一、成果简介 开菲尔（kefir）起源于俄罗斯北高加索地区，当地的山岳民族将牛乳或山羊乳注入羊皮口袋经自然发酵生 产酸乳酒，其残留物再补加牛乳或山羊乳继续发酵，经长期发酵后在皮口袋中形成不规则颗粒状物体，即为开菲尔粒。开菲尔被认为是高加索地区人们长寿的重要原因之一，因此它作为一种新型的发酵保健饮料逐渐在美 国、日本、奥地利、巴西、以色列以及东欧各国普及。本研究室从开菲尔粒中筛选出一株

大连工业大学艺术与信息工程学院是一所经教育部批准设立，由大连工业大学按新机制和新模式举办的全日制普通高校(独立学院)。学校成立于2002年6月，现有全日制本科生7500余人。学校先后获得“辽宁省高校毕业生就业工作先进集体”、“辽宁省大学生创业教育示范校”、大连市教育系统“青蓝工程先进集体”等荣誉称号。 学校地处素有“北方明珠”、“浪漫之都”之称的辽宁省大连市，新校区位于大连北黄海经济区——大连市庄河，这里山青水绿，钟灵毓秀;这里碧海蓝天、风光旎丽;这里环境优美，风景如画。 校园环境宜学宜居。新校区占地面积770余亩，建筑面积18.5万平方米，“人文校园、文明校园、生态校园、智慧校园”处处得到彰显，校园规划现代别致，文化气息浓厚。教学楼、图书馆等楼群端宁恢弘，井然有致，学生公寓设施完备，功能齐全，让学子拥有“家”的感觉。学校是一所宜学宜居，充满生机和活力的现代大学。 教育教学特色鲜明。学校以立德树人为根本任务，依托大连工业大学学科专业优势，以建设特色鲜明的应用技术大学作为办学定位，以“学生为本、教学为重、特色为先、就业为上”作为办学思路;以培养德、智、体、美全面发展的应用型、技术技能型本科人才为培养目标，根据经济建设和社会发展需要，开设了24个本科专业，形成了工、管、经、艺、文等5大学科交叉渗透、协调发展的办学格局。 学校师资力量雄厚。学校现有专任教师383人，其中硕士以上教师242人，副教授以上96人，形成了一支师德高尚、业务精良、结构合理的专兼职教师队伍。同时学校还定期聘请国内知名专家、知名企业家、社会知名学者等人士到校讲学。 人才培养因材施教。学校始终坚持构建知识与能力统一、理论与实践结合的人才培养模式。重视课堂教学与实习实践、工作室教学相结合;校内教学与校外实习基地教学相结合。学校开展部分专业大类招生，入学后学生可根据兴趣爱好选择专业，使学生的兴趣爱好与专业学习相得益彰。近三年，学生多次参加国家、省、市级创新创业大赛，并取得较好的成绩，先后获得国家级奖项4项、省级奖项14项、市级奖项12项。 学生就业前景广阔。建校以来，学校为地方经济建设和社会发展培养了数以万计的合格人才，先后与省内外知名的百余家企事业单位签订了战略合作和校企合作协议，为学生学习就业打造更多空间和机会。学校开设辅导课程鼓励和引导毕业生学习深造，先后有毕业生考入清华大学、中国传媒大学、大连理工大学、四川大学、鲁迅美术学院等知名学府攻读硕士学位。近年来，毕业生初次就业率位居全省同类院校前列，毕业学生受到用人单位的普遍好评。 国际交流广泛多元。学校先后与美国、日本、韩国、澳大利亚等10余所知名大学建立校际友好关系，联合开展交换生、游学活动，拓展学生国际视野。学校针对有意愿出国留学的学生，开设英语辅导课程，提升学生语言能力。 校园文化丰富多彩。学校始终把开展丰富多彩的校园文化活动作为培养青年学生文化素质的重要载体，努力营造健康高雅、生动活泼的校园文化氛围，极大地丰富了学生的课余生活。学校现有各类学生社团组织30余个，青年志愿者、社会义工1000余人。每年都举办“校园文化节”、“读书节”等品牌活动及各类文体活动，彰显青年学子风采。 站在新时代，大连工业大学艺术与信息工程学院以“科教兴国”为已任，努力把学校建设成为省内一流、国内知名、特色鲜明的应用技术型大学。

本项目首先借助比较蛋白组学研究技术，从细胞内异亮氨酸合成及转运的整体网络入手，揭示其中影响氨基酸胞外积累的若干关键蛋白质，研究氨基酸合成及转运、代谢调控、底物利用、细胞通透等相关蛋白质的作用机制。然后采用系统生物学和代谢工程研究手段，利用启动子改造、基因共表达、酶定向进化等技 术进行系统改造，以显著提高乳糖发酵短杆菌支链氨基酸生产水平。比较蛋白组学分析将为支链氨基酸高产机理研究奠定坚实理论基础，乳糖发酵短杆菌代谢工程系统改造为工业化应用提供有力技术支撑。 关键技术 L-异亮氨酸是人体 8 种必需氨基酸之一，因其具特殊的结构和功能，其用量逐年增长，目前国际上日本生产 L-异亮氨酸且占垄断地位，厂家有味之素、协和发酵和田边制药三家，均已发酵法生产，产率达 30-35 g/L，提取率 60-70%，我国的异亮氨酸研究起步晚，目前分批发酵大罐产酸率为 20-22g/L，总得率为 40- 50%，与日本相比较，我国的 L-异亮氨酸生产水平还很低下，主要是由于生产菌株绝大多数通过诱变选育获得，少数菌株利用基因工程手段改造，但仅局限于少数合成酶基因，这严重制约了支链氨基酸产率的进一步提高。本成果克服了行业内的菌株瓶颈，并优化获得了工业发酵工艺。

成果描述：1. 对含重金属的各类废物，如：垃圾焚烧灰、污染的淤泥、土壤等进行无害化处理。 特别是对于垃圾焚烧发电厂垃圾焚烧飞灰，利用高效的重金属处理药剂，结合先进工艺对其进行无害化处理，使其达重金属浸出毒性到国家相关标准。 2. 对工业废弃物，在充分研究其化学成分的基础上，进行资源化利用。 特别是对于垃圾焚烧灰渣、钒钛工业废渣、废玻璃等固体废弃物，使之转化为陶瓷瓷砖、多孔砖等建筑材料。 部分成果为校企产学研合作成果。市场前景分析：对含重金属的工业固体废弃物进行无害化处理，达到国家处置相关标准，具有巨大的环境效益。 对工业废弃物进行资源化利用，使之转化为建筑材料，产生附加价值，具有巨大的经济效益。与同类成果相比的优势分析：以专利技术为依托，为技术需求方进行针对性定制工业废弃物无害化处理方案或资源化方案。

采用工业H2S尾气，用新方法生产硫脲，可减少环境污染，缩短工艺路线，降低消耗指标。该项目投资不大，产品质量好、价格高，具有很好的经济和社会效益。1. 硫脲的作用硫脲是制造硫胺药物，驱蛔灵，避孕药的原料，用于合成抗甲状腺机能亢进药物，抗结核病药物，静脉注射麻醉药物等；它可用作染料、合成树脂、压塑粉的原料；还可制造橡胶硫化促进剂、合成纤维着色、增白和防止褪色的助剂、丝绸印染处理剂、金属矿物的浮选剂；代替氰化钾进行电镀等。

本项目分别从乳酸菌和大肠杆菌出发，通过基因工程和代谢工程改造菌株，并优化菌株发酵条件和发酵策略，提高了生物合成 GABA 的产量和生产效率, 1 L以玉米芯水解液为碳源的培养基中的培养的 L. buchneri WPZ001 细胞通过静置发酵和静息细胞转化累计可得到 GABA 117 g。主要创新点结论如下：发现 L. buchneri WPZ001 可利用木糖或玉米芯水解液为碳源生长并通过静置发酵高产 GABA；发现 E. coli BL21(DE3)/pET20b-torA-gadB 在信号肽 TorA 引导下可有效分泌表达 GadB 并可用于高效生产 GABA；发现在大肠杆菌中表达 Weimberg 途径可将木糖合成 GABA 的精简为 7 步反应；E. coli JWZ08/pWZt7-g3/pWZt7-xyl 以木糖直接合成 GABA 产量是此前葡萄糖直接合成 GABA 的报道的 3 倍。