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工程酿酒酵母高效合成人参皂苷Ro
本发明达到的技术效果为工程化酿酒酵母菌可实现无需添加异源前体物或底物仅通过培养微生物即可从头合成高效人参皂苷Ro、竹节参皂苷Ⅳa、姜状三七苷R1等三种齐墩果烷型稀有人参皂苷以及金盏花苷E。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、技术分析
人参皂苷Ro 是人参的主要活性成分之一，具有多种药理、生理活性,在人参中含量较低（约0.4%），无法满足日益增长的市场需求，而利用微生物从头合成人参皂苷Ro则可以有效解决该问题，颠覆传统的获取方式，然而合成途径未知，目前尚未有利用微生物从头合成的报道。
本发明技术方案：1.通过生物信息学分析，对现有数据库中的多种植物基因组、转录组数据进行分析和比对，初步筛选候选基因，再结合前期经验和实验基础通过进化树分析、同源建模、分子对接、保守序列分析等手段，确定最终的候选基因；2.通过酶工程等手段，对候选基因进行重组表达、体外酶活验证、底物谱验证等，挑选最合适的酶；3.通过合成生物学、代谢工程、分子生物学相关技术手段，对相关酶进行质粒构建、底盘宿主代谢网络调控、异源途径整合，最终成功构建人参皂苷Ro微生物细胞工厂。
本发明解决了人参皂苷Ro天然代谢途径未知、异源途径与底盘宿主适配性、已报道相关酶活性低等关键技术问题。本发明达到的技术效果为工程化酿酒酵母菌可实现无需添加异源前体物或底物仅通过培养微生物即可从头合成高效人参皂苷Ro、竹节参皂苷Ⅳa、姜状三七苷R1等三种齐墩果烷型稀有人参皂苷以及金盏花苷E。
本发明创新点包括：1.通过基因挖掘手段获得的关键酶性能远远优于已报道的酶；2.通过基因挖掘手段获得的多个关键酶，实现了人参皂苷Ro的合成途径构建；3.首次实现了利用微生物从头合成人参皂苷Ro、竹节参皂苷Ⅳa、姜状三七苷R1等三种齐墩果烷型稀有人参皂苷以及金盏花苷E。
齐墩果烷型稀有人参皂苷，由于其丰富且具备一定特殊性的药理、生理活性，可作为现有人参皂苷市场的强力补充，应用前景广阔。而其天然含量极低，利用微生物对其进行从头合成可大大降低生产成本与产物分离纯化难度，减少有机试剂用量，不依赖植物种植，周期更短，符合国家绿了环保、可持续发展的硬性要求，微生物绿色制造是当前的政策导向也是发展的必然趋势。
北京理工大学
2022-08-17
重组毕赤酵母发酵生产碱性果胶酶
该项目成功构建了一株高产碱 性果 胶 酶的毕 赤酵 母工 程 菌 (Pichia pastoris GS115)，通过对发酵过程的优化控制，在 3L 罐中酶活达到 890U/mL。 在此基础上进行了碱性果胶酶的中试及其工业化研究，在 10 吨发酵罐中产酶达到 1305U/mL。采用该重组碱性果胶酶代替传统的强碱高温工艺，废水 COD 显著降低，可生化性较大提高。处理体系 pH 值为 9.4，代于碱精练水平；酶处理温度低于碱处理，这些结果对棉织物前处理的清洁生产具有重要的应用价值。
江南大学
2021-04-11
处理重金属工业污水的高效经济的新型电化学设备
近些年来，在我国经济高速发展的同时，环境污染问题也日益严重。涉及众多工业领域（如矿冶、机械制造、化工、电子、电镀、仪表等）的重金属废水（如含氟、氰、铬、汞等废水）是对环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水。但由于不同的工业产生的重金属污染源多种多样，重金属废水的体系十分复杂，很难找到一种适用于所有重金属废水体系的处理方法；另外，目前最常用的重金属废水的化学处理法由于需要再次添加化学药剂（如混/絮凝剂、重金属沉淀剂(如钙盐、钡盐等）)，不仅使处理成本大幅提高，同时存在对环境二次再污染的可能以及产生的含重金属污泥难以处理等诸多问题，因此，经济、高效且可持续的重金属废水的处理方法一直是我国这些年的研究热点。 和传统的化学处理法相比，应用电化学方法治理工业废水，具有无需添加氧化剂、絮凝剂等化学药品、设备体积小、占地面积小、操作简单灵活、排污量小等优点，不仅可用于处理无机污染物，也可用于处理有机污染物，特别是一些无法用生物降解的有毒有机物。另外，用电还原法处理一些重金属时还可回收废水中的金属。因此电化学方法越来越多的被用于重金属废水的处理中。用于重金属废水处理的电化学方法包括电解法（氧化或还原）、电气俘法、电凝聚法和电渗析法等。基本原理是在外电压的作用下,利用可溶性阳极(通常为铁或铝阳极)产生的阳离子在溶液中水解、聚合生成一系列既具有絮凝作用、又能有效吸附水中的有机污染物及其他胶体物质的聚合物。另外，在外加电压下，另一边的阴极（如铝阴极）可同时产生气体(如氢气、氧气、氯气等)，气体的微小气泡又可起到气浮或杀菌的作用（如图1所示），更加提高废水的处理效果。
西安交通大学
2021-04-11
一种工业污水处理用净化剂及其制备方法
其他成果/n水处理技术领域，具体涉及一种工业污水处理用净化剂及其制备方法；其成分按重量份计：膨胀珍珠岩30～40份、硅藻土15～20份、纳米电气石粉10～16份、纳米氧化铝12～15份、纳米二氧化钛5～10份、氧化石墨烯2～8份、聚合氯化铝铁8～14份、木质素磺酸钠2～5份和柠檬酸1～3份；本发明对膨胀珍珠岩和硅藻土两者混合物通过加入5～10%的盐酸进行改性，所得到的混合物比表面积增加，硬度增强，强度增高，其内部的空隙增加，吸附性能增强，提高了对工业污水的净化能力；通过对纳米电气石粉、纳米氧化铝、纳
武汉轻工大学
2021-01-12
褪黑素在降低植物体内镉积累中的应用
本发明公开了一种褪黑素在降低植物体内镉积累中的应用。所述应用包括如下步骤：(1)将褪黑素与附加剂混合后制成水剂；(2)将所述水剂喷施于镉胁迫的植物叶面或投加于植物生长的营养液或土壤中。本发明褪黑素制剂可快速、高效的降低植物叶片中镉含量，改变镉离子在植物细胞中的分布，缓解镉对细胞的损害，而且制备工艺简单，使用方便，不会产生产品和环境污染，不易产生药害，具有广阔的应用前景。
浙江大学
2021-04-13
钨酸镉闪烁单晶材料的制备技术与器件应用
宁波大学晶体材料实验室在国际上首次成功开发钨酸镉(CWO)闪烁单晶的坩埚下降法生长技术，自主掌握CWO单晶材料制备专利技术。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
闪烁单晶是广泛应用于高能射线探测成像技术的光学功能材料。宁波大学晶体材料实验室在国际上首次成功开发钨酸镉(CWO)闪烁单晶的坩埚下降法生长技术，自主掌握CWO单晶材料制备专利技术。近年来所制备闪烁单晶性能完全达到射线探测器制造所要求实用化指标，CWO闪烁单晶材料可广泛应用于安检设备、集装箱检查系统、CT诊疗仪等技术领域。迄今已经形成单晶原坯、多规格晶片和单晶阵列的批量生产能力，相关材料产品已销往国内外相关射线探测成像设备制造厂商。
宁波大学
2022-08-16
一种生物电化学系统与UASB耦合的废水处理装置
本实用新型公开了一种基于阴极电势调控的生物电化学耦合上流式厌氧生物反应装置。该装置中，上流式厌氧生物反应器污泥层中设置环形电极，生物电极系统为所述的上流式厌氧生物反应器筒体内阴极附近的微生物提供能量较高的电子用于污染物的降解。参比电极通过紧固螺栓固定于生物阴极附近，并通过导线与在线检测仪和计算机连接，用于实时监测耦合反应器生物阴极的阴极电势。可根据不同污染物降解所需的吉布斯自由能通过能斯特方程计算反应所需的电势差，并通过调节生物电化学系统的外加电压将阴极电势控制在略低于所需电势差的范围内，达到低能耗，高效率地降解氯代硝基苯等难降解有机污染物的目的。
浙江大学
2021-04-13
一种重金属吸附饱和活性炭再利用的有机废水处理方法
本发明公开了一种重金属吸附饱和活性炭再利用的有机废水处理方法，首先将重金属吸附饱和活性 炭、过硫酸盐、工作电解质加入到含有机污染物的废水中，调节 pH 至 3~9，然后在 8~24mA/cm2 的电 流密度下进行电解处理;反应液中重金属吸附饱和活性炭的添加量为 0.125~0.500g/L，过硫酸盐浓度为 2.5~10.0mM。本发明采用重金属吸附工艺产生的饱和废弃活性炭作为催化剂，原料廉价易得;同时废弃 的饱和活性炭得到再利用，
武汉大学
2021-04-14
啤酒大麦品种扬农啤 6 号（国家保护授权品种）
该品种为春性二棱皮大麦，主茎总叶片为 11 张，幼苗半直立，苗期叶色较绿，叶片长，分蘖性中等偏上，株型较紧凑，成穗率较高，有效穗在（50～55）万/667m2，每穗实粒数在 20 粒左右，千粒重在 45 克左右，比对照 91 单 2 高 10 克左右。籽粒外观品质及内在品质优，据中国食品发酵工业研究院测定：该品种麦芽蛋白质含量为 12.0%，微粉浸出率为 78.3%， 糖化力为 309WK， 库尔巴哈值 37%， α-氨基氮 146mg/100g， 糖化时间 10min，达到国标一级麦芽标准。株高在
扬州大学
2021-04-14
建筑垃圾等固废材料高效利用技术
北京工业大学
2021-04-14