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枯草芽孢桿菌氨肽酶的發酵制備及應用
菌種來源于傳統食品，鑒定為枯草芽孢桿菌，無安全性風險；發酵原料以農副產品為主，資源豐富，成本低；發酵周期短，能耗少，工藝相對簡單；發酵菌株基因工程菌已構建成功，產酶水平提高潛力巨大；二次膜過濾組合步驟提取，收率高，步驟簡化，廢水排放少。最適 pH 在 8～10，最適溫度 55℃；具備與堿性蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶、中性蛋白酶的良好匹配特性。
創新要點
無酸性蛋白酶活性，而中性和堿性內切型蛋白酶的活性很低；；與 ProteAX酶同樣酶單位加量下比較，Zj016 氨肽酶水解后的小肽含量更高，水解更加徹底。
江南大學
2021-04-11
基于農業廢棄物的污泥深度脫水調理技術
以農業廢棄物稻殼粉和竹粉為污泥調理劑，耦合陽離子聚丙烯酰胺調理污泥， 稻殼粉和竹粉作為骨架發揮支撐作用，促進污泥自由水和間隙水外排，減小污泥的可壓縮系數，防止污泥有機質流失，縮短板框壓濾機運行周期；同時稻殼粉和竹粉可有效提升污泥泥餅有機物含量，有利于后續焚燒等能源化處置。 農業廢棄物稻殼粉和竹粉的主要成分為纖維素、木質素和二氧化硅，具有一定的韌性和多孔性等特點。其中以網絡狀分布的二氧化硅是有機質粉末的主要支撐骨架，木質素和纖維素填充在其中，且本身含有大量有機物，作為污泥調理劑，增加熱值的同時還可以防止其對焚燒設備的腐蝕。同時，廢棄物粉末是一種價廉易得的農業資源，充分利用農業廢棄物稻殼粉和竹粉，變廢為寶，對減少環境污染，提高農民收入，促進經濟循環與增長，具有重大意義。稻殼粉和竹粉作為調理劑進行污泥深度脫水時，均能避免生石灰投加造成的壓濾液水質惡化等負面影響，采用稻殼粉和竹粉協同化學藥劑對污泥進行深度脫水具有廣闊的市場前景。目前技術已經完成中試規模應用，污泥脫水成本可降低21.2%；申請國家發明專利 2 項，授權實用新型專利 2 項；發表學術論文 7 篇。
江南大學
2021-04-13
甾體激素藥物的綠色生物制造與工藝研究
甾體激素藥物是僅次于抗生素的第二大類藥物。全球甾體類藥物總值近 500 億美元，占世界醫藥銷售額的 6%。中國是甾體藥物原料及其制劑的主要生產國，年產值近 800 億元人民幣。
本項目組圍繞重要甾體化合物中間體 AD、三羥基雄甾烯酮及其相關下游產 品，開展生物轉化關鍵技術研究與產業應用研究，突破了生物催化去氫表雄酮雙 羥化制備三羥基雄甾烯酮的技術體系，創新了屈螺酮合成新方法。項目改造優化 了微生物轉化菌種的性能，開發了新型發酵和綠色提取工藝，建立了全流程的過程工程控制技術，大幅提高了產品的轉化率，建成了百噸級規模的甾體化合物生產線。項目成果在 Green Chemistry、Journal of Steroid Biochemistry andMolecular Biology、Steroids 等期刊上共發表了相關文章 30 余篇，申請國家發明專利 28 項，其中授權 10 項。獲中國石油和化工行業協會優秀專利獎 1 項，全國大學生“挑戰杯”競賽一等獎 1 項。
江南大學
2021-04-13
一種大腸桿菌合成的新型疫苗佐劑
MPL®是 Corixa 公司商業化生產的的疫苗佐劑，在歐洲和澳大利亞應用于臨 床實驗。研究表明，MPL®只能激活 TLR4-TRAM-TRIF 信號轉導途徑，而不能激活 TLR4-Mal-MyD88 信號轉導途徑[34]，因此只會誘導產生適量的細胞因子，而不引發嚴重的炎癥反應。除 MPL®外，其它結構類脂 A 分子，如單磷酸類脂 A（MPLA），也能在降低自身毒性的同時保留免疫刺激能力，因此開發類脂 A 疫苗佐劑成為近 幾年研究的熱點。 本實驗室利用染色體基因敲除和整合技術，構建一系列能合成不同結構類脂 A分子的大腸桿菌基因工程菌。其中HW001菌株能產生可用于疫苗佐劑的M-MPLA， 通過 TLC 及 ESI/MS 鑒定，該菌株可合成單一的 MPLA 結構，在 LPS 免疫功能中起著重要作用。具有重要的應用前景，生產方法簡單，利用簡單的培養基即可實現M-MPLA 的大量生產。此外，本實驗室具有成熟的 M-MPLA 提純工藝，可實現從菌株、發酵到純化整個工藝的轉讓。
江南大學
2021-04-11
精氨酸脫亞胺酶及瓜氨酸的生物制備
精氨酸脫亞胺酶（Arginine deiminase）簡稱 ADI，它能將精氨酸水解，生產瓜氨酸和氨，是生物體中參與尿素循環而起作用的酶。基于這個反應機理，目前精氨酸脫亞氨酶一方面可用于功能性氨基酸 L-瓜氨酸的生物制備；另一方面可作為藥物用于癌癥諸如肝細胞癌、黑色素細胞癌、腎癌等以及一些病毒感染的 治療。 瓜氨酸是一種非蛋白質氨基酸，具有抗衰老、增強免疫力、提高運動員力量與耐力、增加創傷愈合和改善微循環等功能。本項目通過菌種篩選獲得一株高產精氨酸脫亞酶的糞腸球菌菌株，通過分子改造，獲得適合人體生理條件的精氨酶脫亞酶，可用于醫藥；利用糞腸球菌來源的精氨酸脫亞氨酶可用于瓜氨酸的生物制備，瓜氨酸產量可達到 250g/L 以上，底物精氨酸的摩爾轉化率 100%。
創新要點
成功開發了具有自主知識產權的精氨酸脫亞胺酶生產菌株及瓜氨酸制備工藝，達到或超過國際先進水平。
江南大學
2021-04-11
γ-聚谷氨酸的工業化生產技術
主要由 D-谷氨酸和 L-谷氨酸通過酰胺鍵聚合而成。作為一種高分子聚合物，γ-聚谷氨酸具有一些獨特的物理、化學和生物學特性如良好的水溶性，超強的吸附性，能徹底被生物降解，無毒無害，可食用等。在農業、食品、醫藥、化妝品，環保，合成纖維和涂膜等領域具有廣泛的應用前景，因此極具開發價值。
微生物絮凝劑是繼無機絮凝劑和有機絮凝劑之后出現的一種新型的、可自然降解的水處理劑，具有高效、無毒、無二次污染的特點。微生物絮凝劑是一類由微生物產生并分泌到細胞外具有絮凝活性的代謝產物，一般由多糖、蛋白質、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質構成，分子中含有多種官能團，能使水中膠體懸浮物相互凝聚、沉淀。在傳統的絮凝劑中，無機絮凝劑投加量大，效果不佳，還會把大量金屬離子帶入最終產物中，對環境造成危害；有機合成高分子絮凝劑生物難降解，殘留單體有毒，會對環境造成二次污染。而微生物絮凝劑最突出的特點是具有生物降解性，而且高效、無毒、易降解、無二次污染且用途廣泛，是環境友好型絮凝劑，因而引起世界各國學者的廣泛關注和研究。
江南大學
2021-04-11
低聚乳果糖的工業化生產技術
低 聚 乳 果 糖 是 一 種 新 型 的 功 能 性 低 聚 糖 ， 化 學 名 為 O-β-Dgalactopyranosyl-(1,4)-O-α-D-glucopyranosyl-(1,2)-β-Dfructofuranoside，由三個單糖組成，包括葡萄糖基、半乳糖基和果糖基。它是 一種非還原性低聚糖，分子式和相對分子質量分別為 C18H32O16 和 504.4 g/mol。 25°C 時，低聚乳果糖在水中的溶解度為 3670 g/L，大于同溫度下蔗糖的溶解度 （2000 g/L）。相對于其他低聚糖，它的甜味特性比較接近蔗糖，甜度為蔗糖的 30%。另外，低聚乳果糖粉末具有較好的吸濕型。在中性時條件下加熱時，低聚乳果糖水溶液比較穩定，在 pH 值 4.5、120°C 條件下加熱 1 h 不會發生分解，
同等條件下，它的耐酸性、耐熱性與蔗糖水溶液相似。由于它低熱量、甜味特性接近蔗糖，具有改善腸道微環境、促進礦物質吸收、降低膽固醇和抑制脂肪吸收、免疫調節等生理功能，已經在各種食品中得到了廣泛應用。 本項目技術是以乳糖和蔗糖混合體系為底物，利用酶法生物技術合成低聚乳果糖。低聚乳果糖作為食品功能因因子可用于食品、飲料等相關領域。
江南大學
2021-04-11
低聚半乳糖的工業化生產技術
低聚半乳糖是由半乳糖基和葡萄糖基構成的聚合度為 2～6 的寡糖。低聚半乳糖具有甜度低、水分活度低，對酸、熱穩定等理化性質。低聚半乳糖還具有非致齲齒性、非消化性(具有類似膳食纖維的生理功能)、促進腸道雙岐桿菌增殖等功能。因此，低聚半乳糖作為一種功能性食品添加劑廣泛應用于乳制品、糖果、罐頭等食品。本項目提供一種利用 β-D-半乳糖苷酶與高濃度乳糖溶液反應得到高轉化率的低聚半乳糖的新技術。所得低聚半乳糖產品安全可靠，是一種很有市場潛力的功能性甜味劑。
江南大學
2021-04-11
基于藍光的新型消毒保鮮技術及殺菌模塊
藍光消毒技術是哈佛醫學院近年來發展的非特異性抗菌療法，在牙科保潔、美容等領域已得到應用，而且對人體皮膚幾乎無副作用。江南大學食品科學與技術國家重點實驗室首次將其應用到食品殺菌保鮮領域，其殺菌機制在于激發細菌和霉菌細胞產生活性氧（在致病菌胞內，不擴散到食品環境），活性氧導致微生物細胞死亡，通過藍光控制不會對食品本身造成傷害，因此在殺菌同時不影響感官品質。通俗講，紫外線是狂轟亂炸，玉石俱焚；而藍光則是精確制導，不傷無辜。本成果已開發出關鍵殺菌模塊，并在食品鏈、辦公場所、設備表面、環境多個場景獲得成功應用。
江南大學
2021-04-11
精氨酸脫亞胺酶及瓜氨酸的生物制備
精氨酸脫亞胺酶（Arginine deiminase）簡稱 ADI，它能將精氨酸水解，生產瓜氨酸和氨，是生物體中參與尿素循環而起作用的酶。基于這個反應機理，目前精氨酸脫亞氨酶一方面可用于功能性氨基酸 L-瓜氨酸的生物制備；另一方面可作為藥物用于癌癥諸如肝細胞癌、黑色素細胞癌、腎癌等以及一些病毒感染的治療。 瓜氨酸是一種非蛋白質氨基酸，具有抗衰老、增強免疫力、提高運動員力量與耐力、增加創傷愈合和改善微循環等功能。 本項目通過菌種篩選獲得一株高產精氨酸脫亞酶的糞腸球菌菌株，通過分子 改造，獲得適合人體生理條件的精氨酶脫亞酶，可用于醫藥；利用糞腸球菌來源的精氨酸脫亞氨酶可用于瓜氨酸的生物制備，瓜氨酸產量可達到 250g/L 以上，底物精氨酸的摩爾轉化率 100%。
江南大學
2021-04-11