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重组大肠杆菌生产磷脂酶D及转酯化产品开发
"磷脂酶 D （PLD）是一类具有水解作用和磷酰基转移作用的酶, 在磷脂改性方面发挥着重要作用。它可以将大量磷脂酰胆碱(PC) 催化合成为自然界稀有的磷脂质，如磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰丝氨酸(PS)和磷脂酰甘油(PG)等，合成的磷脂质在医药和食品工业具有很大的应用前景。但由于来源不足和价格高，PLD的工业应用一直受到限制。本项目通过基因工程和微生物发酵技术，解决了PLD工业化应用中难表达和表达量不足的难题，利用重组大肠杆菌发酵实现了PLD的高水平表达，其酶活为106 U•L-1，产量为748 mg•L-1，分别比目前报道的最高水平提高了100倍和20倍；同时，本项目还建立了一种简单有效提取重组PLD的方法，可望大大降低PLD的生产成本。本技术先进，应用前景看好，如按106 U•L-1的发酵水平生产，成本约100元人民币/1000 U，目前市场售价在3000-6000元/1000 U，利润空间很大。 "
厦门大学
2021-04-10
重组大肠杆菌生产磷脂酶D及转酯化产品开发
磷脂酶D（PLD,EC 3.1.4.4）是一类广泛存在于各种生物体的酶，具有水解作用和磷酰基转移作用（见图1）。作为一种酶制剂，PLD的转磷脂酰活性尤为重要，被用于制备具有生物活性的稀有磷脂。其中，以大豆磷脂酰胆碱（PC）为底物，PLD酶法制备磷脂酰丝氨酸（PS），受到广泛关注。PS作为脑健康营养补充剂，相继被美国FDA、日本HBM和中国国家卫生计生委所认证，列为新资源食品。相较于提取自牛脑和植物的PS，生物酶法制备的PS，避免了食品安全和植物源含量低的问题。进一步，一些新的结构和功能磷脂，通过PLD转磷脂酰反应被合成出来，例如，磷脂酰鲨肝醇、磷脂酰葡萄糖、心磷脂类似物、磷脂酰酪醇、磷脂酰萜烯和磷脂酰丝氨醇，它们中一些具有抗癌和抗氧化活性。
直到现在，受限于磷脂酶D来源不足和价格高（链霉菌属PLD，≥150 units/mg，6516.9¥/1000 U，Sigma公司），其工业上的广泛应用受到限制。例如，文献报道的PLD最高产量在104-105U·L-1，而制备转化得到每公斤PS，需要2.6×106U的PLD。这一障碍的主要原因是高水平表达的PLD对宿主的严重细胞毒性，导致细胞死亡。
历经5年时间，从上游到下游整体设计，我们解决了毒性蛋白（磷脂酶D，PLD）异源表达难的问题（质粒不稳定、蛋白合成时间短、细胞生长抑制和裂解），PLD生产达到目前世界最高水平106U·L-1(748 mg·L-1)（提高20倍）；同时发展一种简单有效提取重组磷脂酶D的方法（无需破碎、无需添加溶菌酶和有机溶剂、室温进行），PLD生产成本有望降低20倍以上。按照实验室规模的一台5 L发酵罐，年产量可以提供3.5×108U的磷脂酶D，满足100 kg的PS转化需求计算（不计算PLD重复利用率），扩大反应器体积至100-1000 L，PLD产量可满足制备2-20吨PS的需求。
厦门大学
2021-01-12
磷脂酶 D 及磷脂酰丝氨酸的生物制备
磷脂酶 D 是一种用于磷脂改性的工业化生产用酶，近年来研究较多且效果比较明显的是通过微生物发酵的方法获得磷脂酶 D。磷脂酶 D 主要用于两个方面：一是从卵磷脂出发，通过磷酸基转移反应，制备含量较少的磷脂化合物，如磷脂酰丝氨酸（PS）、磷脂酰肌醇（PI）等；二是通过转移反应合成新的磷脂衍生物，用在药物学领域。磷脂酰丝氨酸是磷脂中的一种，天然含量稀少，但它是大脑中主要的酸性磷脂，能控制和调节细胞膜关键蛋白的功能状态，提高脑细胞的活力，改善大脑功能、修复大脑损伤，成为“脑专一性营养物质”。本项目通过菌种筛选获得一株高产磷脂酶 D 的肉桂链霉菌菌株。通过发酵优化，发酵酶活可达到 10U/mL 以上，可用于 PS、PI 的生产。
江南大学
2021-04-11
固定化磷脂酶A1在制备磷脂DHA中的应用
本发明提供了一种固定化磷脂酶A1在制备磷脂DHA中的应用，具体过程为，六水硝酸钴和2‑甲基咪唑分别溶于无水甲醇得到六水硝酸钴溶液和2‑甲基咪唑溶液，将2‑甲基咪唑溶液滴加至六水硝酸钴溶液中，搅拌反应、静置、干燥，得到ZIF‑67纳米材料，将ZIF‑67纳米材料于磷酸钠缓冲液中混悬，加入磷脂酶A1溶液，调节pH，置于摇床孵育，离心、干燥，获得ZIF‑67纳米材料固定化磷脂酶A1；将游离脂肪酸和大豆卵磷脂组成的底物和固定化磷脂酶A1在有机反应体系中进行催化反应，分离纯化获得磷脂DHA。固定化磷脂酶A1，稳定性好，催化制备磷脂DHA，DHA掺入率高达51.04%。
南京工业大学
2021-01-12
酶法拆分生产D-泛酸技术
D-泛解酸内酯是D-泛酸钙与D-泛醇的重要手性中间体。D-泛酸作为一种重要的药物、食品添加剂和饲料添加剂，用途广，市场大，目前全球D-泛酸钙消费量大约17000t/a，欧美各国是D-泛酸钙的主要消费市场，其中美国约3200t/a、欧洲约2800t/a、亚洲约2500t/a、拉美等地区约500t/a。D-泛酸钙在全球市场呈现平稳增长态势，自然年增长率约5%。市场分析，泛酸钙作为饲料添加剂其销量将稳步增长，而它作为抑郁症的辅助治疗剂以及风湿性关节炎的辅助治疗药物前景十分光明。D-泛醇又称为维生素原B5，在体内能转化为泛酸，进而合成辅酶A，具有促进蛋白质、脂肪、糖类的代谢，保护皮肤表面和毛发光泽、防止疾病发生的作用，广泛应用于化妆品和个人洗护用品。随着D-泛酸钙和D-泛醇新用途的不断被发掘，预计其国际市场销售有望迅猛增长。该反应中DL-泛内酯浓度20~25%，单次拆解率>30%；单批次反应周期<24 h；固定化酶重复使用不少于50次。
华东理工大学
2021-04-13
大豆磷脂生产关键技术及产业化开发
以大豆油加工副产物油脚为原料，在研究复杂脂质化学、生物学特征的基础 上，针对食品、医药磷脂过程中的胶束/反胶束、金属膜过滤、生物酶反应等关 键技术进行系统研究，解决高粘性复杂生物活性脂质产品杂质含量高、色泽深、 不良外源伴随物质含量高等突出问题，开发了浓缩磷脂、粉末磷脂、改性磷脂、 高 PC 磷脂等产品，并实现工业化
江南大学
2021-04-11
酯化反应膜法强化生产工艺
目前乙酸乙酯等的合成方法是以乙酸和乙醇为原料，采用浓硫酸为催化剂来制取，该法副反应多且受限于反应平衡转化率提高、后处理工艺复杂、生产成本高、设备腐蚀严重、废酸排放污染环境。采用新的酯化反应技术和可代替硫酸的新型酯化催化剂及分离技术具有重要的意义。本项目技术采用固体酸代替硫酸，采用透水膜打破反应平衡，反应转化率可以提高到98%以上，减少废酸排放，反应时间缩短到2h，工艺节能绿色，实现了部分节水减排。
南京工业大学
2021-04-13
酯化反应膜法强化生产工艺
本项目技术采用膜分离在线脱水的方法，不但可以实现反应的连续进行，而且可以确保高的转化率。主要技术核心是采用渗透汽化脱水膜在线移除反应产物，连续打破反应平衡，极大地提高反应转化率。在国家863计划项目的支持下，对乙醇、丙醇、丁醇与乙酸、丙酸、乳酸、丁二酸等体系的反应中，积累了大量基础研究数据，反应转化率可以达到98%以上，反应时间为6h以内。本技术在乳酸乙酯反应方面建立了1t/d的膜反应器，酯化反应转化率达到99%，反应时间6h。已经获得国家发明专利。
南京工业大学
2021-01-12
蛹虫草胶囊及衍生产品
蛹虫草又称为北冬虫夏草，应用价值与冬虫夏草、人参、鹿茸齐名，为中国传统的补品之一。药化、药理和临床实验证明：蛹虫草完全可以作为冬虫夏草的代用品。蛹虫草含有大量的虫草素，虫草素的特殊医疗保健功能已经引起国内外专家的高度重视，据报道，在美国已将虫草素作为抗癌抗病毒新药进入临床试用；在中国也已将由虫草素合成的治疗白血病的新药进入期临床试用。 虫草具有保肺益肾，止血化痰，秘精益气等功效。主要用于滋补身体，增强免疫力、治头昏失眠，多汗贫血，肾功能障碍，阳痿遗精，腰腿酸软，缓解疲劳，肺结核之阴虚咳嗽，咳血，胸闷，治哮喘，肺气肿，神经衰弱等症。是营养、保健、馈赠亲朋之佳品。人工蛹虫草作为食品用于人体，经研究是完全安全的，适合多种不同的人群使用。其子实体还可与一些中药配伍，对一些疾病有治疗作用。经多次筛选，现已培育出优良的蛹虫草菌种，研发出独特的培育方法，开发出蛹虫草系列产品及衍生产品，产品主要包括师鼎堂蛹虫草胶囊、金致蛹虫草含片、虫草茶、虫草酒
江苏师范大学
2021-04-11
一种酯化促进剂及利用其制备酯化液的方法
研发阶段/n本发明涉及一种由醇类物质组成的酯化促进剂，以及利用酯化促进剂制备高效价的酯化液的方法。该酯化促进剂选自正丙醇、异丁醇、丁醇、己醇和β苯乙醇的一种或几种。当制备生物酯化液过程中添加本发明的酯化促进剂后，不仅能显著提高利用己酸等有机酸和酒头、酒尾等简单原料进行高效生物酯化合成以己酸乙酯等香味成分，而且对提高窖池中的酯类合成效率也有显著效果。
湖北工业大学
2021-01-12