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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
铬钒酵母的生产及其相关的食品饮料
机体内无机元素的代谢紊乱是糖尿病发病原因之一，因为胰岛素抵抗而形成大量的Ⅱ型糖尿病。研究证明，铬和钒元素可以提高靶组织对胰岛素的敏感性因此补铬补钒是提高胰岛素利用率，降低胰岛素抵抗的有效途径之一，同时可以缓解由于胰岛素抵抗而引起的众多糖尿病并发症。以酵母菌为载体提供的有机铬和有机钒，有利于人和动物体的吸收利用，减少应激性，而且在加工和储存中更为稳定。因此是安全高效的铬钒元素补充形式。本项目提供铬钒酵母的生产和铬钒酵母相关食品饮料的制造技术。
西安交通大学
2021-04-11
解酯耶氏酵母脂肪酶Lip2
可以量产/n针对当前工业发展对脂肪酶的大量需求与脂肪酶实际表达水平较低的技术瓶颈，突破了脂肪酶超高效表达技术关键，建立了真菌脂肪酶高效表达技术平台，构建的解酯耶氏酵母脂肪酶Lip2基因工程菌10L发酵，酶活力可达6,5000 U/ml以上，比国际报道的最高值提高4倍以上，具有极强的国际竞争力。产品可用于油脂水解、转酯、食品加工、烘焙、生物柴油制备、饲料添加剂、再生纸脱墨等广泛用途。建设其发酵生产线预计需要800-1000万元，经济效益可观。解酯耶氏酵母脂肪酶Lip2可用于油脂水解、转酯、食品加工、烘
华中科技大学
2021-01-12
代谢改造酿酒酵母高效生产葡萄糖二酸
葡萄糖二酸是一种重要的化合物，在医疗和工业中有着广泛的应用。目前生产葡萄糖二酸的方法主要以化学法-葡萄糖化学氧化法为主，但该方法具有选择性低、成本高、得率低、要高温及产生大量氧化反应副产物不利于后续葡萄糖二酸的分离等局限性。目前生物法合成葡萄糖二酸主要是在大肠杆菌中进行的，但在大肠杆菌中异源合成葡萄糖二酸被许多因素限制。酿酒酵母因具有耐酸能力强、耐低温、可低 pH 发酵、没有噬菌体感染、适合大规模发酵、易分离和高抗逆性等特点，已被广泛用于产有机酸的研究，因此酿酒酵母比大肠杆菌更适合葡萄糖二酸的生产并具有更高的工业应用价值。利用酿酒酵母合成葡糖二酸具有很好的应用前景。
创新要点
1) 以酿酒酵母 BY4741 为出发菌株，将拟南芥的肌醇加氧酶 MIOX4 和丁香假单胞菌的 UDH 基因在 delta 重复序位点高效表达，敲除转录抑制因子OPI1 获得工程菌 Bga-3，该菌株在分批补料发酵条件下能够产 6 g/L 的葡萄糖二酸，为目前报道的最高值；
2) 通过提高工程菌的转运胞外肌醇的能力和工程菌自身合成肌醇的能力，解决提高葡萄糖二酸产量的关键问题；
3) 进一步协调肌醇用于细胞自身代谢活动和葡萄糖二酸合成之间的分配关系，并通过提高葡萄糖二酸合成途径效率和发酵优化，提高肌醇利用率和葡萄糖二酸合成的产量。
江南大学
2021-04-11
一种多糖微凝胶的制备方法
本发明公开了一种葡聚糖微凝胶的制备方法，包括以下步骤： (1)制备 1,6-己二异氰酸酯胆固醇单酯；(2)制备疏水性多糖衍生物：将 1,6-己二异氰酸酯胆固醇单酯加入到二甲亚砜中，并加入天然多糖和吡 啶，在 70～90℃下反应；加入乙醇在 0～15℃下保存得到沉淀；收集 沉淀，并将沉淀在水中透析，保留下的沉淀干燥后即得到胆固醇修饰 的多糖衍生物；(3)制备有负载或无负载的多糖水凝胶。本发明通过对 葡聚糖微凝胶的制备工
华中科技大学
2021-01-12
可食性生物多糖食品包装膜
研发阶段/n内容简介：本技术采用微生物工程将苕干、土豆、碎米等原料经发酵转化成多糖，然后将多糖延成薄膜。该膜是由葡萄糖连接而成的高分子物质，具有可食性、可降解性，无色透明，隔氧性好等特点。作为食品包装膜，其直角撕裂强度、机械强度、透光性等指标均达到塑料包装优等膜标准。该膜可薄至0.01mm，在塑料封口机上热压成袋，袋装奶粉和色拉油时不漏粉、不漏油，可以与奶粉共溶于水,一起食用，是一种典型的绿色包装。经鉴定，成果达国内领先水平。应用领域：该膜可用于食品的可食包装、医疗卫生(医药的载体和胶囊)，替代塑料
湖北工业大学
2021-01-12
植物活性多糖、 黄酮的综合开发利用
技术原理 ：本项目采用具有独创性的组合高新技术、微粉碎、生物酶 降解及组合膜分离技术获得活性多糖和黄酮产品， 并将提取后的残余蔓渣 经湿法瞬时超高压技术制备特种膳食纤维。从原料到产品无任何剩余物 质，工艺过程中也无 “三废 ”产生，产品有多糖、黄酮和特种膳食纤维。 技术特点 ：薯蔓多糖和黄酮具极显著的降血脂、降血糖、抗氧化和延 缓衰老作用，可作为保健功能食品和医药的高价值原料，经济价值高，社 会效益好。
南昌大学
2021-04-14
利用啤酒废酵母处理含镉工业废水的方法
利用啤酒废酵母处理含镉工业废水的方法,是将啤酒厂的废酵母泥经碱处理后制得啤酒酵母生物吸附剂;向含镉工业废水中加入啤酒酵母生物吸附剂多级循环吸附,再加入稻壳细粉搅拌均匀后压滤,焚烧滤饼得含有镉金属的灰烬从而回收镉金属.本发明制备啤酒酵母生物吸附剂所选用的主要原料是啤酒厂的废酵母,作助滤剂的是广大农村的稻壳,来源广泛,加工成本低,综合利用,变废为宝;本发明的生物吸附剂,对镉离子吸附时间短,吸附能力强;用稻壳作助滤剂使稻壳中91～93%的有机物在焚烧时除去,有利于镉金属回收;本发明方法工艺及设备简单,容易实施,无环境污染,便于推广应用,推广应用后必将产生较大社会效益和经济效益.
东北电力大学
2021-04-30
一种海洋红酵母微胶囊色素的制备方
本发明公开了一种海洋红酵母微胶囊色素的制备方法，采用高压微射流均质机粉碎处理海洋红酵母菌悬液；高压微射流均质机处理条件为：4℃～10℃，80MPa～100MPa，0.08min/L～0.10min/L。本发明通过高压微射流粉碎技术对海洋红酵母细胞进行高压均质，使受到高速剪切、高频振荡、空穴效应和对流撞击等机械力作用，达到微破碎而制得海洋红酵母微胶囊色素；在产品贮藏过程中，色素也会经过微孔缓慢地释放出来，从而使产品能够长时间稳定地着色。本发明以海洋红酵母为原料，运用高压微射流粉碎技术对其细胞进行微破碎处理，制备了一种成本低、稳定性好、着色效果更佳的微胶囊色素。
青岛农业大学
2021-04-13