目前的牙齿缺失均采用人工材料赝复体修复，存在着生理功能恢复有限、使用寿命短、损伤正常组织等缺陷，缺乏真正生理意义的修复。种植体修复缺失牙是目前治疗牙缺失的热点和重点，但种植体与牙周组织只能实现骨性结合，无法获得新生的牙周膜等缺点。如何有效地在目前的修复方法基础上，获得新生的牙骨质、牙周膜和牙槽骨，是治疗牙缺失的关键。本项目的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种生物牙根支架材料的构建方法。牙本质作为一种生物材料，由于其本身具有一定的机械强度，可以作为一种新型的实现牙根再生的支架材料；而且牙本质本身来源于牙源性细胞，存在一些牙齿发育过程中重要的蛋白和因子，又可以作为一种细胞牙向分化的诱导微环境。因而，本项目采用从小号到大号、逐渐使用牙科用扩大机将牙齿根管内部扩大，并采用梯度脱矿的方法对牙齿进行脱矿处理。经上述方法，在没破坏牙本质基质中的重要生物活性物质的同时，尽量保持了牙根的形状、保持该材料具有一定的力学强度并且充分脱矿，有利于于牙髓和牙周组织的软组织和硬组织的共同构建，最终构建出具有生物活性的牙根支架材料。

纺织加工过程中会产生的大量下脚料，这些下脚料纤维长度短、整齐度差、含杂率高，限制了其回收利用，从而造成了严重的资源浪费。针对这一现象，项目提出利用生物技术对成网后的短纤维进行生物法加固制备非织造布，为纺织生产中产生的下脚料提供了新的再加工方式。该非织造布制备过程绿色环保，成本低廉，在生产过程中不需要使用任何有机溶剂，能耗低，是一种低成本、无污染的纺织原材料生物加工技术。 关键技术 高产菌种的筛选及培养基配方的优化；下脚料非织造布制备关键技术；低克重非织造布制备关键技术；非织造布后处理技术。 知识产权及项目获奖情况 授权专利：一种食药用真菌纳米膜的制备方法及其应用（专利号 :201310527970.2） 项目成熟度 ：试生产阶段 投资期望及应用情况 效益分析（资金需求总额 200 万元） 应用情况：江苏菲特滤料有限公司 

腈水解酶、腈水合酶在高值精细化工产品的绿色合成中有较高的利用价值。应用代谢工程育种和高通量筛选等技术选育高效生产菌种，提高酶的发酵产量及催化效率；解决腈水解酶的催化效率、稳定性与实用性的共性关键技术问题，改造或构建高效的工程菌株；研究腈水解酶规模化生产的发酵与分离纯化技术，研究腈水解酶的固定化等应用工程技术，实现该酶在化工、医药、饲料等工业领域中的应用。

湖南生物机电职业技术学院是一所具有百余年办学历史的全日制公办普通高等院校，是拥有单独招生资质的湖南省卓越和湖南省示范性高职学院。世界著名杂交水稻专家袁隆平院士为学院名誉院长。 学院前身“湖南私立修业学堂”始建于1903年。民主革命先驱黄兴、教育家徐特立、开国领袖毛泽东是学院早期教师的杰出代表，培养了革命先烈毛泽覃、国家领导人王首道、“国歌之父”田汉等一大批国家栋梁之才。 学院占地面积2470亩，分两区一场一基地，即东湖校区、马坡岭校区、产学研示范场和超级杂交水稻生产示范与人才培养基地。总建筑面积26万平方米，有图书馆2座，带400米标准跑道的足球运动场2个，建筑面积8500平米的大型体育馆1个，篮球、羽毛球、乒乓球、网球等场地30多个，各类实验实训场所117个，教学和生活服务设备设施完备。现有教职工976人，其中教授32名、副教授185名，“双师型”教师占90%以上。全国农业职业教育教学名师6名、国内访问学者14人、湖南省新世纪121人才工程人选3名、省级专业带头人9名，省级优秀教学团队4个。获省级以上教学成果奖39项，省科技进步奖7项，全国农业丰收奖2项，专利98项。 学院设植物科技学院、动物科技学院、机电工程学院、车辆工程学院、经济贸易学院、信息技术学院、人文科学学院、思想政治理论课教学部、体育与艺术课教学部、继续教育学院等八院两部，现有全日制在校学生1万余人。开设农林、制造、车辆、财经、商贸、食品、人文、电子信息八大类共40个专业。有中央财政支持建设专业2个，中央财政支持建设基地1个，国家级精品资源共享课1门，省级示范性特色专业1个，省级特色专业2个、精品专业4个、教改试点专业5个，省级重点实训(教师培训)基地5个，省级校企合作基地1个，省级精品课程2门。 学院与隆平高科、新五丰、三一重工、中联重科等国内外知名企业建立了深层次校企合作关系，建有长沙都市花乡、动物医院、百通机电公司、机电驾校、机动车检测中心、生物产品检测中心、现代农机产品展示推广中心等7个院内生产性实训基地和400多个院外实习实训基地。建有兽医院、畜牧兽医应用技术研究所、食品研究所、藤本植物研究所等技术服务平台，设有国家职业技能鉴定所、国家计算机信息高新技术考试站等职业技能鉴定机构，拥有“农业部现代农业技术培训基地”、“农业部管理干部学院湖南培训基地”、“湖南省现代农业技术培训中心”、“湖南省退役士兵技能培训职业教育基地”、“芙蓉区大学生创业辅导培训基地”等培训平台，是解放军直招士官定点院校，“中国现代农业装备职业教育集团”和“湖南现代农业职业教育集团”的牵头组建和理事长单位。 学院坚持依托行业、对接产业、办好专业、融入企业、服务农业，走产学研深度结合、人才培养与社会服务协同发展的道路。近几年，学院先后获得“全国绿化模范单位”、“全国六五普法先进单位”、“国家级语言文字规范化示范校”、“国家示范职业技能鉴定所”、“全国普通高等学校毕业生预征工作先进集体”、“全国青少年农业科普示范基地”、“全国教科研先进单位”、“全国十佳优秀农民创业培训基地”、“湖南省文明标兵单位”、“湖南省示范性高职学院”、“湖南省依法治校示范校”、“湖南省公共机构节能示范单位”、“湖南省园林式单位”、“湖南省职业教育先进单位”、“湖南省普通高等学校就业工作先进集体”等荣誉称号。学生参加全国职业院校技能竞赛等获全国一等奖十多项，毕业生当年就业率均在95%以上。国内多家权威媒体对学院的改革发展均进行了专题报道。 学院扎根于深厚的文化底蕴之上，遵循“为时养器，器为时用”办学宗旨，励练“务本崇实，修德精业”校训，办学特色和示范作用日益凸现。当前，正在努力建设一流职院，打造一流队伍，培育一流作风，建立一流机制，争创一流业绩，朝着全国一流高职院校的目标稳步迈进!

成果与项目的背景及主要用途： 菌糠是指以棉籽壳、木屑、稻草、玉米芯、甘蔗渣及多种农作物秸秆、工业 废料（如酒糟、醋糟、造纸厂废液及制药厂黄浆废液等）为主要原料栽培食用菌 后的废弃培养基。菌糠主要含有物质是纤维素、半纤维素、木质素、抗营养因子 和少量的蛋白质，这些原料作为培养基栽培食用菌后，通过食用菌菌体的生物固 氮作用、酶解作用等一系列生物转化过程，粗蛋白质、粗脂肪含量均比不经过食 用菌发酵前提高二倍以上，纤维素、半纤维素、木质素等均已被不同程度的降解， 其中粗纤维素降低了 50%以上，木质素降低 30%以上，棉酚降低 60%以上，同 时还产生了多种糖类、有机酸类和生物活性物质。据报道，我国菌糠年产量在 200 万吨以上大部分当作废料而被浪费掉，给环境造成了很大的污染，一些菌糠 可以被用作畜禽饲料，并且用废弃菌糠来改良土壤可以做到废物利用、改善环境， 实现农业的可持续发展。 我国土壤绝大部分严重缺磷、缺钾，化学肥料中的磷元素和钾元素在施肥后 很快被固化，不再能够被植物使用。解磷菌、解钾菌及固氮菌是生物益生菌肥中 的主要菌株，使用这些土壤益生菌可以提高土壤中植物可利用氮磷钾的利用率。 如果能够利用废弃菌糠大规模培养这三种菌，制备成为生物菌肥，将会极大的增 211天津大学科技成果选编 加菌糠做为肥料的优势。本项目利用菌糠培养解磷菌、解钾菌、固氮菌，制备成 为生物菌肥，预期产生极大的经济效益和社会效益。 技术原理与工艺流程简介： 本项目拟利用处理后的废弃菌糠残渣培养酵母、解磷菌、解钾菌、固氮菌， 优化发酵条件，提高菌体量，获得制备微生物菌肥的最佳工艺路线。 天津大学从农业废弃物堆肥中筛选出 7 株解磷能力较强的菌株，其中菌株 FL7 表现出较好的解磷效果，FL7 解磷量为 436.63mg/L。该菌株已经于 2010 年 7 月 13 日在中国微生物菌种保藏中心进行保藏（保藏号：CGMCC NO.4008）。 本课题组还从农业废弃物堆肥中筛选得到解钾菌 K3、固氮菌 N1。解钾菌 K3 解 钾量达 4.10mg/L、固氮菌 N1 固氮量为 1.81×10—2mol/L。 另外，天津大学已经建立了以菌糠为基质培养解磷、解钾、固氮菌的发酵条 件，经过发酵条件优化，制备的菌肥中三种菌的含量达到 48.62×108CFU/g，其 中解磷菌 2.4×108cfu/g，解钾菌 25.22×108cfu/g，固氮菌 21×108cfu/g，均远高于 国标。 应用领域：生物、农业领域 合作方式及条件：具体面议

γ-聚谷氨酸（γ-PGA）是谷氨酸单体以γ-羧基与氨基相缩合的一种聚氨基酸，γ-PGA主链上有大量游离羧基存在，使聚谷氨酸具有水溶性聚羧酸的性质，如强吸水保湿性能，可用于化妆品、食品、分散剂、螯合剂、建筑涂料、防尘等领域，主链上的大量羧基易于修饰，为材料的功能化提供了条件，利于改性制备一系列功能材料。γ-PGA同时亦具有优良的生物可降解性和生物相容性，对环境无污染，对人体无毒害，用作医药、生物医用材料、化妆品、食品和环保等领域有明显优点。本实验室筛选得到一株γ-PGA高产菌株（已获专利授权：γ-聚谷氨酸及其盐的制备方法，CN0112787.2），并对合成工艺条件进行了优化；采用提纯新工艺，降低了生产成本，提高了产品质量。同时，还开展了γ-PGA吸水材料的制备、绿色水处理剂、肥料增效等领域的应用研究。本项目已申请4项国家发明专利。

本项目采用检测、诊断、控制、优化等技术，研发成功集工艺、设备、控制及软件于一体的智能发酵罐装置与系统，包括 20L—1000L 系列全自动发酵罐和中试线、大型发酵车间 DCS 分布控制系统及软件等。发酵过程智能装置采用嵌入式计算模块为内核结构，软硬件紧密结合，依据发酵工艺特点，融合数字化检测与控制、监测诊断、过程优化、发酵专家经验等技术，具有高可靠性、灵活性和可扩展性，以液晶触摸屏来集中显示和设定各种发酵参数，操作简便，可方便地实现与上位计算机的通信，构成分布式控制系统，也可直接连接 Internet，实现远程监控。发酵过程分布式控制系统，采用工程师站+控制站的 DCS 或 FCS 结构，发酵过程智能装置、PLC 或智能仪表均可作为控制站，工程师站完成数据保存、显示、故障检测与诊断、以及优化调度等功能。主要技术性能指标如下： 1) 具有自动在位清洗、自动原位灭菌, 清晰的大视镜观测孔，多样可靠的接种方式； 2) 测量和控制参数包括温度、DO、pH、空气流量、压力、转速、称重、泡沫、多路流加等； 3) pH 分段设置和控制，控制精度+-0.1； 4) 温度分段设置和控制，控制精度+-0.2； 5) 溶解氧分段设置和控制，控制精度+-2%； 6) 空气流量分段和控制，控制精度+-0.1； 7) 历史数据存储和管理、曲线显示和分析、工艺参数的设定、输出打印、远程传输、安全密码设置等； 8) 离线采样录入接口； 9) 多种在线分析仪接口：底物和产物浓度分析仪、称重、在线尾气分析仪、近红外光谱、活细胞检测等仪表的接口； 10) 提供多种软件模块：故障检测与诊断模块、底物和产物浓度的智能控制模块、智能流加模块、基于离线采样和在线采样的多采样率的数据分析模块等。 

D-异抗坏血酸作为维生素 C 的光学异构体，具有抗氧化作用强、氧化速度慢等优点，广泛应用于食品、医药、化工等工业领域。2-酮基-D-葡萄糖酸是 D-异抗坏血酸的前体。经筛选获得一株以(NH4)2SO4 为唯一氮源的高产 2-酮基-D-葡萄糖酸菌株，在 30L 发酵罐中，发酵时间 42 h；产量达到 265.8 g/L，糖酸转化142率为 1.04 g/g。在 500 L 发酵罐中，发酵 48 h，产量达到 220 g/L，糖酸转化率 0.99 g/g。此生产菌株在发酵过程中无副产物生成，所得产品纯度高。 

该成果 2013 年获全国商业科技进步奖二等奖。主要创新成果有： 1. 应用葡萄酒风味物质变化规律生产特色新产品工艺优化体系。 2. 营养保健葡萄酒生产工艺优化以及关键技术。 3. 酒泥酵母甘露糖蛋白提取应用技术与高档特色葡萄酒生产工艺集成开发。4. 建立了新工艺产业化应用及技术转移新模式。

本项目获 2018 年中国轻工业联合会科技进步奖一等奖柠檬酸是一种重要的三羧酸类化合物，广泛应用于食品、医药、化工等领域，是当前世界上产量和消费量最大的食用有机酸，是世界第二大发酵产品。虽然发酵法生产柠檬酸起步较早，但目前其生产技术仍存在问题，如发酵种子培养周期长、活力低；发酵菌种影响柠檬酸合成的生理、代谢特性认识有限；传统同步糖化发酵工艺原料利用不充分；柠檬酸提取过程能耗高，废水有机物浓度高、处理难度大等。因此，本项目在江南大学刘龙教授带领下实现了传统的技术升级和转型，实现绿色智能化生产。获 2018 年度中国轻工联合会科技进步一等奖。 主要创新内容及技术突破： 1、建立了结合超声波诱导孢子快速萌发与种子糖化酶水平表征的移种策略， 发酵强度由 2.55 g·L-1·h-1 提升至 2.85 g·L-1·h-1（提升幅度 11.8%）； 2、进行了柠檬酸发酵生产菌株的系统生物学分析，发现发酵后期的低 pH 环境可激活柠檬酸合成相关基因的表达，葡萄糖作为效应物可激活其转运蛋白的表 达； 3、强化同步糖化发酵方式，利用葡萄糖模糊预测模型结合糖化酶阶段添加的策略补偿发酵中后期 pH 急剧降低导致的葡萄糖供给速率不足，中试规模发酵强度进一步提升至 3.15 g·L-1·h-1，残总糖由 19.2 g·L-1 下降至 13.2 g·L-1（下降幅度 31.3%）； 4、应用模拟移动床实现了柠檬酸发酵液连续分离提纯及废水资源再利用，在实现了清洁化生产的同时柠檬酸收率达到 98%，较传统钙盐法提高 5%。