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一、成果簡(jiǎn)介  番茄紅素是植物中所含的一種天然色素，是迄今為止自然界中被發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)抗氧化劑之一。主要存在于茄科植物西紅柿的成熟果實(shí)中。它是目前自然界中被發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)抗氧化劑。科學(xué)證明，人體內(nèi)的單線態(tài)氧和氧自由基是侵害人體自身免疫系統(tǒng)的罪魁禍?zhǔn)?。番茄紅素清 除自由基的功效遠(yuǎn)勝于其他類胡蘿卜素和維生素 E，其淬滅單線態(tài)氧速率常數(shù)是維生素 E 的100倍。它可以

本實(shí)驗(yàn)室成功篩選得到1株花青素產(chǎn)生菌株CJ6，為國(guó)際首創(chuàng)。對(duì)其生長(zhǎng)、代謝規(guī)律、提取工藝等進(jìn)行了研究。成果與技術(shù)具有創(chuàng)新性，在化妝品、保健品、色彩產(chǎn)品等領(lǐng)域，市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、技術(shù)分析 花青素是植物花朵和果實(shí)等呈現(xiàn)紅色或紫色的重要色素，是人體必不可少的重要營(yíng)養(yǎng)成分。它具有抗氧化、抗突變、預(yù)防心腦血管疾病、保護(hù)肝臟、抑制腫瘤細(xì)胞發(fā)生、保護(hù)視力、修復(fù)肌膚、增強(qiáng)記憶力、抗衰老等多種保健功能，各種富含花青素食品和產(chǎn)品備受關(guān)注。 然而，由于植物生長(zhǎng)具有周期性，用植物生產(chǎn)花青素，受到季節(jié)、環(huán)境和植被資源等多重因素限制，而利用微生物生產(chǎn)花青素具有高效、低耗，可一年四季生產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)。然而，目前有關(guān)利用微生物菌株生產(chǎn)花青素的研究和應(yīng)用國(guó)內(nèi)外尚沒(méi)有報(bào)道。 本實(shí)驗(yàn)室成功篩選得到1株花青素產(chǎn)生菌株CJ6，為國(guó)際首創(chuàng)。對(duì)其生長(zhǎng)、代謝規(guī)律、提取工藝等進(jìn)行了研究。成果與技術(shù)具有創(chuàng)新性，在化妝品、保健品、色彩產(chǎn)品等領(lǐng)域，市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊。

項(xiàng)目現(xiàn)狀：我科參與國(guó)內(nèi)多種腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)制劑的研究及臨床應(yīng)用效果觀察，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)?，F(xiàn)已獨(dú)立完成“卡力素”腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)制劑的基礎(chǔ)研發(fā)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)并應(yīng)用于創(chuàng)傷病人進(jìn)行臨床效果觀察，實(shí)驗(yàn)表明該制劑能有效改善創(chuàng)傷患者蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)狀況和免疫功能。目前，尚有待于將該產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，并進(jìn)行市場(chǎng)推廣。 項(xiàng)目創(chuàng)新：將食品工程與臨床營(yíng)養(yǎng)學(xué)等學(xué)科進(jìn)行交叉和優(yōu)勢(shì)集成實(shí)現(xiàn)腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)制劑的生產(chǎn)技術(shù)和應(yīng)用方面的創(chuàng)新，生產(chǎn)出更易于被機(jī)體吸收利用的腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)制劑，并以此作為能量及優(yōu)質(zhì)氮源的來(lái)源，以改善機(jī)體營(yíng)養(yǎng)狀況。另外，目前我國(guó)尚無(wú)醫(yī)用食品管理法規(guī)，通過(guò)本項(xiàng)目的研究，為形成我國(guó)醫(yī)用食品標(biāo)準(zhǔn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并建立相關(guān)的醫(yī)用食品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

靈芝在我國(guó)已有悠久的藥用歷史，靈芝在中國(guó)和其他東南亞國(guó)家作為一種草藥被廣泛用于醫(yī)藥臨床，防治多種疾病，如高血壓、支氣管炎、神經(jīng)衰弱、肝病、腫瘤疾病、免疫系統(tǒng)疾病等。靈芝具有抑制腫瘤和增強(qiáng)免疫力的功效，且無(wú)毒副作用。此外，也應(yīng)用于保健食品，作為重要的原料之一。靈芝孢子( Ganoderma lucidium spore )是靈芝生長(zhǎng)成熟期從菌蓋彈射出來(lái)極其細(xì)小的孢子，生物學(xué)上稱擔(dān)孢子，為靈芝的生殖細(xì)胞，具有靈芝的全部遺傳活性物質(zhì)，其藥用價(jià)值也正日益受到重視。靈芝孢子集中起來(lái)后呈末狀，通稱靈芝孢子粉，靈芝孢子粉比靈芝子實(shí)體具有更強(qiáng)更全面的作用，它是靈芝的精華部分，具有抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)，調(diào)節(jié)、提高人體免疫力，降低膽固醇，提高肌體耐缺氧能力等功能。靈芝孢子粉在增強(qiáng)免疫，抑制腫瘤的藥效方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其母體靈芝。我們開(kāi)發(fā)破壁靈芝孢子維生素C膠囊成功解決了破壁靈芝孢子粉易氧化的業(yè)界難題。維生素C作為一種營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑具有增強(qiáng)肌體免疫力，降低血膽固醇作用。同時(shí)，維生素C又是一種天然抗氧化劑，通過(guò)自身與氧自由基結(jié)合防止其它成分的氧化。另外，產(chǎn)品在在生產(chǎn)工藝上也具有獨(dú)特性：待靈芝孢子破壁后，采用獨(dú)特的生物涂膜工藝將維生素C噴涂在孢子粉表面形成包裹。靈芝孢子中的功效成份因得到抗氧化涂層的保護(hù)而完好無(wú)損。

本項(xiàng)目成功地攻克了纖維素乙醇技術(shù)中的主要“瓶頸”問(wèn)題：將原料和預(yù)處理成本轉(zhuǎn)移到了高附加值產(chǎn)品中；就地生產(chǎn)了廉價(jià)的纖維素酶；避開(kāi)了戊糖乙醇轉(zhuǎn)化率低難題，同步酶解發(fā)酵生產(chǎn)了乙醇；結(jié)合提取木素生產(chǎn)生物材料技術(shù)的開(kāi)發(fā)，形成了完整的木質(zhì)纖維素材料生物煉制生產(chǎn)液體燃料和高值化學(xué)品的集成創(chuàng)新技術(shù)，率先進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。本技術(shù)可帶動(dòng)秸稈類生物資源的高效利用，為逐步形成能部分替代石化產(chǎn)業(yè)的生物質(zhì)煉制產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

①采用有氧、微氧、厭氧集成發(fā)酵技術(shù)多階段培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)了增加菌體生長(zhǎng)密度和菌體活力的分階段發(fā)酵過(guò)程模型，將多抗菌素效價(jià)在1800μg/mL的基礎(chǔ)上提高30%，達(dá)到2300μg/mL；②團(tuán)隊(duì)針對(duì)鏈霉菌屬菌絲體在發(fā)酵時(shí)發(fā)酵液粘度高、不易提取分離的培養(yǎng)特性，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)新型攪拌生物反應(yīng)器和生產(chǎn)工藝，研究反應(yīng)分離耦合技術(shù)在多抗菌素發(fā)酵過(guò)程的應(yīng)用，并在1000L發(fā)酵罐中生產(chǎn)，成功實(shí)現(xiàn)發(fā)酵與分離同步。 【技術(shù)特點(diǎn)】：技術(shù)簡(jiǎn)化操作步驟，減少環(huán)境污染，降低生產(chǎn)成本40%以上； 【技術(shù)指標(biāo)】：采用有氧、微氧、厭氧集成發(fā)酵技術(shù)多階段培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)了增加菌體生長(zhǎng)密度和菌體活力的分階段發(fā)酵過(guò)程模型，將多抗菌素效價(jià)在1800μg/mL的基礎(chǔ)上提高30%，達(dá)到2300μg/mL；該技術(shù)簡(jiǎn)化操作步驟，減少環(huán)境污染，降低生產(chǎn)成本40%以上

近年來(lái)，隨著綠色經(jīng)濟(jì)概念的提出和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，生物基材料的研究和應(yīng)用受到了廣泛的關(guān)注。張勝文團(tuán)隊(duì)以纖維素為基體，成功制備了纖維素/CeO2 復(fù)合材料，并通過(guò)簡(jiǎn)單熱壓貼合的方法制備了 PMMA/纖維素/CeO2 復(fù)合材料。其中，CeO2 納米粒子以 20nm 的尺寸較均勻的分布在纖維素基體中，且復(fù)合材料在 550nm 處的可見(jiàn)光透過(guò)率達(dá) 75%，在 330nm 處紫外光阻隔率高達(dá) 99%，在戶外紫外線的防護(hù)領(lǐng)域有較好的應(yīng)用前景。 關(guān)鍵技術(shù) 1、通過(guò)堿脲體系制備了再生纖維素膜； 2、通過(guò)一步酸解法制備了羧基化納米纖維素； 3、通過(guò)原位合成的方法制備了纖維素/CeO2 復(fù)合材料。 獲得成果 1、發(fā)表學(xué)術(shù)論文一篇 2、申請(qǐng)專利一項(xiàng)

抗生素能有效防治動(dòng)物疾病并促進(jìn)生長(zhǎng)，在畜牧業(yè)、養(yǎng)蜂業(yè)等領(lǐng)域被大量使用。而超過(guò)規(guī)定的濫用會(huì)造成抗生素在動(dòng)物源性食品及環(huán)境中積累，對(duì)人體健康和環(huán)境安全產(chǎn)生危害?？股貍鹘y(tǒng)檢測(cè)方法比如微生物檢測(cè)、HPLC 等理化分析不僅靈敏度低，而且不能滿足對(duì)食品和水源等抗生素含量的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。目前市場(chǎng)上有一些基于抗體的抗生素檢測(cè)試劑，但抗體種類有限，質(zhì)量良莠不齊。核酸適配體本質(zhì)上以單鏈 DNA 為主，不僅能特異性識(shí)別抗生素，而且具有親和力高、溫度穩(wěn)定性好、成本低、質(zhì)量高度穩(wěn)定等特性，有望取代抗體在抗生素快檢試劑中充當(dāng)靶分子識(shí)別元件。 本實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期以來(lái)致力于抗生素特異性適配體的篩選和優(yōu)化，已獲得一批能高特異性高親和力結(jié)合抗生素的適配體序列。利用這些適配體研制了抗生素快速檢測(cè)試紙。以卡那霉素為例，利用卡那霉素特異性適配體修飾的金納米粒子(AuNPs-apt)作為探針，與適配體互補(bǔ)的寡核苷酸 DNA1 修飾的銀納米粒子(AgNPs-DNA1)作為信號(hào)放大元件，設(shè)計(jì)制備的試紙能夠在 10 min 之內(nèi)完成檢測(cè)，利用肉眼辨別的檢測(cè)限可達(dá)到 35 nmol/L，遠(yuǎn)低于歐盟規(guī)定乳制品中卡那霉素含量不得超過(guò) 150 μg/kg (約 265 nmol/L)。若采用膠體金讀數(shù)儀，不僅可實(shí)現(xiàn)定量測(cè)定，檢測(cè)限更可達(dá)到 80 pmol/L。對(duì)于蜂蜜等成分相對(duì)簡(jiǎn)單的樣品，可直接用試紙進(jìn)行測(cè)定。對(duì)于牛奶、奶粉、肉類等成分較復(fù)雜或非液態(tài)樣品，須經(jīng)簡(jiǎn)單樣品處理后測(cè)定。樣品處理過(guò)程可采用標(biāo)準(zhǔn)化流程，時(shí)間小于 30 min。

項(xiàng)目所涉研究公開(kāi)了大量植物化學(xué)物，如姜黃素及其代謝產(chǎn)物四氫姜黃素、花色苷及其代謝產(chǎn)物原兒茶酸、鞣花酸及其代謝產(chǎn)物尿石素A以及甜菜苷等于防治過(guò)敏性氣道疾病方面的良好改善效應(yīng)。其中尿石素A與四氫姜黃素相關(guān)研究現(xiàn)已獲國(guó)家專利授權(quán)(專利號(hào):ZL202210101559.8，ZL201810569066.0)。上述植物化學(xué)成分經(jīng)研究均可緩解過(guò)敏性氣道疾病小鼠氣道病變程度，顯著改善氣道炎癥反應(yīng)，并調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激及 Th細(xì)胞比例失衡狀態(tài)，表現(xiàn)出良好的防治過(guò)敏性氣道疾病效應(yīng)，未來(lái)可應(yīng)用于開(kāi)發(fā)相關(guān)藥物或營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑。

生物受體可以有效地利用非共價(jià)鍵作用和疏水效應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)底物的高效選擇性識(shí)別（圖2）。相反，大多數(shù)合成主體對(duì)有機(jī)底物的識(shí)別選擇性和強(qiáng)度較差。該課題組近期研究發(fā)現(xiàn)酰胺萘管能有效地利用疏水作用和氫鍵作用實(shí)現(xiàn)對(duì)部分有機(jī)客體及有機(jī)藥物分子的選擇性強(qiáng)鍵合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了部分水溶性較差的藥物分子的增溶。這一研究在藥物科學(xué)領(lǐng)域具有較高的應(yīng)用潛力。