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天然活性成分的生物合成及高效分离
癌症、冠心病、糖尿病等疾病严重威胁人类健康。世界卫生组织的2008最致命疾病分析报告，到2010年，癌症将取代心脏病成为最大杀手。到2030年，每年的癌症新发病患者将达到2700万，死亡达1700万。与激素代谢相关的癌症乳腺癌、前列腺癌发病率逐年增加。世界卫生组织1990年公布的资料：美国总死亡人数中，有24.7%死于冠心病。1995年，全球1.35亿糖尿病患者；而到2025年，这个数字将会达到3亿；中国目前有4000万。 而日常生活中，某些常见食品中有效成分疾病的预防及治疗有显著的作用。例如：西洋芜荽、甘草和甘橘类水果中所含的香豆素是天然的“血液稀薄剂”，可预防血栓；十字花科蔬菜：吲哚(莱菔硫烷)可阻碍雌激素引发肿瘤生长的效用，预防乳腺癌；樱桃、葡萄及草莓内的鞣花酸可以使致癌物失去作用；五谷中的植酸可以使促进肿瘤生长的类固醇化合物失去作用；苹果和葡萄柚中的可溶性纤维――果胶有助于降低于胆固醇并预防糖尿病；黄豆类食物中所含有的大豆异黄酮，能够阻止肿瘤附近长出新的微血管。2010年美国保健品及健康食品市场总销售额达800亿美元。其中，植物来源的天然保健品约占80％的市场份额。我国植物提取物行业年出口近百亿元，健康产业产品可达万亿元（中粮数据）。 针对天然活性成分原料含量低，产品质量要求高的问题，该课题组采取生物合成、高效分离、工程化研究的策略，高效提取或合成天然活性成分。
北京化工大学
2021-02-01
利用海鲜菇生物合成有机硒的方法
本专利获得的海鲜菇HM1菌株能够将培养基中无机硒高效转化为硒甲基硒代半胱氨酸，该菌株具有出菇和生长时间短、生长状态稳定、高效合成硒甲基硒代半胱氨酸等优势。
一、项目分类
显著效益成果转化
二、成果简介
硒是人体必需微量元素，对人体健康具有重要作用。硒的生物活性与硒的形态密切相关，硒甲基硒代半胱氨酸是目前公认生物活性、安全性和抗肿瘤活性最佳的有机硒氨基酸。目前硒甲基硒代半胱氨酸主要通过化学合成方法获得，生物源合成的硒甲基硒代半胱氨酸效率较低。本专利获得的海鲜菇HM1菌株能够将培养基中无机硒高效转化为硒甲基硒代半胱氨酸，该菌株具有出菇和生长时间短、生长状态稳定、高效合成硒甲基硒代半胱氨酸等优势：己有报道硒甲基硒代半胱氨酸生物转化效率均低于6%，HM1菌株总硒含量达到12.8-29.7 mg/kg时，硒甲基硒代半胱氨酸比例达到39.4%。专利提供了唯一高效合成硒甲基硒代半胱氦酸的食用菌菌株和合成方法。
中国农业大学
2022-08-15
合成复杂虎皮楠生物碱Dapholdhamine B
徐晶课题组的研究起始于双环二酮化合物。团队经由一个经典的有机人名反应——曼尼希反应，引入了关键的氮甲基。几步化学修饰之后，再通过一个具有相当挑战性的氮杂迈克尔加成反应得到化合物图2.5。随后，研究人员利用厦门大学黄培强教授发展的酰胺活化增环反应，快捷高效地得到四环中间体图2.7，并通过一个分子内的SN2反应构建了关键的碳氮键得到化合物图2.9。利用一个较少见的成烯化试剂，团队将该化合物方便快捷地延碳，并一锅水解为羧酸，从而完成了Dapholdham
南方科技大学
2021-04-14
内吗啡肽-1 类似物及其合成和在制备镇痛药物中的应用
现代医学所谓的疼痛，是一种复杂的生理心理活动，是临床上最常见的症状之一。它包括伤害性刺激作用于机体所引起的痛感觉，以及机体对伤害性刺激的痛反应。长期疼痛给患者带来痛苦和不安，剧痛还可以引起失眠或其他生物功能紊乱，影响患者的生活质量。因此，疼痛药物的研发一直是全球性的热点和难点。阿片类药物因其止痛作用强，在缓解重度疼痛具有无可取代的地位。然而它们在起到镇痛作用的同时往往伴随很多副作用，很大程度上限制了其在镇痛方面的应用。临床上镇痛最常应用的是阿片药物，除了众所周知的副作用外，不同的阿片药物治疗还可产生
兰州大学
2021-04-14
小麦胚芽活性肽
肽是介于氨基酸和蛋白质之间的物质。肽具有吸收快、无过敏、生理活性强 等优点，是续蛋白质，氨基酸后新一代的营养品。 小麦胚芽是小麦加工业过程中重要副产品。现代研究证明，小麦胚芽肽是目前谷物类肽中抗氧化活性（能延缓衰老）和 ACE 抑制活性（抑制高血压）最强的 蛋白肽，同时小麦胚芽肽在抗疲劳，防癌方面已经被国外消费者广泛认可，产品市场前景广阔。本项目经过十多年研究，开发出国内首套成熟的小麦胚芽活性肽生产技术，该技术具有设备投资小，产品品质好等优点，是小麦胚芽深加工首选。
江南大学
2021-04-11
高值化手性氨基酸生物合成技术
进入21世纪以来，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。本项目目前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。
创新点：
1）本项目采用一锅化反应，以廉价的L-苏氨酸为原料，经过工程菌催化合成2-氨基丁酸，反应时间10-12 h，原料的转化率达到99%以上，2-氨基丁酸的产量达到100 g/L以上。
2）以消旋化苏氨酸为原料，进行酶法拆分制备D-苏氨酸。底物添加量达到2.5 M,反应10 h内达到完全拆分，D-苏氨酸ee值为99%。
3）以天冬氨酸为原料，采用工程菌催化反应10-12 h，L-天冬氨酸转化率达到了94.4 %，L-天冬酰胺产量可达120 g/L，生产强度达到12.4 g/(L•h)。
4）基于构建的基因工程菌，采用偶联辅酶再生技术，转化廉价底物合成L-叔亮氨酸，反应24 h，底物转化率达95%，产量达到100 g/L以上水平。
5）其它手性氨基酸（L-色氨酸、D-氨基酸）发酵和生物合成正在陆续开展中。
6）多种高效酶制剂的工程菌株构建、发酵产酶以及多种中间体的制备。如苏氨酸脱氨酶、亮氨酸脱氢酶、甲酸脱氢酶、ω-转氨酶等，以及利用这些酶制备的多种医药中间体。
江南大学
2021-05-11
生物法合成D-精氨酸联产瓜氨酸
D-精氨酸(D-Arg)是重要的手性试剂和医药中间体。可抑制癌症扩散，治疗生长激素过多释放造成的紊乱，具有抑制DNA合成、前列腺癌细胞增殖的功能。本方法以L-Arg为原料经过化学消旋，获得DL-Arg。而后利用基因工程技术构建重组菌株，对DL-Arg进行酶法转化，获得高收率及高光学纯的D-Arg。同时副产物L-瓜氨酸Cit是人体尿素循环的一个重要中间代谢物，用于男性性功能障碍、高血压和冠心病等多种疾病的治疗，有助于提高机体免疫能力，且在脑血流的调节中发挥重要作用。该方法利用了化学反应的效率高、成本低的特点，又利用精氨酸脱亚胺酶对DL-Arg进行生物转化，充分利用生物酶所具有的催化专一性的优点，使D-Arg制备路线达到高效、立体专一的特点，该方法优于国内外相应报道，具有工业化优势，可以提高资源的利用率、减少工业废物的产生与排放。
南京工业大学
2021-04-13
生物质糠醛基聚合物单体合成技术
糠醛来源于自然界的C5糖，是已大规模工业化生产的生物质基化工产品，其原料来源是农业和林业的废料，包括玉米芯、稻壳、木材废料等。由于这些可再生资源数量非常庞大，且其综合利用不与人类竞争粮食，通过它们生产糠醛，进而发展生物质糠醛基化工产品具有非常大的潜力。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
随着碳中和概念的提出，生物基材料，乃至生物基可降解材料，凭借其良好的环保特性而受到人们的广泛关注。糠醛来源于自然界的C5糖，是已大规模工业化生产的生物质基化工产品，其原料来源是农业和林业的废料，包括玉米芯、稻壳、木材废料等。由于这些可再生资源数量非常庞大，且其综合利用不与人类竞争粮食，通过它们生产糠醛，进而发展生物质糠醛基化工产品具有非常大的潜力。关键挑战在于糠醛是单官能团化的化合物，在聚合物工业中难以发挥重要作用，因此尽管其生产原料广泛、工业生产技术成熟，但市场容量非常有限，严重限制了以糠醛为基础原料的聚合物工业应用。
华中科技大学
2022-07-27
具有抗菌抗氧化、止血性能的电活性自愈合生物活性敷料
敷料，是包伤的用品, 用以覆盖疮、伤口或其他损害的材料。水凝胶敷料具有维持湿润的伤口愈合环境、吸收渗出液、透气、冷却伤口缓解疼痛等优点。尤其是可注射水凝胶敷料，因为其自身独特的原位成胶性、原位封装治疗剂、与任意伤口完美吻合等，在应用中体现出了独一无二的特性。然而，现如今开发的可注射敷料与周围受损组织的粘合力一般较差，大多可注射凝胶敷料仅具有较为单一的生物活性，限制了其对于伤口愈合的多重促进效果。此外，强度低是可注射水凝胶敷料的缺点，发生物理破损可能导致感染并进一步诱发炎症反应。作为伤口敷料，同时具备良好的固有抗菌性可以避免细菌感染导致的伤口愈合延迟、甚至恶化。最为重要的是，作为敷料应该具有多重途径协同促进伤口愈合过程，来加快伤口封闭、促进伤口愈合并减少疤痕形成。因此，开发更加高效、使用更加方便、多重途径促进伤口愈合的生物活性敷料仍是一个研究热点也是仍然存在的难题。
西安交通大学
2021-04-11
α-烯基-β-氨基酸修饰的内吗啡肽-1 类似物及其合成和应用
阿片类镇痛药物主要通过与 μ 阿片受体结合发挥其镇痛作用。1997 年 μ 阿片受体的内源性配体内吗啡肽被发现后，科学家们对其进行了广泛深入的研究。研究表明，内吗啡肽通过与 G 蛋白偶联的 μ阿片受体结合，参与了包括痛觉、呼吸、心血管、胃肠、内分泌、行为等诸多功能的调节，其主要作用体现在镇痛功能上。其中内吗啡肽-1 （ Tyr-Pro-Trp-Phe-NH2 ， EM-1 ）具有优于内吗啡肽 -2（Tyr-Pro-Phe-Phe-NH2，EM-2）的治疗学特性，如奖赏行为与镇痛作用的分离，耐受的形成
兰州大学
2021-04-14