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利用微生物合成抗菌肽及其發酵生產
項目成果/簡介: 抗菌肽( Antibacterial peptides) 是由動植物細胞內特定基因編碼，經外界條件誘導產生的一類對細菌、真菌及病毒等微生物具有殺傷作用的多肽。抗菌肽不同于抗生素的作用機制。抗菌肽對細菌、真菌、病毒和腫瘤等均有作用，尤其對耐藥性細菌有殺滅作用，具有廣譜性。 本項目主要涉及4種不同來源抗菌肽工程菌株以及生產工藝。具體為：美洲擬鰈抗菌肽Pleurocidin、果蠅抗菌肽Metchnikowin、假黑盤菌抗菌肽-菌絲霉素Plectasin以及梭魚娃2-RPLX等4種抗菌肽發酵生產工程菌株及菌株高效發酵生產工藝。 技術指標（創新要點等）： 1. 抗菌肽工程菌株的構建 2. 抗菌肽的分離純化以及活性鑒定； 3. 抗菌肽發酵生產工藝參數及流程。 抗菌肽的生物活性主要有抑制或殺滅細菌作用、抗真菌作用、抗病毒活性、抗寄生蟲作用、免疫調節作用以及抑制或殺傷腫瘤細胞作用。目前主要應用領域包括但不限于作為抗生物替代品用于醫藥產業、飼料工業、食品工業。知識產權類型:生物醫藥新品種技術先進程度:達到國內先進水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無
安徽大學
2021-04-11
新型生物相容高分子納米囊泡藥物載體
通常情況下，高分子納米囊泡的制備需要借助有機溶劑，這既不環保又耗費時間， 也不利于產業化。本項目的技術創新點在于通過在水中直接溶解高分子的方法來制備一 種既生物相容又可生物降解的高分子納米囊泡，簡化囊泡的制備過程，既環保又經濟， 便于大規模生產，非常符合低碳經濟的要求。 此外，由于直接使用抗癌藥譬如阿霉素會對人體產生較強毒副作用，本項目提出將 抗癌藥包在高分子囊泡中，以 EPR 效應將藥物累積到腫瘤位置進行緩釋，減少藥物的毒 副作用，提高抗腫瘤的效果。與不可降解的藥物載體相比，本項目所研制的既生物相容 又可生物降解的納米囊泡就有明顯的優勢，在提高藥物的抗腫瘤效果、減少藥物的毒副 作用以及納米粒子本身的安全性等方面具有非常重要的意義。
同濟大學
2021-04-11
絲素蛋白生物新材料研究及相關產品開發
項目將蠶絲經生化技術和粉碎技術處理，制成絲素蛋白納米材料，對其進行化學修飾，制得了帶有不同活性基的絲素蛋白納米材料；將合成纖維浸漬在改性后的絲素蛋白溶液中，及將絲素蛋白溶液直接涂刷在織物上，制度得了絲素蛋白改性纖維或改性織物，提高了合成纖維織物的吸水、抗菌等服用性能。
東華大學
2021-02-01
生物炭農田化肥減施與重金屬修復技術
利用農業廢棄物秸稈生產生物炭，返施農田，并輔助其它技術，可以達到固定重金屬污染農田，在微污染農田中生產出合格產品，挽救因重金屬污染造成的農田損失；同時可以減少化肥施用量，達到減施以保護地表環境免受富營養化污染。目前重金屬造成農田的污染修復以及化肥減施大部分屬于國家公益項目。 農田重金屬固定技術已經在天津東麗區區示范運行 3 年，運行效果好，蔬菜重金屬達到標準，增加農作物產量，減少化肥施用，因此，廣受農民歡迎。
南開大學
2021-02-01
北方山楂生物轉化加工技術與產品
長期以來，山楂鮮食的疲軟和加工技術的薄弱與老化嚴重制約著山楂種植與加工產業的發展，針對此背景，本項目系統的研究了山楂果實的品質成分和營養功能特性，通過生物轉化技術開發出了新型天然食品添加劑、高品質凝膠食品、健康食品原料、山楂發酵飲料等系列產品，引領行業技術革命。主要體現為： （1）山楂寡糖的生物加工及寡糖基天然食品防腐劑：項目首次發明了山楂寡糖連續大量生產的軸式-仿膜式生物反應器，穩定的生產出平均聚合度 5.4 的山楂寡糖；開發的寡糖基天然食品防腐劑在飲料、面制品和肉制品等食品上的保質保鮮效果顯著優于目前市售的化學合成防腐劑山梨酸鉀和天然食品防腐劑Nisin與那他霉素。 （2）山楂寡糖對脂質代謝的調節作用與機制：首次發現聚合度 5-8 的山楂寡糖具有顯著的抑制肥胖、改善脂質代謝紊亂和內臟脂肪蓄積的功能，并闡明了其通過 ADP/AMPK 和 ADP/ PPARα 信號通路的作用機制。作為健康食品原料/配料，在相關企業推廣應用中收到了良好的作用反饋效果和顯著的經濟效益。 （3）高品質糖制凝膠食品加工技術：首次系統的闡明了山楂果膠的化學構造和食品學性質，通過生物酶法修飾技術，提高了山楂果膠的凝膠性和粘彈性，在生產高品質山楂糖制凝膠類食品上取得了技術突破。 （4）山楂制汁及山楂酵素飲料生產技術：研發的中溫結合酸性微環境控制技術和純化的多聚半乳糖醛酸酶分解技術成功解決了目前山楂汁生產中存在的褐變和褪色等瓶頸問題，極大的降低了山楂汁中的甲醇含量。利用選育馴化的植物乳桿菌發酵山楂果汁，開發出了功能、營養和色香味俱佳的山楂飲料，填補了市場空白。 （5）主要成果及應用情況：經過項目的運行，授權發明專利 5 件，發表相關論文 60 余篇，其中 SCI 檢索 30 余篇，培養研究生 50 余人。項目技術和產品在相關企業進行了推廣應用，近三年累計直接經濟效益 3.52 億元。項目成果同時對遼寧省食品加工業和山楂種植與加工業的發展起到了積極的促進與推動作用，近年新增山楂種植面積 2 萬多畝，每年為遼寧省解決 10 萬多噸山楂的銷售出路，為果農增加收入 4 億多元，輻射經濟效益達 10 多億元，為社會提供了 300 多人的就業機會，經濟與社會效益顯著。
沈陽農業大學
2021-05-04
可反復循環利用的全生物降解塑料
采用大石化乙烯產品鏈合成乙二醇的一種副產物二甘醇為原料，通過采用發明的高效催化劑體系聚對二氧環己酮(PPDO)具有優良的生物相容性和生物降解性，同時又具有很高的強度和良好的韌性。本成果研究開發的PPDO不僅可應用于可生物降解手術縫合線等醫用領域，而且可以用于其他一次性使用的塑料制品領域，特別是采用納米復合技術來制備新型的PPDO/ 納米復合材料，具有較高的熔體強度，容易吹塑成型，并且其膜制品具有較好的氣體阻隔性，可用于不同領域的一次性塑料制品。對于回收回來的廢棄PPDO產品，可以在簡單的條件下回收其聚合單體，回收率高達93-99%，并且回收的單體又可用于PPDO的聚合，可實現反復循環利用；對于不宜回收的應用領域，PPDO又可完全生物降解。因此，PPDO是高分子家族中少有的既具有可完全生物降解性，又易于回收為單體的高分子品種，是一類真正的“綠色高分子材料”。本成果采用新的聚合方式和途徑獲得高分子量的 PPDO，使 PPDO 的成本成為目前完全生物降解聚合物中最具競爭力的品種之一。
PPDO塑料廢棄物的PDO單體回收率：≥93%，并且可以完全用于合成PPDO。
PPDO塑料制品的性能: 拉伸強度：30~60MPa，斷裂伸長率：300~600%，可完全生物降解。
PPDO塑料廢棄物的PDO單體回收率：≥93%，并且可以完全用于合成PPDO。
產品可應用于生物醫用領域(手術縫合線、固定材料、藥物緩釋材料等)、一次性使用塑料產品（如垃圾袋、購物袋、快餐具等）。由于該產品易于回收單體和重復聚合利用，并且成本與普通塑料相當,因此PPDO的制品可望取代現有的一次性使用的既不能生物降解又不易回收單體進行反復利用的領域塑料產品，是目前具有市場競爭力的環境友好一次性使用塑料產品，可創造巨大的經濟與社會效益。
四川大學
2021-05-11
一種生物油的分子蒸餾分離方法
本發明公開了一種生物油的分子蒸餾分離方法,包括:將生物油原油進行顆粒與水分脫除預處理后獲得的預處理后的生物油經分子蒸餾分離過程,在蒸餾溫度為常溫至200℃,蒸餾壓力為10Pa至1800Pa下,獲得生物油餾分;以獲得的生物油中質餾分為原料,在蒸餾溫度為常溫至200℃,蒸餾壓力為10Pa至1800Pa下,經多次分子蒸餾分離過程,提取生物油餾分內的羧酸類、醛類、酮類、醇類、酚類或糖類化合物。本發明工藝將分子蒸餾分離技術引入熱敏性生物油的分離領域,解決了分離過程中生物油品質下降與結焦的問題,可提供特性各異的生物油餾分和多種高附加值化工產品。
浙江大學
2021-04-11
秸稈生物酵解法提取紙漿零污染高效利用技術
本成果是利用“東北農業大學生物菌劑研發中心”研發的低溫秸稈酵解專用菌劑，有效分解秸稈中木質素和半纖維素，保留纖維素。秸稈經過篩選、攪拌、發酵、熱磨等工序，半個月達到制漿標準，制漿產生的廢渣和發酵液營養成分豐富，加工為優質有機肥，實現零污染。技術已獲得國家授權專利5項。
特點和優勢：
發酵溫度范圍寬：4℃以上即可發酵，四季可生產；
紙漿出率高：平均2.5噸秸稈產1噸紙漿，比化學制漿節省60%成本；
紙漿質量好：環壓強度高、抗折裂、環保性強；
附加值高：2.5-3噸秸稈可以生產1噸優質紙漿，1.5-2噸固體有機肥，0.5-1噸液體有機肥；紙漿市場價1500-1800元/噸，有機肥市場價500-800元/噸；液體有機肥市場價為1.5萬元/噸，現階段紙漿和有機肥都供不應求。
技術分析（創新性、先進性、獨占性）
本成果利用“東北農業大學生物菌劑研發中心”分離的多種低溫發酵菌株，根據不同種類植物秸稈材料所含組分特點，進行多菌株復配組合，開發出功能性微生物菌群。詮釋了分解不同農作物秸稈中木質素、半纖維素、糖分、果膠、蛋白質等成分所需要的多種酶種類，明晰了低溫菌株的分離、篩選、代謝產物檢測的方法，創建了多菌株高效組合復配、復合培養基篩選、擴繁和秸稈低溫啟動發酵劑的工業化生產設備和工藝，為冬季秸稈發酵利用提供了強有力的技術支撐。利用功能性菌劑發酵粉碎的秸稈，分解其中的木質素、半纖維素和糖分、果膠、蛋白質等成分，保留纖維素，經過磨漿，獲得造紙廠的紙漿和填充纖維，首創了高效（發酵溫度 4-95℃，發酵快 5-30 天，平均 2.5 噸價格得 1 噸纖維，1 噸纖維出 1 噸 0.5-1噸廢液，用于腐熟秸稈造肥，腐熟 1 噸秸稈需要 3-5 噸廢液，也可培養成生防菌液出售。）、零污染（無廢液）、高附加值秸稈生物發酵方法提取紙漿的綜合配套技術體系。
東北農業大學
2021-05-10
生物活性飼料與抗生素替代及健康養殖
該成果屬于農業生物技術領域。針對畜牧業生產中出現的飼料短缺及利用率低、抗生素濫用、畜禽糞便不合理排放等問題，開展了飼用益生菌的篩選、微生態制劑的研發、果渣發酵飼料菌株篩選及發酵菌劑研發、果渣發酵飼料生產工藝優化、生物活性飼料喂養效果評價等研究，獲得了具備產業化的飼用優良益生菌菌株，建立了高密度發酵工藝，可實現活菌數高達1013cfu/g的微生態制劑的生產，可部分或全部替代抗生素；獲得了多株果渣發酵菌種及發酵復合菌劑。建立了蘋果渣生物活性蛋白飼料兩步固態發酵工藝，實現了多菌種協同發酵，使發酵產物富含蛋白質、水溶性氨基酸、益生菌和水解酶等多種活性物質；建立了微生物制劑中試生產線、果渣發酵飼料中試生產線。該成果可應用于生物活性飼料、替代抗生素類生物添加劑和非糧生物飼料，生物發酵飼料可以精確到8-15%添加使用。在不增加喂養成本的基礎上，提高肉蛋奶產量及品質，降低成本。全省可形成30萬噸優質活性發酵飼料，應用價值大。
西北農林科技大學
2021-05-11
惡臭廢氣生物過濾法治理工程技術
高校科技成果盡在科轉云
西安交通大學
2021-04-10