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手性氨基酸的微生物高效生产方法
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。2-氨基丁酸是一种非天然的氨基酸，是一种重要的化工原料，被用作为多种手性药物合成中的重要中间体，包括抗结核药物乙胺丁醇、布瓦西坦和抗癫痫 药物左乙拉西坦。D-苏氨酸是天然氨基酸 L-苏氨酸的光学异构体，是一种非天然氨基酸。主要应用于手性药物、手性添加剂和手性助剂等领域，在制药行业作为手性合成的手性源，主要用于生产新型光谱抗生素、D-苏氨醇和多肽合成过程的苏氨酸保护剂。L-天冬酰胺是常见的 20 种氨基酸之一，在食品、医药、化工合成、微生物培养等领域广泛应用。L-天冬酰胺可以作为添加剂用于清凉饮料,同时在肿瘤治疗及蛋白质糖基化中扮演重要角色。L-天冬酰胺常用于氨基酸输液，以及具有降压、平喘、抗消化性溃疡、胃功能障碍等功能，并可用于治疗心肌梗死、心肌代谢障碍、心力衰竭、心脏传导阻滞、疲劳症等。此外，L-天冬酰胺也是微生物培养和动物细胞培养重要的添加剂。L-叔亮氨酸是一种非蛋白原的手性氨基酸, 由于叔丁基的空间位阻大, 叔亮氨酸的衍生物可在不对称合成中作为诱导不对称的模板。随着不对称合成的发展, 叔亮氨酸的应用也非常广泛。又由于占空间大的叔丁基链及其疏水性, 它在多肽的合成中能够很好地控制分子构象, 增加多肽的疏水性和受酶降解的稳定性, 因此在药物和生物应用中正迅速地发展, 用于抗癌、抗艾滋病等药物和生物抑制剂及肽等。
江南大学
2021-04-11
L-甲硫氨酸的微生物高效生产方法
L-甲硫氨酸广泛应用于饲料业，是家禽饲料中首选的限制性氨基酸。L-甲硫氨酸是强肝解毒剂、促进发育剂，当缺乏时会引起食欲减退。甲硫氨酸广泛应用于营养补充与畜产饲料，由于甲硫氨酸容易被鸡吸收而转变为鸡肉蛋白，在鸡饲料中添加甲硫氨酸，可少耗饲料，并使鸡肉生长健全。L-甲硫氨酸合成方法主要为化学合成法和微生物发酵法两种。因化学合成法会产生大量有害物质，微生物发酵法生产甲硫氨酸越来越受到关注。本实验室以谷氨酸棒状杆菌为出发菌株，通过代谢工程技术手段进行基因敲除和敲入，以达 到“开源节流”，即增强 L-甲硫氨酸合成路径代谢流，抑制或阻断旁路途径代谢流，最终提高 L-甲硫氨酸产率，目前中间菌株产率已达 21 mmol/L，具有重要的应用前景。
江南大学
2021-04-11
L-苏氨酸的微生物高效生产方法
L-苏氨酸在食品、饲料、医药和化妆品等领域的用量呈长期稳定增长趋势，尤其在饲料添加剂中增长最为迅速。以添加了 L-苏氨酸的低蛋白配方饲料作为家禽日粮，不但可以缓解天然蛋白的匮乏，减少动物氨的排放，还能提高家禽的生产性能。而在医药领域，L-苏氨酸除了用于氨基酸输液之外，随着人类保健意 识的提高，各类氨基酸保健饮品涌现市场，L-苏氨酸是必不可少的配方成分。L-苏氨酸有望取代色氨酸，成为继赖氨酸和甲硫氨酸之后第三大发展最迅速的氨基酸。因此 L-苏氨酸产业迫切需要提高产量，降低成本，以满足市场需求。本实验室以谷氨酸棒状杆菌为出发菌株，通过代谢工程技术手段进行基因敲除和敲入，对关键基因进行了测序、蛋白结构解析及定向改造，以达到“开源节流”，即增强 L-苏氨酸合成路径代谢流，抑制或阻断旁路途径代谢流，最终提高L-苏氨酸产率近 20 倍，具有较好的应用前景。
江南大学
2021-04-11
生物拆分生产光学纯左旋泛解酸内酯
光学纯的内酯化合物以及相应的水解产物羟基酸是重要的手性合成中间体，其中D-泛解酸内酯 （俗称D-泛内酯）作为一种重要的饲料添加剂以及日化产品的合成前体，年产量达到上万吨。其他许多光学纯手性γ-内酯以及相应的羟基酸也是重要手性精细化工产品合成的前体。 本项目使用我们自行开发的固定化左旋内酯水解酶，立体选择性地催化左旋内酯的水解，水解产物羟基酸在强酸环境中进行内酯化，即可获得高光学纯度的左旋内酯；而剩余未水解的产物，在强碱环境中进行消旋化得到消旋的底物内酯，重新用于水解拆分。固定化酶催化剂可以重复使用几十次，极大地降低了催化剂的成本。 本技术可应用于多种手性内酯产品的拆分生产，包括D-泛内酯以及其他系列内酯化合物，比如α-羟基-γ-丁内酯和β-羟基-γ-丁内酯，2-羟基-4-取代-4-丁内酯等，具有非常高的立体选择性，产品光学纯度达到94.8% ～ 99%。
华东理工大学
2021-02-01
一种污染物的异位生物修复装置
发明(设计)人：姚琪, 林锋, 李俊, 王令祥, 李舜斌, 陈静。本发明公开了一种污染物的异位生物修复装置，包括生物修复装置主体，所述生物修复装置主体的内部设有二氧化碳溢出装置、二氧化碳吸收装置、土壤堆放装置、驱动装置；通过生物修复装置主体、二氧化碳溢出装置、二氧化碳吸收装置、液位控制装置的配合，使土壤堆放装置内部微生物代谢产生的二氧化碳能够被排出，而生物修复装置主体内的其他气体成分不会被排出，避免生物堆内部的挥发性有机污染物挥发进入空气中而造成二次污染的问题，通过生物修复装置主体、驱动装置、插入装置的配合，使得生物修复装置主体内部的空气能够在土壤堆放装置的内部循环流动，增加生物堆内部的含氧量，加快污染物的降解速度，提高了该异位生物修复装置的实用性。
南京大学
2021-04-10
关于铜催化生物正交断键反应的研究
利用 外源化学 手段 实现 生物大分子的功能 调控 ，一直以来都是化学生物学 的重要研究方向之一。陈鹏课题组长期致力于 “ 活细胞上的化学 反应 ” 的开发与应用 ， 提出 并发展 了 “ 生物正交断键反应（ Bioorthogonal c leavage reaction ） ” 这一 新反应类型 ，突破了在活体内研究蛋白质功能的技术瓶颈，实现了一系列原始创新 （ Nat. Chem. 2014, 6 , 352-61 ; Nat. Chem. Biol. 2016, 12 , 129-37 ; Nature 201 9, 569 , 509-13 ） 。
北京大学
2021-04-11
一种改性浮岩生物反应器装置
本发明公开了一种改性浮岩生物反应器装置，包括厌氧池、曝气池和复合流过滤罐，厌氧池内填有软性填料层，曝气池中设置改性浮岩悬浮填料；厌氧池左侧下端进水，右侧上端平口堰出水；曝气池左侧下端进水，右侧上端三角堰出水，底部设置曝气盘；复合流过滤罐的上端为进水端，进水端设置网格状布水管，浮岩经酸改性和固载TiO2，增强了浮岩的吸附能力，提高了光催化反应速率，而且将反应的副产物吸附使污染物完全净化。
安徽建筑大学
2021-01-12
基于深度学习的生物质燃料品质识别系统
已有样品/n1）主要技术特点：该成果的特点是针对生物质燃料的光谱图像,利 用深度特征学习方法,建立生物质燃料的水份和灰份含量的传感函数模 型，然后,针对现场获取的生物质燃料光谱图像,利用训练好的传感函数 模型,自动检测和评估生物质燃料成份和品质。与现有生物质燃料成份检 测系统相比，具有生物质燃料品质检测速度快、精度高等优点。 2）主要技术指标：(1)水份和灰份含量检测误差：<1%； (2)水份和 灰份含量检测速度：<2 秒/样本； 3）应用范围：可用于生物质发电厂生 物质燃料品质评估，提
华中科技大学
2021-01-12
新型经皮通路及生物传感元件材料及产品
研发阶段/n本成果为能长期埋植于体内的羟基磷灰石生物陶瓷新型经皮通路装置，临床上可广泛应用于人体内外信息和物质的传输。通过材料体系选择、配方和工艺制度确定及加工性能研究，研制出了较致密的加工性能优良的羟基磷灰石（HA）基陶瓷，可直接用于复杂形状产品的制作； 通过仿生矿化法(蛋白调控)，用磷灰石对硅橡胶等材料进行表面改性，解决陶瓷层稳定性及与基体结合强度的关键问题 ，发展了一种制备优异性能通路材料的新技术。设计制作了导尿和内窥用经皮元件，进行了经皮元件的生物学性能研究，包括动物体内植入及临床前期实验研
武汉理工大学
2021-01-12
硼酸盐生物活性玻璃用作为骨修复材料
用于骨修复材料的关键技术之一就是将具有良好生物活性、生物相容性和生物降解 吸收性能的生物材料，制备成具有特定形状和三维连通的多孔细胞支架。在临床上已应 用的以硅酸盐为基质的 45S5 生物活性玻璃，具有一定的骨诱导性，但是，硅元素在组 织体内较难降解，而且该类型玻璃难以加工成强度高的骨组织工程的支架。前期由同济 大学材料学院开发了一种以硼酸盐为基质的可完全生物降解的硼酸盐玻璃，能制作成高 力学强度的大孔海绵状，并兼有生物活性和完全的、可控的生物降解性特性，可用作为 细胞或基因活化的组织工程支架的材料，植入生物体内，能按照临床上不同部位骨组织 的生长速度要求，能可控地调节降解速度，最终能完全降解，具有第三代生物材料的各 种特性。前期，由上海交通大学附属上海市第六人民医院的动物实验的结果表明并证实， 该材料能满足临床上骨修复和骨替代材料需要。
同济大学
2021-04-13