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煙酸又稱維生素 PP 或維生素 B3，是人體必需的 13 種維生素之一，作為藥物中間體及飼料或食品添加劑具有廣闊的國內外市場，全球煙酸市場在 8 萬噸以上，目前主要采用化學法生產。 本項目打通了生物轉化 3-氰基吡啶制備煙酸的工藝路線，建成了國際上首條煙酸生物法生產線，技術水平達到國際領先。項目獲得了自主知識產權菌種、建立了腈水解酶的高效表達和系統改造技術、構建了固定化和高濃度轉化體系；腈水解酶發酵酶活及煙酸轉化產量均為目前國際報道的最高水平。已建成年產2000 噸煙酸生物法生產線，相比傳統化學合成工藝節約能耗 30%以上，降低污染物排放 70%以上。在 Catal Sci Tech，ChemCatChem，Crit Rev Biotechnol 等國內外期刊發表論文 20 余篇，1 篇入選BioMed 數據庫 Highly accessed 論文；213受邀合編英文專著 1 部；申報國家發明專利 15 項，其中已授權 9項。 

項目成果/簡介:以我市豐富的綠藻生物質資源（滸苔、石莼）為主要研究對象，針對藻體胞壁特性、多糖結構、理化質構特性及生物活性進行系統研究，探索出一系列具有自主知識產權的綠藻生物工程技術，攻克了海藻溫和高效轉化關鍵技術，率先實現綠藻綜合利用及其產品的成果轉化與產業化推廣，實現生物乙醇、精準生物肥、綠藻多糖等農用制品的規模化生產，經濟效益顯著。系統性闡明了綠藻糖鏈分子結構、理化性質、生物學功能及其空間定量構效關系，首次構建綠藻多糖工具酶系并明晰酶多位點催化與調控機制。創新性建立了綠藻資源的生物轉化關鍵技術，突破了藻體溫和破壁液化與高效提取轉化技術瓶頸，開發了具有自主知識產權菌株的綠藻工具酶的液體高通量發酵與規模化制備技術。構建基于計算機在線智能控制的硫酸鼠李低聚糖酶法精準制備技術、人工智能神經網絡下的糖鏈構效實時預測系統、穩定性葉綠素制取以及非酸溫和預處理乙醇轉化技術，開拓了綠藻資源高值化綜合利用的新領域。項目階段:工業化生產階段效益分析:滸苔（Enteromorpha prolifera）和石莼（Ulva lactuca）是我國黃海、東海最主要的綠藻資源，同屬于綠藻綱、石莼目，具有良好食用和藥用價值，（本草綱目、臨海異物志等），在我國東南沿海養殖量均在10萬噸以上。我國黃海海域自07年以來連續10年暴發綠潮滸苔，生物量高達1000萬噸每年。將這類大型生物質資源合理利用并高值轉化，不僅有助于環境保護，而且會帶來顯著的經濟效益。項目開發產品包括綠藻多糖工具酶、硫酸鼠李低聚糖、穩定性葉綠素、農用精準生物肥、功能性飼料添加劑、新型植物病害生物防治等生物制品。在農用制品領域實現綠藻精深加工的成果轉化與產業化推廣，開拓了我國海藻利用范圍，提升產業整體技術水平，市場預期前景廣闊。知識產權類型:發明專利 、 軟件著作權知識產權編號:ZL2012102016043 ZL201410298678.2 ZL2013102784589 ZL2012101066863技術成熟度:通過中試技術先進程度:達到國內領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無

以主要的植物源性蛋白飼料原料為研究對象，針對原料的營養價值特性，系統建立抗營養因子高效降解菌株的篩選方法，借鑒現代發酵工程的優化理論，建立有益代謝產物的檢測與控制和發酵參數相關的優化研究方法，確立規模化生產工藝并進行關鍵設備的選型，制造品質穩定可靠的發酵蛋白飼料，并建立相關產品的質量指標體系，為緩解我國蛋白飼料資源緊張提供現實可行的方法，實現我國飼料及養殖工業的健康持續發展。 

項目背景是北京市燃氣緊缺，日缺口最多達800萬立方米；北京市大力推廣市政天然氣管網入村工程；污水處理產生的大量污泥造成了嚴重的環境污染；北京2014年工業污泥產量超過100萬噸；污泥是城市水處理廠的伴隨產物，隨著社會文明的進步以及環保水平的提高，污水處理能力和處理量也在逐年增長, ,污泥的處理處置問題已成為世界性的課題。 目前國內污泥的處理處置率很低,主要是填埋和農用,也有一部分進行焚燒處理,而這些處理方式均會導致不同程度的二次污染問題。污泥熱解技術具有可回收能源 和有用物質、技術不復雜、氣體能源產品可不需要儲存、對不同的物料成分可以靈活運行等優點。 項目創新點在于太陽能干燥技術實現污泥干燥和減量化，有低能耗、綠色環保的優勢。污泥熱解-氣化工藝及關鍵設備循環流化床均系自主開發，具有自主知識產權，可實現污泥所蘊含的化學能高效轉化為生物燃氣。污泥熱解-氣化工藝主要產品系生物燃氣，聯產灰分和中壓蒸汽。污泥熱解-氣化工藝實現污泥中灰分無害化利用制建材并回收重金屬。污泥熱解-氣化工藝實現廢物零排放，原子經濟性高。 本技術使用固定床反應器,以制備氣體燃料為目的,對城市污水處理廠的污泥進行了熱解資源化研究。以污泥為原料進行了熱解工藝開發,考察不同反應條件對熱解效果的影響。得出在合適的操作條件下,污泥熱解制備氣體燃料最佳的反應條件。此時,氣體產率達35%,所得氣體中可燃組分H2、CH4和CO的總含量達到了60% ,產氣熱值為8039.77kJ/m3。對500℃時生成的焦油進行了成分分析,發現焦油中N和O含量較高,若用于燃燒可能會產生較多的二次污染物。 分別用干污泥和濕污泥與生物質混合,進行共熱解技術開發。結果發現,當干污泥中摻混50%時,能有效提高污泥熱解的氣體產率。濕污泥與生物質進行混合熱解時, 隨混合物中生物質比例的增加,溫度的增加,氣體產率、氣體熱值逐漸增加。對污泥熱解殘渣進行了水蒸氣氣化反應。分別改變溫度、固相停留時間、水蒸氣流量和 催化劑等條件,考察其對氣化結果的影響。得出污泥熱解殘渣水蒸氣氣化制取富氫燃氣的最佳條件。

以我市豐富的綠藻生物質資源（滸苔、石莼）為主要研究對象，針對藻體胞壁特性、多糖結構、理化質構特性及生物活性進行系統研究，探索出一系列具有自主知識產權的綠藻生物工程技術，攻克了海藻溫和高效轉化關鍵技術，率先實現綠藻綜合利用及其產品的成果轉化與產業化推廣，實現生物乙醇、精準生物肥、綠藻多糖等農用制品的規模化生產，經濟效益顯著。 系統性闡明了綠藻糖鏈分子結構、理化性質、生物學功能及其空間定量構效關系，首次構建綠藻多糖工具酶系并明晰酶多位點催化與調控機制。 創新性建立了綠藻資源的生物轉化關鍵技術，突破了藻體溫和破壁液化與高效提取轉化技術瓶頸，開發了具有自主知識產權菌株的綠藻工具酶的液體高通量發酵與規模化制備技術。 構建基于計算機在線智能控制的硫酸鼠李低聚糖酶法精準制備技術、人工智能神經網絡下的糖鏈構效實時預測系統、穩定性葉綠素制取以及非酸溫和預處理乙醇轉化技術，開拓了綠藻資源高值化綜合利用的新領域。

真菌疏水蛋白具有自我裝配成膜的性質，因此 （1）疏水蛋白可作為蛋白和細胞固定化的媒介，可用于生物傳 感器和生物芯片，作為引發層，交聯上配體或形成融合蛋白，能使特 定分子固定化到特定表面。 （2）它能改變表面的屬性，保護表面。可用于提高醫學器官移 植物生物相容性和防止微生物細胞粘附；可應用于醫藥行業中燒傷、 創傷的創面保護，為臨床病人創面保護和恢復提供一種安全無毒、操 作簡便、高效低耗的新手段。 （3）作為一種生物表面活性劑，疏水蛋白還可以用于促進土壤 中的污染物的降解和應用在石油泄漏后回收石油的過程中。 （4）疏水蛋白具有表面活性，可用于食品對抗相變能力并形成 穩定泡沫，使其在密封食品生產上發揮重要作用； （5）也可用于日用化妝品生產中，因疏水蛋白可以作為洗潔產 品的成分，根據其疏水、親水兩相間的轉變，可通過自我裝配而將面 部的油脂等疏水的成分包裹起來，再用水清洗將其除去，也可以作為 保護秀發的天然膜，使發部維持清潔并保持一定水分；將它運用到面 部的美容護理，由于它的特性，能使皮膚表面形成一層天然生物活性 保護膜，起到皮膚保濕、免受外界空氣中污濁物的侵害，從而達到護膚美容之功效。 （6）疏水蛋白直接包裹藥物以改變藥物溶解性并實現控、緩釋。 通過真菌疏水蛋白與難溶于水的藥物混合，可以達到良好的分散效果， 并延長了兩種藥物的藥效持續時間。 （7）真菌疏水蛋白與其他的功能性蛋白或小肽組成融合蛋白， 同時發揮疏水蛋白的穩定吸附材料表面的特性和功能性蛋白或小肽 的特異性功能，如在組織工程、抗炎抗菌材料等。 項目特色： 純天然生物制品，無毒害，無污染。耐酸堿，抗相變能力強。自 我裝配形成有活性的蛋白膜。具有良好的熱穩定性和透氣不透水性。 由于它的特性，使得它具有：（1）自動成膜，無需貼敷，使用便利； （2）透氣性優良；(3)純天然無化學添加成分，瑞氏木霉已被證明是 安全的菌種；（4）組織相容性好，避免了嚴重的排異反應；（5）耐高 溫（100 攝氏度仍保持活性），易于消毒；（6）穩定不降解，便于產品 的長期保存；（7）用表面活性劑就可以很容易地清洗（8）延展性好， 1 毫克的疏水蛋白在液面就可以展開 1 平方米的薄膜（9）透明，可直 接透過成膜觀察（10）性價比高。 市場應用前景： 目前國際上尚未實現疏水蛋白的工業化生產，其相關應用產品的 開發更為滯后。我們在已實現疏水蛋白中試研發的基礎上，擴大發酵 規模，進行后續產品的開發，我們的技術和工藝現居國際領先地位， 無疑會占有寶貴的先機。 疏水蛋白產品將作為新一代膜生物活性材料進入市場，它的出現 將會革命性地取代現有化學產品，這無疑給人類的健康帶來了很大的 益處，消除人類在預防和治療疾病、食品加工、以及醫學檢測、食物保鮮方面為健康做出努力的同時給自身帶來的潛在危害，而且價格更 為低廉。因此，本項目大規模生產疏水蛋白及其應用開發是有非常廣 闊的市場前景的，并且我們的技術在國際和國內市場處于領先地位。 這些產品都將在國際市場上處于最優競爭狀態。

FDP在本世紀初就已發現，作為藥物研究始于80年代初，通過80-90年代大量的臨床試驗，證明FDP是急性心肌梗塞、心功能不全、冠心病、心肌缺血發作、休克等癥的急救良藥和重要的治療手段，有利于改善心力衰竭、肝功能衰竭等臨床危象，在多種外科手術中可作為重要輔助藥物使用，并對各類肝炎引起的深度黃疸、轉氨酶升高及低蛋白血癥等有良好的治療作用，因此近年來國內外對此藥