿菌中進行的，但在大腸桿菌中異源合成葡萄糖二酸被許多因素限制。釀酒酵母因具有耐酸能力強、耐低溫、可低 pH 發酵、沒有噬菌體感染、適合大規模發酵、易分離和高抗逆性等特點，已被廣泛用于產有機酸的研究，因此釀酒酵母比大腸桿菌更適合葡萄糖二酸的生產并具有更高的工業應用價值。利用釀酒酵母合成葡糖二酸具有很好的應用前景。 創新要點 1) 以釀酒酵母 BY4741 為出發菌株，將擬南芥的肌醇加氧酶 MIOX4 和丁香假單胞菌的 UDH 基因在 delta 重復序位點高效表達，敲除轉錄抑制因子OPI1 獲得工程菌 Bga-3，該菌株在分批補料發酵條件下能夠產 6 g/L 的葡萄糖二酸，為目前報道的最高值； 2) 通過提高工程菌的轉運胞外肌醇的能力和工程菌自身合成肌醇的能力，解決提高葡萄糖二酸產量的關鍵問題； 3) 進一步協調肌醇用于細胞自身代謝活動和葡萄糖二酸合成之間的分配關系，并通過提高葡萄糖二酸合成途徑效率和發酵優化，提高肌醇利用率和葡萄糖二酸合成的產量。 

成果與項目的背景及主要用途：化學結構式： 用途：可治療急性或慢性風濕、關節炎和關節病等源于骨關節組織代謝混亂 的疾病。也是降低膽固醇、消除運動疲勞的保健藥品。 技術原理與工藝流程簡介：以天然產物甲殼素為原料，在鹽酸介質中溶解并 水解為單分子葡萄糖胺、然后經活性炭吸附、真空濃縮、降溫析出而制得葡萄糖 胺鹽酸鹽。葡萄糖胺鹽酸鹽經堿溶解、硫酸轉化、再析出即生成葡萄糖胺硫酸鹽。 28天津大學科技成果選編 技術水平及專利與獲獎情況：已完成實驗室規模研究，產品質量達到國外同 類產品水平，主要技術指標如下： 外觀： 白色結晶粉末，無味。 硫酸根含量： 97.5～102.5％ 干燥失重： ( 0.5％ 灼燒殘渣： 23.8～25.7％ pH 值： 5.8～6.2（X＝K） 4.0～4.4（X＝Na） 重金屬： ( 10 ppm 鐵鹽： ( 10ppm 氯化物： ( 14％ 應用前景分析及效益預測：目前，該產品國內外市場緊俏且主要出口，國內 有生產廠家，但供不應求。受原料供應影響，產品價格有時波動。本工藝設計簡 便、易于操作、設備投資少、易于工業化、利潤很高，有明顯的經濟效益。建議 有甲殼素來源的沿海企業或生產甲殼素的企業投產該產品。若為后者，則可綜合 治理三廢，經濟效益更好。 以 3.0 萬/噸的甲殼素計，則葡萄糖胺硫酸鹽（復合鹽）原料成本可為 13.0 萬/噸，工廠價約 16.0 萬/噸，售價 19～20 萬/噸，以年產 50 噸產品計，利稅可達 150 萬元以上。若生產廠自己生產甲殼素，可明顯降低原料成本，則經濟效益更 為可觀。 最近國內有企業正在以藥品申請批號，因此國內需求量會大增。 應用領域：藥物及保健品。 技術轉化條件（包括：原料、設備、廠房面積的要求及投資規模）： 生產規模及產量：以年產 50 噸葡萄糖胺硫酸鹽為宜。 所需廠房面積：300 m2。 主要設備：酸解釜、濃縮釜、貯罐、冷凝器、水環真空泵、真空濾槽，酸堿 轉化釜、冷凍設備。 主要原材料及來源：全部為國產原料如甲殼素、鹽酸、活性炭、丙酮，氫氧 29天津大學科技成果選編 化鉀、硫酸。 設備投資：設備投資約 80 萬元。 總投資：依生產廠具體情況而定。 合作方式及條件：面議。 

天然黃酮、功能糖的提取制備與功能產品開發   1、核心技術介紹： 多糖（polysaccharide）是由多個單糖分子縮合、失水而形成的由糖苷鍵結合的糖鏈，是一類分子結構復雜且龐大的高分子碳水化合物。多糖組成與結構十分復雜，不是一種純粹的化學物質，而是聚合程度不同的物質的混合物。多糖是一類具有廣泛生物活性的生物大分子，具有多種藥理活性，如抗氧化、降血糖、降血脂、抗腫瘤以及增強免疫力等，具有較高的開發價值。植物多糖種類繁多，具有多途徑和多靶點作用等優勢，在保健食品和醫藥等方面具有廣闊的應用前景。掌葉覆盆子(拉丁名：Rubus chingii Hu)，又稱華東覆盆子、大號角公、牛奶母等，薔薇科懸鉤子屬植物，分布于江蘇、安徽、浙江、江西、福建，等地。未成熟果實可入藥，《中國藥典》記載其性微溫，味甘、酸，入肝腎經，具補肝腎、縮小便、助陽固精，明目之功效，主治陽痿、遺精、虛勞、目暗等癥。覆盆子的營養成分豐富，富含鞣花酸、維生素、多糖、多酚、黃酮等功能性化合物。其中，覆盆子多糖具有廣泛的藥理作用，如抗氧化、抗衰老、降壓、提高免疫力等功效。然而目前覆盆子多糖提取純化步驟復雜；同時因采用堿法提純，易破壞多糖的結構，多糖損失較大。有研究通過聚酰胺柱和DEAE—纖維素陰離子柱純化多糖，然而通過柱純化的步驟繁雜，且原材料價格昂貴。目前，尚未發現高純度掌葉覆盆子多糖的快速提取方法。為更好地對覆盆子多糖進行開發利用，項目團隊綜合利用超微粉碎、超聲輔助浸提、分子截留和真空冷凍干燥等技術，制備獲得高純度、高活性掌葉覆盆子多糖，為掌葉復盆子多糖的產業化應用提供技術支撐。項目完成人團隊在天然黃酮和植物多糖分離純化及其調控糖脂代謝、緩解氧化應激、保護肝臟損傷等領域累計申請發明專利40余件，其中授權發明專利14件，2項PCT專利申請中。目前項目完成人研究團隊在涉及植物化學素分離純化領域到活性應用已經形成了國內外全覆蓋專利群，通過全球專利布局，有效保護了該核心自主知識產權。 2、應用范圍及目前應用狀態 本項目研發的基于超微粉碎、超聲輔助浸提、分子截留和真空冷凍干燥等技術的快速、高純度植物多糖提取技術適用于富含多糖的植物農產品，包括但不限于如下產品：掌葉復盆子、蓮霧、桑葚、紅棗和香菇等。目前已建立植物多糖的中試生產線，可完成小批量植物多糖的生產，開發以植物多糖為核心元素的功能產品。 3、掌葉復盆子多糖結構及活性介紹 活性多糖是指具有某種特殊生理活性的多糖化合物，具有雙向調節人體生理節奏的功能，廣泛存在于植物和微生物細胞壁中，安全性高、功能廣泛，具有非常重要與特殊的生理活性，是由醛基和羰基通過苷鍵連接的高分子聚合物，也是構成生命的四大基本物質之一。多糖除有免疫調節、抗腫瘤生物學效應外, 還有抗衰老、降血糖、抗凝血等作用, 且對機體毒副作用小。本項目開發的掌葉覆盆子多糖主要由半乳糖醛酸組成，以1,3-阿拉伯糖、1,6-半乳糖、T-半乳糖醛酸等糖苷鍵組成，具有抗氧化、抑制脂肪毒性和肝臟損傷等功能活性，具有良好的開發前景，本項目研究為掌葉覆盆子多糖提供了新的醫療用途，拓展了新的應用領域。 以摩爾百分比計，掌葉覆盆子多糖由以下成分組成： 半乳糖醛酸    40.26~45.20%； 阿拉伯糖      29.78~33.17%； 半乳糖        7.63~9.59%； 葡萄糖        6.38~9.65%； 甘露糖        1.18~1.31%； 鼠李糖        3.29~4.89%； 葡糖醛酸      0.98~1.13%； 巖藻糖        0.27~0.65%； 多糖是由單糖以一定的連接方式組成的重復結構單元，單糖以一定的糖苷鍵連接，不同糖苷鍵的連接的單糖稱為多糖的結構單位。以摩爾比計，掌葉覆盆子多糖由以下特定結構單位組成： 1,3-阿拉伯糖    2.49-2.96； 1,6-半乳糖       2.22-2.34； T-半乳糖醛酸    1.76-2.01； 1,6-葡萄糖       1.15-1.27； 1,4 -半乳糖醛酸 1.17-1.26； 1,4,6-半乳糖      1.03-1.21； 1,4-鼠李糖       0.75-1.00； 1,2-阿拉伯糖    0.59-0.80； 1,4-阿拉伯糖    0.48-0.67； T-阿拉伯糖       0.36-0.59； T-葡萄糖醛酸    0.13-0.30； 1,3-巖藻糖       0.18-0.29； 1,3-甘露糖       0.18-0.28； 1,4-葡萄糖醛酸   0.13-0.24。   掌葉覆盆子（Rubus chingii Hu）

異麥芽酮糖是一種蔗糖的異構體，它具有與蔗糖類似的物理性質，但是甜度只有蔗糖的一半。它具有不致齲齒性、食后在血液中釋放單糖的速度比蔗糖慢、食后不刺激胰島素分泌、糖尿病人可食用等特性，因此頗受食品界制取無糖甜食品的歡迎。由于其獨特的性能，一經問世便受到廣泛關注，特別是近年來隨著人們對自己健康的關注，異麥芽酮糖的銷量在歐美和日本直線上升，近幾年在中國的年銷量也已達幾千噸。而目前，只有日、德、美、中等國生產帕拉金糖。作為一種新型的甜味劑，異麥芽酮糖由于自身的特點，近年來歐洲、日本等市場有較大的增長。市場上已有的異麥芽酮糖食品有糖果、巧克力、果仁軟糖、口香糖、冰淇淋、果凍、果醬、糕點涂抹食品、餐桌甜味劑等。由于其穩定性，在化工行業可作為表面活性劑和多聚物的原材料。