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作為一種具有令人愉快的香味物質(zhì)，乙偶姻廣泛應用于食品、制藥、化工等 領域。微生物發(fā)酵法因具有生產(chǎn)效率高、原料來源廣泛、生產(chǎn)成本低、環(huán)境污染較小，產(chǎn)品純度可視為純天然等優(yōu)點，引起研究者的關注，具有廣大的應用前景。本研究利用高通量篩選策略，從土壤中篩選獲得一株 Bacillus amyloliquefaciens FMME044，在分析該菌株生理特性的基礎上，提出了有效地 發(fā)酵過程優(yōu)化策略，并通過基于連續(xù)培養(yǎng)的適應性進化工程，獲得一株耐受高濃度乙偶姻的突變菌株。 

番茄紅素具有強抗氧化作用，有卓越的防癌、抗癌、預防心血管疾病等功效，在食品、保健品、化妝品以及醫(yī)藥領域具有重要用途。目前，國外已將這一產(chǎn)品廣泛用于食品添加劑、功能性食品、醫(yī)藥原料等方面。2003 年，美國《時代》雜志把番茄紅素列在“對人類健康貢獻最大的食品”之首，番茄紅素由于其優(yōu)越的功能和防癌、抗癌作用，被譽為“植物黃金”，成為“二十一世紀醫(yī)藥保健制品 新寵”。 本項目采用生物發(fā)酵法生產(chǎn)番茄紅素，具備了工業(yè)化開發(fā)的條件，生產(chǎn)工藝成熟，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，番茄紅素產(chǎn)量可達 1.5-2.5g/L，處于國內(nèi)領先水平。 創(chuàng)新要點 采用三孢布拉酶菌發(fā)酵生產(chǎn)番茄紅素，其合成水平高于多種生物體，而且具有生產(chǎn)原料易獲得，不受自然條件限制，周期短和適用工業(yè)生產(chǎn)等優(yōu)點。 

在傳統(tǒng)淀粉糖的生產(chǎn)過程中，淀粉乳投料濃度通常在 25%~35%之間，淀粉乳經(jīng)液化、糖化后的酶解液需經(jīng)過蒸發(fā)濃縮等工序，以提高產(chǎn)物濃度，這消耗了大量的水資源與能源，增加了生產(chǎn)成本。本技術針對淀粉在液化、糖化過程中的粘度過大所導致的投料濃度較低等行業(yè)難題，通過生物酶法和物理場預處理，可將淀粉乳的初始濃度提高至 40%以上，減少淀粉乳的初始水分含量，制備高濃度淀粉糖產(chǎn)品。該項技術應用于玉米淀粉液化、糖化過程中，具有降低能耗、節(jié)約用水、提高產(chǎn)量、提高單位設備利用率、縮短生產(chǎn)周期、降低生產(chǎn)成本等特點，有著巨大的應用價值。

萘普生是一種傳統(tǒng)的非處方消炎、鎮(zhèn)痛藥物。作為一種手性藥物，其（S）-構(gòu)型化合物的消炎活性是（R）-構(gòu)型的28倍。對化學法合成的消旋萘普生進行拆分，得到光學純的（S）-萘普生，可以有效地提高藥效，減少毒副作用。 我們采用自行開發(fā)的重組酯酶催化消旋萘普生甲酯的立體選擇性水解，（S）-萘普生甲酯水解生成相應的（S）-萘普生，未反應的（R）-萘普生甲酯在強堿環(huán)境下進行消旋，得到消旋萘普生甲酯，回收后與新鮮底物混合，重新用于拆分反應。 由于萘普生甲酯在水中溶解性差，與酶接觸面積小，反應時底物濃度通常比較低，本項目中，我們采用簡單的機械破碎的方法，對底物進行粉碎，獲得細微的底物顆粒，極大地增加了萘普生甲酯顆粒的表面積，從而有效地提高了純水相反應介質(zhì)中萘普生甲酯的酶促反應速率，底物濃度可達到5%，并且反應結(jié)束后通過簡單過濾即可實現(xiàn)底物與產(chǎn)物的分離，工藝簡單。

萘普生是一種傳統(tǒng)的非處方消炎、鎮(zhèn)痛藥物。作為一種手性藥物，其（S）-構(gòu)型化合物的消炎活性是（R）-構(gòu)型的28倍。對化學法合成的消旋萘普生進行拆分，得到光學純的（S）-萘普生，可以有效地提高藥效，減少毒副作用。我們采用自行開發(fā)的重組酯酶催化消旋萘普生甲酯的立體選擇性水解，（S）-萘普生甲酯水解生成相應的（S）-萘普生，未反應的（R）-萘普生甲酯在強堿環(huán)境下進行消旋，得到消旋萘普生甲酯，回收后與新鮮底物混合，重新用于拆分反應。由于萘普生甲酯在水中溶解性差，與酶接觸面積小，反應時底物濃度通常比較低，本項目中，我們采用簡單的機械破碎的方法，對底物進行粉碎，獲得細微的底物顆粒，極大地增加了萘普生甲酯顆粒的表面積，從而有效地提高了純水相反應介質(zhì)中萘普生甲酯的酶促反應速率，底物濃度可達到5%，并且反應結(jié)束后通過簡單過濾即可實現(xiàn)底物與產(chǎn)物的分離，工藝簡單。相關技術已申請中國發(fā)明專利，申請?zhí)?01010114462.8

鈦硅分子篩（TS-1）對于以雙氧水為氧化劑的許多低溫有機反應，如烯烴環(huán)氧化、醇類氧化為醛或酮、芳香族化合物羥基化反應以及環(huán)已酮氨肟化反應中都表現(xiàn)出較高的性能，已在苯酚羥基化和環(huán)已酮氨肟化工業(yè)生產(chǎn)過程中得以應用。目前工業(yè)TS-1分子篩合成方法是以四丙基氫氧化銨（TPAOH）為模板劑，使正硅酸乙酯（TEOS）和鈦酸酯相繼水解，先經(jīng)水熱合成得到初產(chǎn)品，再對

項目簡介染料工業(yè)是世界主要化學工業(yè)之一，染料生產(chǎn)過程和使用過程中產(chǎn)生大量的廢水，已經(jīng)成為最重要的污染源。目前工業(yè)化生產(chǎn)和研究的染料廢水處理方法主要是吸附、化學降解、電解、膜分離和生物法等，這些方法中有的成本高、有的工藝復雜、有的產(chǎn)生二次污染。泡沫分離技術是近些年發(fā)展比較快的分離技術，泡沫分離技術具有設備簡單、投資少、能耗低和不產(chǎn)生污染而越來越受到更多研究者的重視。本工藝是用泡沫分離法處理染料廢水，因此成本低、工藝簡單和不產(chǎn)生二次污染且能在廢水處理的同時能得到染料產(chǎn)品。二、市場前景目前,我國合成染料年產(chǎn)量位居世界。這些染料是芳香族化合物，結(jié)構(gòu)復雜，難降解，具有潛在毒性。染料廢水直接排放，一方面造成染料的浪費，另一方面更重要的是將對環(huán)境造成嚴重污染，并可能通過食物鏈直接或間接影響人們的身體健康。因此利用泡沫分離技術具有設備簡單、投資少、能耗低和不產(chǎn)生污染的特性，探索成本低、工藝簡單和不產(chǎn)生二次污染且能在廢水處理的同時得到染料產(chǎn)品的新的染料廢水處理方法和工藝—泡沫分離法處理染料廢水工藝具有廣闊的應用前景。三、規(guī)模與投資  日處理100噸印染廢水，投資30萬元。四、生產(chǎn)設備  主要生產(chǎn)設備是泡沫分離塔和鼓風機。五、合作方式  共同開發(fā)和技術服務。項目負責人：吳兆亮聯(lián)系電話： 022-26564304

低聚果糖是由果糖基連接生成的多糖，微生物來源的果聚糖是含 有β (2→6) 糖苷鍵及少量β (2→1)側(cè)鏈的果聚糖，低聚果糖具有改善腸道菌群平衡的作用。低聚果糖特有的理化特性和生理功效如水溶 性膳食纖維、雙歧桿菌增殖因子等是以高純度低聚果糖為原料作實驗 而得結(jié)論。除了具有天然多糖共同的特點如生物相容性、生物降解性、 安全無毒，還具有抗腫瘤、抗糖尿病、免疫增強、降血脂等多種重要 的生物學功能，而且可用于制備納米材料，在生物醫(yī)藥和功能食品等 方面具有巨大的應用潛能，體現(xiàn)出巨大的潛在市場價值。 國內(nèi)目前 以酶轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)的低聚果糖執(zhí)行國家低聚果糖標準 GB/T 23528- 2009，產(chǎn)品是蔗糖-果糖或果糖-果糖聚合度為 2-9 的功能性低聚糖， 分子量為 342-1476。 新一代低聚果糖采用菌體發(fā)酵法合成生產(chǎn)，美 國市售產(chǎn)品分子量約 5000。是很好的益生元產(chǎn)品。 項目特色和創(chuàng)新之處： 南開大學環(huán)境微生物與微生物制造研究室從發(fā)酵食品中分離得 到一株解淀粉芽孢桿菌（Bacillus amyloliquefaciens LL3），它能夠利用 蔗糖合成低聚果糖。為了提高低聚果糖的產(chǎn)量和純度，項目組采用溫 敏質(zhì)粒結(jié)合反向篩選標記-------無痕基因敲除法對菌株的其他胞外產(chǎn) 物和六個胞外蛋白基因以及 3 個細菌胞外多糖基因（簇）進行了敲除； 5 L 罐分批發(fā)酵低聚果糖的產(chǎn)量（42 h）達到 43.34 g/L。為了進一步 提高蔗糖酶的分泌表達，項目組整合強啟動子和信號肽對菌種進行改 造，在 5 L 發(fā)酵罐采用補料分批發(fā)酵工藝，菌株低聚果糖產(chǎn)量達 101.7 g/L。分子量約 5000 Dal，純度 95%以上。 項目特色： 1. 菌種（Bacillus amyloliquefaciens）LL3 是分離自傳統(tǒng)發(fā)酵食品，生 產(chǎn)主要原料為蔗糖；菌種改造采用無痕基因編輯技術，具有安全性 2. 補料分批發(fā)酵產(chǎn)量為：101.7 g/L;分子量約為 5000；純度大于95.0%; 3. 授權專利號為：ZL201410405975.2 市場應用前景： 目前,低聚果糖的應用領域逐步擴大，除了生產(chǎn)人類保健品口服 制劑之外，在中老年營養(yǎng)品、中老年專用奶粉、嬰兒奶粉、部分營養(yǎng) 飲料等中實施添加；某些化妝品中也需要加入低聚果糖。還是替代抗 生素在飼料中添加的主要成分之一。隨著腸道菌群影響人類健康研究 新成果的不斷報道，低聚果糖----益生元/膳食纖維越來越受到人們 的青睞。開展該產(chǎn)品的生產(chǎn)將會獲得巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。另 外，生產(chǎn)中實施廢菌體回用技術工藝，可使發(fā)酵做到近零排放，具有 綠色生態(tài)效益.

由于2,3-丁二醇結(jié)構(gòu)較為復雜，化學合成2,3丁二醇成本較高，而不像1,4－丁二醇用乙炔合成那樣具有成熟簡單的工藝，所以一直很難實現(xiàn)大工業(yè)化生產(chǎn)。用生物法來制備2,3丁二醇既符合綠色化工的要求，又可避免化學合成的困難，受到了廣泛的關注。本項目從2,3－丁二醇生物合成途徑和整體代謝調(diào)控網(wǎng)絡著手，在系統(tǒng)分析粘質(zhì)沙雷氏菌（Serratia marcescens）細胞代謝網(wǎng)絡的基礎上，運用代分子生物學技術合理修飾細胞代謝途徑，使整體代謝網(wǎng)絡與中心代謝有機結(jié)合，提高代謝途徑的物質(zhì)定向流量，提高2,3－丁二醇的生物合成量，最后根據(jù)基因工程菌株的細胞特點，確定了大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)2,3－丁二醇新型工業(yè)化發(fā)酵調(diào)控策略。我們通過基因改造、培養(yǎng)基及調(diào)控策略的優(yōu)化，目前發(fā)酵水平BD的產(chǎn)量達到130g/L，達到國際先進水平。同時我們采取萃取/高真空精細分餾的分離方法已獲得了純度達95%結(jié)構(gòu)為內(nèi)消旋的2,3-丁二醇。該項目?00?年獲國家科技部“863”產(chǎn)品導向課題資助。

D-泛解酸內(nèi)酯是D-泛酸鈣與D-泛醇的重要手性中間體。D-泛酸作為一種重要的藥物、食 品添加劑和飼料添加劑，用途廣，市場大，目前全球D-泛酸鈣消費量大約17000t/a，歐美各國 是D-泛酸鈣的主要消費市場，其中美國約3200t/a、歐洲約2800t/a、亞洲約2500t/a、拉美等地 區(qū)約500t/a。D-泛酸鈣在全球市場呈現(xiàn)平穩(wěn)增長態(tài)勢，自然年增長率約5%。市場分析，泛酸鈣 作為飼料添加劑其銷量將穩(wěn)步增長，而它作為抑郁癥的輔助治療劑以及風濕性關節(jié)炎的輔助治 療藥物前景十分光明。D-泛醇又稱為維生素原B5，在體內(nèi)能轉(zhuǎn)化為泛酸，進而合成輔酶A，具 有促進蛋白質(zhì)、脂肪、糖類的代謝，保護皮膚表面和毛發(fā)光澤、防止疾病發(fā)生的作用，廣泛應 用于化妝品和個人洗護用品。隨著D-泛酸鈣和D-泛醇新用途的不斷被發(fā)掘，預計其國際市場 銷售有望迅猛增長。 該反應中DL-泛內(nèi)酯濃度20~25%，單次拆解率>30%；單批次反應周期<24 h；固定化酶重 復使用不少于50次。