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微生物转化生产γ-氨基丁酸
谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase , GAD)能专一地催化 L-谷氨酸裂解为γ-氨基丁酸和 CO2 的作用，以发酵培养的全细胞或酶液作为催化剂转化生产γ-氨基丁酸，所需设备简单，条件容易控制，转化体系杂质含量少，收率高，环境友好。本技术方法通过蛋白质工程改造和基因工程手段构建了高产谷氨酸脱 羧酶的突变株，经培养后，转化体系中添加湿菌体 10 g/L，以分批补料添加谷氨酸，转化 7 h，γ-氨基丁酸产量为 425.0 g/L，摩尔转化率达到 98%，γ-氨基丁酸生产强度达到 60.7 g/(L•h)。 关键技术 (1) 以大肠杆菌为宿主，生长快，周期短，催化效率高； (2)以廉价的富马酸为底物生产高附加值β-丙氨酸，成本低，收益高； (3)微生物转化具有专一性强、条件温和的优点，该法绿色、环保、可持续， 具有经济竞争力，有很好的产业应用前景
江南大学
2021-04-11
深海微生物驱动碳氮循环耦合研究
浮游植物在表层获取光能固定CO2，形成颗粒有机碳（POC）往下沉降，在深海再矿化后生成铵（NH4+），从而为深海化能自养细菌/古菌提供了能量来源。因此，氨氧化古菌和亚硝氧化细菌所介导的两步硝化过程是实现光能传递到深海被利用的重要途径，是深海重要的供能过程，支撑了海洋“黑暗固碳”——不依赖于光合作用的化能自养固碳，为深海生物圈提供了“新”的有机质，同时积累硝氮。由于亚硝氧化菌群研究的长期滞后，氨氧化和亚硝氧化功能群在深海的协作关系始终不明了，因此国际上对深海硝化菌群支撑的碳（C）−氮（N）耦合机理（定性）的理解仍极为有限，对C−N计量学关系（定量）的准确估算仍是空白。 该研究工作结合多组学分析、生理学实验、现场原位速率及动力学观测和模拟，以及生态系统模型，阐释了氨氧化古菌和亚硝氧化细菌显著差异的代谢策略，及两步氧化过程耦合、硝化与黑暗固碳耦合的生理生态学机制，建立了硝化菌群支撑的C−N、物质与能量转换的计量学关系，量化了深海硝化过程对深海生物圈及全球海洋碳循环的贡献和影响。该工作为深海物质与能量循环研究提供了新的参数，对深入认识深海生物地球化学过程具有重要意义。
厦门大学
2021-02-01
深海微生物驱动碳氮循环耦合研究
项目成果/简介:浮游植物在表层获取光能固定CO2，形成颗粒有机碳（POC）往下沉降，在深海再矿化后生成铵（NH4+），从而为深海化能自养细菌/古菌提供了能量来源。因此，氨氧化古菌和亚硝氧化细菌所介导的两步硝化过程是实现光能传递到深海被利用的重要途径，是深海重要的供能过程，支撑了海洋“黑暗固碳”——不依赖于光合作用的化能自养固碳，为深海生物圈提供了“新”的有机质，同时积累硝氮。由于亚硝氧化菌群研究的长期滞后，氨氧化和亚硝氧化功能群在深海的协作关系始终不明了，因此国际上对深海硝化菌群支撑的碳（C）−氮（N）耦合机理（定性）的理解仍极为有限，对C−N计量学关系（定量）的准确估算仍是空白。 该研究工作结合多组学分析、生理学实验、现场原位速率及动力学观测和模拟，以及生态系统模型，阐释了氨氧化古菌和亚硝氧化细菌显著差异的代谢策略，及两步氧化过程耦合、硝化与黑暗固碳耦合的生理生态学机制，建立了硝化菌群支撑的C−N、物质与能量转换的计量学关系，量化了深海硝化过程对深海生物圈及全球海洋碳循环的贡献和影响。该工作为深海物质与能量循环研究提供了新的参数，对深入认识深海生物地球化学过程具有重要意义。
厦门大学
2021-04-10
兽医微生物种质资源鉴定与技术
本成果总体达到同类研究的国际先进水平，在兽医微生物菌毒种资源规范性描述方 面处于国际领先水平，在兽医微生物菌毒种资源的筛选和创新性应用等方面处于国际先 进水平。本成果于2009年获得成果鉴定证书，获得2010年度山东省科技进步奖二等奖。 本成果分离鉴定了具有平台资源号的280株细菌。其中，大肠杆菌80株，金黄色葡 萄球菌30株，猪链球菌50株，鸡伤寒沙门氏菌103株，特殊菌株17株。分离鉴定了186株 病毒，其中NDV 60株，猪繁殖与呼吸综合征病毒50株，犬瘟热病毒3株，猪传染性胃肠 炎病毒10株，猪流感病毒3株，禽流感病毒20株，鸡传染性支气管炎病毒20株，鸡传染 性法氏囊病毒20株。对分离、收集和整理以前所保藏的菌毒种等方式获得的33种3444株 菌毒种进行标准化整理整合，完成了相应菌毒种种资源数据信息（包括个性信息和共性 信息）的采集、录入、上报，完成280幅图像信息采集、整理、上报，完成101株菌（毒） 种资源16SrRNA或病毒资源部分核酸序列的测定、上报。并向国家兽医微生物菌种保藏 管理中心国家兽医微生物标准菌种保藏库上交了1621株菌（毒）种，实现了兽医微生物 菌毒种资源的信息及实物共享。起草了“布鲁氏杆菌菌种资源描述规范”和“牛结核杆 菌资源检测技术规程”，验证完善了“结核杆菌菌种资源检测技术规程及试点应用”等 9个兽医微生物资源检测技术规程。制定了“犬瘟热诊断技术”的国家标准。对分离的 部分菌毒株进行生物学特性研究，为相关单位的科学研究提供了优良菌毒种。
青岛农业大学
2021-04-11
微生物法生产天然香料α-松油醇技术
已有样品/n微生物法生产天然香料α-松油醇技术。 成果简介：α-松油醇(FEMA 3045)有稳定的丁香花、铃兰花等花香香气，是我国重要的出口香料品种，可用于调配柠檬、甜橙、桃子、柑橘等食用香精。α-松油醇天然存在于柑橘精油、松节油、桉叶油、迷迭香油等多种植物精油中，但在精油中的天然含量一般较低，因而实际使用的α-松油醇主要来源于化学合成。本成果突破现有技术以化学合成法生产α-松油醇的技术瓶颈，提供一种微生物法生产香料α-松油醇的方法，通过该法生产的香料属于天然香料，克服了化学合成法存在的安全性问
华中农业大学
2021-01-12
固定化微生物处理化工废水技术
(1) 针对有机化工废水毒性强、难生物降解的特征，通过非均相 Fenton 氧化，将难降解的污染物转化为易生物处理的物质之后与固定化微生物联用，提高有机化工废水效率和降低成本，探讨化工废水中典型有机污染物的催化氧化降解和生物降解的相互影响机制，对于控制化工废水对环境的污染具有重大的理论意义和实用价值；(2)设计制备磁性微纳米非均相 Fenton 催化材料，具有比表面积大、扩散阻力小、表面活性高等特性，能高效诱导产生羟基自由基，将难降解有机污染物降解为 CO2、H2O 和其他矿物盐，整个过程绿色、无二
兰州大学
2021-01-12
食品中微生物风险分析及监控技术
一、成果简介 食源性病原微生物目前是威胁我国食品安全的首要风险。通过分子生物学手段可快速、准确、廉价的检测病原微生物，但传统分子生物学技术在食品微生物检测中只能做到靶向检测和事后检 测，即在例行检查中只检测种类有限的常规病原微生物，而不在常规检测范围内的病原微生物在爆发食品安全事件后才进行检测，这种靶向性和后验性导致食源性病原微生物检测的遗漏和滞后。另 外，传统的分子生物学技术一次实
中国农业大学
2021-04-14
微生物菌制剂处理粪便、净化养殖水
微生物菌制剂处理禽畜粪便，使禽畜粪便无臭味，进一步把大分子有机物发酵降解为小分子有机物，使植物更容易吸收利用。在高温发酵阶段温度可达60～70℃，经过发酵处理的鸡粪变为无病毒、无虫卵、无害虫的卫生肥料。变臭粪为绿色食品生产的上等肥料，既改善环境又增加了有机肥资源。特别适合养鸡户多的县，或者大的养鸡厂，具有很高的经济效益、环境效益。微生物菌制剂净化养殖水，也可以净化景观用水，比如旅游地的湖泊、水库、河流受到污染，或者城市公园的水富营养化等都可以用本菌制剂治理，达到污水变清、保护水资源的
南开大学
2021-04-14
基于微生物调控的水体原位生态修复技术
氮、磷过度排放导致的水体富营养化成为全球水环境面临的挑战之一，特别是由此引发的蓝藻爆发、水体生态功能丧失及饮用水资源危机成为各国政府亟待解决的关键问题。如何实现氮磷营养盐的合理分配和调控，成为防止水体富营养化和构建完善的水体生态系统的核心和关键。微生物活化设备照片 同济大学环境科学与工程学院柴晓利教授团队研发的水体微生物活化技术，突破了传统旁通水处理工艺、水生动植物修复技术的不足，通过激活土著优势菌种，使之快速增殖，打破原有水体微生态平衡，用水体本身容积代替传统的有限生物反应器，大大增加微生物的增殖空间，充分发挥微生物对污染物的削减能力，改善生态系统赖以生存的透明度、营养盐等不利条件，重组、完善水体微生态系统，恢复水体自净能力，最终脱离人工干预回归自然，具有重要的实际应用意义。 基于微生物调控的水体原位修复技术解决了地表水环境轻度污染水体（富营养化）治理的技术瓶颈，引领了低污染负荷饮用水水源地氮素污染控制技术的发展方向，具有重要的社会环境效益。目前该技术已经获得相关授权专利11项，在全国十几个省市30多个水生态修复工程项目中得到了推广应用，累积项目合同额超过3亿元。
同济大学
2021-04-11
手性氨基酸的微生物高效生产方法
手性氨基酸作为最重要的原料和中间体，市场规模也越来越大。本项目研发的手性氨基酸包含 L-2-氨基丁酸、D-苏氨酸、L-天冬酰胺、L-叔亮氨酸、L-色氨酸等。2-氨基丁酸是一种非天然的氨基酸，是一种重要的化工原料，被用作为多种手性药物合成中的重要中间体，包括抗结核药物乙胺丁醇、布瓦西坦和抗癫痫 药物左乙拉西坦。D-苏氨酸是天然氨基酸 L-苏氨酸的光学异构体，是一种非天然氨基酸。主要应用于手性药物、手性添加剂和手性助剂等领域，在制药行业作为手性合成的手性源，主要用于生产新型光谱抗生素、D-苏氨醇和多肽合成过程的苏氨酸保护剂。L-天冬酰胺是常见的 20 种氨基酸之一，在食品、医药、化工合成、微生物培养等领域广泛应用。L-天冬酰胺可以作为添加剂用于清凉饮料,同时在肿瘤治疗及蛋白质糖基化中扮演重要角色。L-天冬酰胺常用于氨基酸输液，以及具有降压、平喘、抗消化性溃疡、胃功能障碍等功能，并可用于治疗心肌梗死、心肌代谢障碍、心力衰竭、心脏传导阻滞、疲劳症等。此外，L-天冬酰胺也是微生物培养和动物细胞培养重要的添加剂。L-叔亮氨酸是一种非蛋白原的手性氨基酸, 由于叔丁基的空间位阻大, 叔亮氨酸的衍生物可在不对称合成中作为诱导不对称的模板。随着不对称合成的发展, 叔亮氨酸的应用也非常广泛。又由于占空间大的叔丁基链及其疏水性, 它在多肽的合成中能够很好地控制分子构象, 增加多肽的疏水性和受酶降解的稳定性, 因此在药物和生物应用中正迅速地发展, 用于抗癌、抗艾滋病等药物和生物抑制剂及肽等。
江南大学
2021-04-11