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饲料用氨基酸的高效微生物制造
全球氨基酸市场需求增长势头强劲，年均增长5.6%以上。2017年，全球年产量已达850万吨，总销售额超百亿美元。目前，氨基酸的生产主要有三种方法，包括微生物发酵法、化学合成法和酶法水解法等。其中，微生物发酵法因其产能高、成本低等优势，作为最主要的方法，生产了全球总产量85%以上的氨基酸。为应对不断升级的市场需求，氨基酸发酵企业亟需提高发酵产量和拓展氨基酸品种，而关键在于获得氨基酸高产菌株。现有的氨基酸高产菌株筛选方法如氨基酸类似物筛选法，存在毒性高、阳性率低及种类受限等问题，无法满足筛选需求。因此，开发全新的氨基酸高产菌株筛选方法具有十分重要的科学意义和应用价值。
项目组通过增加序列中稀有密码子的数量来提高蛋白翻译所需氨基酸浓度的“门槛值”，利用必需基因和颜色蛋白编码基因，建立了氨基酸高产菌株的选择和筛选体系，并证明了该方法在大肠杆菌和谷氨酸棒状杆菌中的可行性。本研究为氨基酸高产菌株的筛选提供了新系统，理论上可用于任何一种天然氨基酸高产菌株的筛选，同时也为氨基酸高产机制的发现提供了新思路，可用于氨基酸发酵生产中优良菌株的构建，进而推动氨基酸市场的增长，促进氨基酸在饲料、食品、医药等民生领域的应用。
目前，微生物细胞工厂的遗传改造已经基本完成，正在进一步的改造。发酵生产的浓度、产率和速率都达到国际先进水平。进一步的提高正在研究进行中。
北京理工大学
2022-04-18
微生物发酵法生产 α-酮戊二酸技术
一、成果简介 α-酮戊二酸又称α-胶酮酸（２-氧代戊二酸或α-羰基戊二酸），是三羧酸循环（TCA）中重要的 中间产物。α-酮戊二酸在生物体内参与氨基酸、蛋白质、维生素的合成以及能量代谢，广泛应用于食品、医药、有机合成、化妆品、饲料等行业。在食品领域，α-酮戊二酸与精氨酸等氨基酸复配， 能快速帮助运动员补充能量，可用于开发功能饮料。在医药行业，服用α-酮戊二酸能减轻肾病患者
中国农业大学
2021-04-14
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
一种钛酸锂材料的制备方法
本发明公开了一种尖晶石结构钛酸锂材料的制备方法，针对现有材料性能的不足，本发明将Ag、Co、Al、Mg、Zn、Ti、Zr、Si、F的化合物中的一种或几种与纳米二氧化钛一起溶于溶剂后，并与偏钛酸、锂源以及分散剂一起球磨搅拌，同时进行紫外光照射；将磨细并混合均匀后物料烘干后于600-900℃以及一定气氛下恒温加热2-20h，冷却后得到具有晶格掺杂的尖晶石结构钛酸锂材料，所制备材料具有优异的容量、循环和倍率性能。
四川大学
2021-04-11
基于海因平台的系列氨基酸制备技术
海因是重要的手性合成前体，在全面分析了解反应机理和气液传质过程基础上，设计了新型的反应体系，常压条件高收率制备了海因，海因的摩尔收率（对羟基乙腈）为86.2%，高于国外文献报道的高压法收率（83%），且产品品质优良。开发了基于海因平台的手性天然氨基酸和非天然氨基酸制备平台技术。其中苯丙酮酸酶法制备L-苯丙氨酸的生产工艺，通过膜分离和模拟移动床分离技术应用，提高了产品收率和质量。采用物料循环技术，减少了污染，大幅度降低了生产成本。同时还开发了L-色氨酸、L-酪氨酸、L-取代苯丙氨酸的酶法制备技术，均取得了较大的突破。在国内首次开发了以苄基海因为前体、规模生产D-苯丙氨酸的酶法制备工艺，提出D-海因酶催化机理模型，指出D-海因酶的立体选择性是由于酶的巯水性“口袋”的结构决定的，并合理解释了酶催化过程。在理论和实践的基础上，采用该化学酶法工艺生产了六种光学纯的D型氨基酸：D-苯丙氨酸、D-色氨酸、D-丙氨酸、D-缬氨酸和D-蛋氨酸，其中D-苯丙氨酸已成功实现了工业化生产、D-色氨酸完成了中试。
南京工业大学
2021-04-13
一种高铁酸钾的制备方法
（专利号：ZL 201410491153.0） 简介：本发明公开了一种高铁酸钾固体的制备方法，属于水处理技术领域。该制备方法包括以下步骤：(1)以次氯酸钙和碳酸钾反应制备碱性饱和的次氯酸钾溶液；(2)冰水浴环境中，向碱性饱和次氯酸钾溶液中加入九水硝酸铁固体，生成高铁酸钾溶液；(3)向高铁酸钾溶液中加入饱和氢氧化钾溶液，冰水浴中静置，抽滤，得高铁酸钾固体粗产品；(4)用氢氧化钾溶液溶解高铁酸钾粗产品，抽滤，冰水浴中重结晶，抽滤，得重结晶后高
安徽工业大学
2021-01-12
一种激光溅射法制备CsPbBr3薄膜的方法
本发明阐述了一种激光溅射法制备CsPbBr3薄膜的方法。具体步骤为：先通过DMF、DMSO、环己醇、PbBr2、CsBr材料以溶液加热方法制备出足量的CsPbBr3单晶并压成靶材，再采用脉冲激光沉积薄膜制备技术：调整激光能量和基底温度，通过激光脉冲数控制薄膜厚度，真空沉积制备CsPbBr3薄膜。本发明利用脉冲激光沉积技术制备CsPbBr3薄膜，可实现均匀大面积薄膜的便捷制备，易于有效控制薄膜厚度并且节约材料，有利于该材料在太阳能电池的工业化生产与应用。
东南大学
2021-04-11
一种微波烧结法制备高性能铁氧体材料的方法
本发明公开了一种微波烧结法制备高性能铁氧体材料的方法，是将纳米铁氧体粉料 与烧结助剂 CuO 混合后湿球磨并干燥后得到混合料，然后向混合料中加入粘结剂聚乙烯醇， 造粒得粒料；将粒料过 200 目筛，随后以 10-30MPa 的压力常温预压得预压成型料，再将预 压成型料以 200-300MPa 的成型压力常温冷等静压成型得成型料，随后脱胶处理，然后置于 微波烧结炉中于 1000-1200℃空气中微波烧结 10-30 分钟，冷却后即得成品。本发明工艺简 单，生产周期短，具有升温速度快、加热时间短、烧结温度低、材料较大体积区域中实现零 梯度均匀加热、高效节能的特点，烧成铁氧体材料具有较佳性能，经济效益可观
安徽理工大学
2021-04-13
固体氧化物燃料电池相转换流延法制备技术
成果创新点 应用于分布式能源 1.开发的相转化流延技术制备的直孔新型阳极，可有 效提升 SOFC 电池性能且降低电池制备成本 50&，同时此电 池制备技术还易于扩展到其它种类电池电极的制备中； 2.结合叠压法制备的 5x5 和 10x10（cm）单电池性能稳 定，650 度功率超过 600mW/cm2@0.7V, 已给国内多家单位 供货。 技术成熟度 小试中试阶段
中国科学技术大学
2021-04-14
固体氧化物燃料电池相转换流延法制备技术
1.开发的相转化流延技术制备的直孔新型阳极，可有效提升 SOFC 电池性能且降低电池制备成本 50&，同时此电池制备技术还易于扩展到其它种类电池电极的制备中；
2.结合叠压法制备的 5x5 和 10x10（cm）单电池性能稳定，650 度功率超过 600mW/cm2@0.7V, 已给国内多家单位供货
中国科学技术大学
2023-05-17