成果简介： 花生四烯酸（Arachidonic acid ，ARA）是人体必需脂肪酸，现有近百个国家列入营养强化剂国家标准。过去，除了母乳，ARA主要从某些动物内脏提取。本课题组，为了解决ARA资源，在国家863项目以及国家科技支撑计划等项目的资助下，利用自主筛选的高产菌株，研究微生物来源的ARA单细胞合成技术，ARA得率达到10 g/L（7吨

项目来源于国家科技部 “973”重大基础研究、“863”重点项目和上海市重点项目，旨在解决工业发酵过程优化与放大中的科学问题和生产实践推广，此技术可广泛应用到生物制药、食品工业、化工、农业等多个应用领域，开发的技术及工艺、工程和装备均处于国际先进水平。项目技术特点：（1）提出了工业发酵过程工程的多尺度优化理论，建立了基于细胞代谢的宏观代谢流检测与控制和参数相关分析的优化研究方法，建立了基于细胞生理代谢特性和反应器流场特性相结合的工业发酵放大方法；（2）研制了专门用于发酵过程优化与放大研究用的装备，并应用到工业发酵过程中；（3）建立了基于工业发酵过程数据处理与实时远程诊断的工业发酵过程信息处理系统；（4）开发了专门用于过程优化与放大研究用软件包；（5）已应用到十余个产品的过程优化中，产品产量大幅度提高；（6）实现生物过程工艺、工程、装备一体化研究。曾三次获得国家科技进步二等奖，近年申请专利十余项。

中试阶段/n成果简介：目前，农业生产减肥增效、节能降耗、减少环境污染是人们关注的热点。聚γ-谷氨酸（简称“γ-PGA”）作为一种绿色生物大分子材料，不仅可使作物增产10-30％，节肥10-20％，还可提高作物品质和作物抗病耐旱能力。华中农业大学农业微生物学国家重点实验室率先在国际上开展了γ-PGA在农作物栽培中的应用，已申请γ-PGA发酵及γ-PGA在农业领域的应用等5项中国发明专利，其中获得3项发明专利授权。三项相关课题鉴定成果分别于2007年，2008年，2009年通过湖北省科技厅组织的专家鉴定

一种单细胞微生物发酵系统及其发酵方法，本发明属于生物发酵设备及方法，解决现有装置发酵过程中 pH 值不易控制的问题，并解决现有发酵方法每轮发酵种子扩培次数过多、导致花费时间过长及成本过高的问题。本发明的发酵系统，包括发酵罐装置和 N 级种子罐装置，发酵罐装置包括培养罐、中和剂储罐、循环泵和可编程逻辑控制器，各级种子罐装置的组成、结构均与发酵罐装置相同，仅尺寸有区别。本发明的发酵方法，包括预装、种子扩培、种子暂存、发酵、第N 级种复培和循环步骤。采用本发明，缩短了种子扩培时间，降低了染菌风险，较大地节

该成果 2011 年获江苏省科技进步二等奖。该成果定向构建益生菌筛选模型；进行益生菌筛选、种质资源库的建设及发酵剂研发；创新性地研究了增强益生菌粘附和定植能力的新体系；开展了益生菌及其发酵乳降血压、降血脂、免疫调节及抗氧化功能特性研究；进行高品质发酵乳关键技术研发。

本项目涉及功能性醋酸菌/乳酸菌及其发酵调控技术，可用于果蔬饮品、酵素、新型调味品的发酵制造。水果、蔬菜等农产品由于其保质期短，运输成本高，较适宜于在原产地或产地附近进行深加工，以延长保质期及产品附加值。发酵类果蔬饮品由于经过微生物处理，在口味、质地以及营养成分等方面均得到了显著改善，其中果蔬类益生菌类发酵饮品，更是得到关注健康的消费人群的青睐。然而目前市场中的发酵果蔬汁类产品，鱼龙混杂，很多产品存在发酵程度不高；高度依赖后调配；微生物混乱及发酵过程控制不科学；食品安全性不能得到保障等问题。 针对这一类型的产品，本项目从发酵菌种、发酵工艺、功能成分分析以及产品标准化等方面系统的进行了研发。 1）丰富的菌种：本课题组拥有近百株背景明确、安全可靠、发酵性能优良 的微生物，形成了完备的酿造用菌种库，包括乳酸菌、醋酸菌、酵母菌、米曲霉等。可以针对不同的发酵原料以及最终产品口感及质构的要求，选择一种益生菌或复合发酵菌种，实现个性化的定制需求。 2）科学工艺：通过科学的发酵工艺及过程控制，实现了乳酸菌等微生物的高密度培养，活菌数可达 100 亿/ml。大幅降低生产成本和周期，混菌发酵可由几个月缩短至 10 天内，乳酸菌发酵缩短至 24 小时内。实现高效的物质转化，总酸可以达到 6%，提高产品品质及生产稳定性。 3）成分分析：建立了完备的发酵产品成分分析技术平台。针对与产品风味、以及肠道调节、增强免疫等健康功能紧密相关的有机酸、短链脂肪酸、多酚、多肽等功能成分进行精确定量分析以及健康功能评价。 4）产品风味: 本课题组研发的果蔬发酵产品口味浓郁、发酵特色明显，无不良异味。避免了发酵后的过度调配及添加剂的使用，即可达到较优的感官要求。符合健康、绿色的现代加工食品的需求。 

成果描述：采用高效预处理、低温酶萃取、盐析和膜分离等成套技术，从新鲜动物皮、鱼皮、鱼鳞等不同原料中制备未变性胶原蛋白，解决了获取大量高纯度、未变性的化妆品用和医用生物活性胶原的技术难题；掌握了通过物理与化学改性手段调控未变性胶原的热稳定性、流变学等性能的方法和原理，为未变性化妆品用和医用胶原的产业化利用提供了技术支撑。目前，化妆品用和医用生物活性胶原蛋白生产技术已分别在成都新际生物活性胶原开发有限公司和广东胜驰生物科技有限公司成功实现产业化，产品技术参数与天然胶原标准品一致，经济效益显著，具有较强的市场竞争力。市场前景分析：生物活性胶原即未变性胶原，具有三股螺旋结构，分子量为30万，能够促进细胞生长、可生物降解，且生物相容性与机械力学性能良好，已广泛用于美容护肤、组织工程等领域。胶原作为一种高技术含量的生物材料在生物医学、化妆品等领域具有巨大的潜在市场。首先生物活性胶原作为一种生物材料本身具有无限的生命力，是全世界科学家都在研究开发的新型材料之一，国内当前处于探索性开发阶段，因此只要抓住这个先机将来就可以获得良好的回报；其次生物活性胶原的深加工产品拥有巨大的消费群体，这主要是由于生物活性胶原具有其它化妆品的活性成分所无可比拟的增强皮肤弹性，祛除细小皱纹，优良的保湿、护肤的确切效果，先期投入的第一代产品已被市场认可。目前，本项目的先期产品技术已在成都、广东的2家公司实现生物活性胶原原料的产业化，制备的精华液、面膜、眼贴膜等护肤产品市场反应效果良好，作为医用胶原海绵、骨修复材料的原料也即将投入市场，产品市场仍存在很大的开拓空间。与同类成果相比的优势分析：化妆品用和医用生物活性胶原液体（4mg/mL）每毫升售价约为20元，而生产成本每毫升仅约为2元，因此每公斤生物活性胶原液体的利润为1.8万元。可见，本项目技术生产的未变性胶原功能材料具有很大的利润空间，经济效益非常显著，具有很强的市场竞争力。

本发明涉及一种含有稠李花色苷的预防老年痴呆保健品。按重量百分比组成如下：稠李花色苷30%-50%，稠李多糖10%-30%，高粱米多肽5%-15%，板栗多肽5%-15%，山药提取物5%-10%、茯苓提取物5%-10%、川芎提取物5%-10%、麦门冬提取物5%-10%。对其所具有的预防老年痴呆功能进行体外实验和动物实验研究，发现该保健品具有预防老年痴呆的活性与功能，可以代替化学合成药物，避免过多的化学合成药物毒副作用，使得稠李花色苷组合物具有更广阔的发展前景，并且成为可以应用于保健品中的新兴成分。本发明前期投入约10万元，属于保健品领域，具体的涉及一种预防老年痴呆保健品，市场前景广阔。

本发明涉及一种含有稠李花色苷的预防老年痴呆保健品。按重量百分比组成如下：稠李花色苷30%-50%，稠李多糖10%-30%，高粱米多肽5%-15%，板栗多肽5%-15%，山药提取物5%-10%、茯苓提取物5%-10%、川芎提取物5%-10%、麦门冬提取物5%-10%。对其所具有的预防老年痴呆功能进行体外实验和动物实验研究，发现该保健品具有预防老年痴呆的活性与功能，可以代替化学合成药物，避免过多的化学合成药物毒副作用，使得稠李花色苷组合物具有更广阔的发展前景，并且成为可以应用于保健品中的新兴成分。

【项目来源】依托课题为十一五重大新药创制专项“马钱子碱贴剂经皮给药治疗癌性疼痛的研究”，曾获得2016年中航工业全国大学生创业大赛第十届挑战杯金奖。 【类    别】医疗器械。 【项目简介】本项目采用国内首创的复合磷脂脂质体技术开发能够模拟真实皮肤角质层屏障结构、组成与功能的脂质体人工皮肤膜LipSkin；经系列试验及第三方检测验证，LipSkin从结构上能模拟角质层特殊的“砖-墙”结构；从组成上具有与真实皮肤相同的脂质特征吸收峰与角蛋白特征吸收峰；用模型药物进行皮肤渗透性测试验证LipSkin在屏障功能上与真实皮肤的相关系数达99.29%；从功能上验证测试化学品皮肤腐蚀性与真实皮肤相关系数达94.60%。此外，电阻检测技术的应用保障了LipSkin产品的质量可控性和测试重现性，具有广阔的商业化开发前景。由此，LipSkin技术成熟，可产业化开发。 【创新要点】①首次采用磷脂材料制备皮肤模型LipSkin，并突破性应用于模拟难度较高的毒理学检测领域，通过三层三明治型的结构模拟真实皮肤的结构，进而模拟其功能，这种应用至今未见报道； ②利用不同比例的复合磷脂能够模拟不同程度的角质层屏障功能，所以能够灵活调整复合磷脂的比例来模拟不同类型的皮肤，以适应皮肤腐蚀性测试中不同种族、年龄、性别人群的需求，这是团队的首次发现；  ③处方中加入了真实皮肤中的成分胆固醇、神经酰胺、角蛋白等增加其皮肤屏障功能的模拟程度：其中磷脂材料及胆固醇、神经酰胺等模拟皮肤的脂性通道以此模拟脂溶性成分的透过路径，角蛋白模拟皮肤的水性通道以模拟水溶性成分的透过路径，这样的处方设计也属原创；  ④用载入荧光探针罗丹明B的脂质体层来模拟真皮层以模拟真皮层细胞因腐蚀受损而释放出有色试剂的表征手段同样处于全球首创。 【推广应用前景】据报道，美国知名市场调查与咨询公司Markets and Markets预测：到2021年体外毒理学测试市场将从2016年的141.5亿美元猛增至273.6亿美元，年复合增长率将达14.1%，由此推测，皮肤腐蚀性作为毒理学检测中的指标之一，预测其至2021年的全球市场潜量将超20亿美元。 市场上用于皮肤腐蚀性测试的体外皮肤模型有两种：EpiSkin, EpiDerm, EpiKutis,Phenion为人重组皮肤模型，其因采用原代人角质细胞作为原料，来源稀少且昂贵，导致其售价极为昂贵，且人角质细胞受人种差异影响而不具有通用测试价值；而Corrositex模型为蛋白分子水凝胶模型，其只适用于由酸碱度差异引起的皮肤腐蚀性，测试范围窄，据报道其准确度为37.5%，不能满足测试精度的要求；只有本项目所推出的LipSkin皮肤模型兼具测试范围广（由脂溶性、酸碱度差异引起的腐蚀性均可测试）、测试精度高（>90%）、价格合理（市售产品价格的5~22%）等优点，推广价值巨大。 【进展情况】已获发明专利1项。