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合成气的生物转化
成果简介： 合成气生物转化的特点：不需要固定CO2/CO和H2比例； 对硫化物具有耐受性，减少净化过程； 反应条件温和； 专一性高，副产物少。取得的主要技术成果如下： 1．合成气到乙酸/乙醇的生物转化
南京工业大学
2021-01-12
生物转化甲烷气体联产细胞蛋白和多糖
针对我国蛋白饲料和多糖产品的巨大市场空间，团队借助专有的合成生物学技术平台自主研发了甲烷气体高值化生物转化技术，拥有我国行业内首个专利授权。利用该技术可以实现将页岩气、沼气等甲烷气体通过微生物高效转化为细胞蛋白和多糖。
所产甲烷基细胞蛋白富含包括全部必需氨基酸的 18 种氨基酸，菌体粗蛋白含量大于 60%，其中 9 种必需氨基酸在总氨基酸中占比达 30%，其在总氨基酸含量、限制性氨基酸含量等参数水平上明显优于豆粕蛋白，并与鱼粉蛋白相似。
所产多糖经权威机构鉴定，其结构与保湿霜类护肤品添加剂海藻多糖结构相似度达97%，具有保湿、修复等功能，目前主要应用于医美产品添加剂与化妆品添加剂。
本项目具有生产成本低、制备工艺简洁高效和制备过程环保无污染的优势。通过前期建立甲烷生物制造的全链条研发平台，该技术已完成从实验室向产业化的推进。
西安交通大学
2025-02-08
生物转化制备二羟基丙酮项目
二羟基丙酮或1,3-二羟基丙酮 (1,3-dihydroxyacetone) 是最简单的酮糖，具有广泛的用途。利 用微生物法生产二羟基丙酮与化学法相比，有反应条件温和、转化率高、无污染等优点。目 前，二羟基丙酮在国外已经采用发酵法工业化生产，并且已经得到了很广泛的应用。本项目采 用静息细胞转化法生产二羟基丙酮。 通过大量的研究筛选获得了一株菌株，可以特异性的氧化甘油的二位羟基生成二羟基丙 酮。经过对该菌株的一系列改造，并根据微生物的代谢特性，把高密度培养以及高催化活性菌 体的获得相结合，提高转化率，简化后处理工序，使生物催化真正做到清洁，绿色生产。该方 法和发酵法比较，具有转化反应简单，时间短，易控制，后处理容易，成本低等优势。
华东理工大学
2021-04-11
微生物转化法生产香兰素
香兰素，又称香草醛，具有香子兰特有的浓郁的奶香味，是世界上产量最大的一种广谱型香料，广泛被用于冰淇淋、乳制甜点、糖果、焙烤食品、可乐饮料和烈酒等中。目前，市场上的香兰素产品大多来源于石油化工产品愈创木酚、木质素等的化学合成，仅有极少一部分是从香子兰豆荚中提取生产。随着人们对天 然和健康无污染食品的要求，生物法产品替代合成产品成为发展的趋势，微生物转化方法制造的天然等同（NI）香兰素受到人们青睐。
江南大学
2021-04-11
微生物转化生产β-丙氨酸
通过基因工程手段，构建了高产 L-天冬氨酸酶和 L-天冬氨酸-α-脱羧酶共表达重组菌株。主要技术指标： 在转化体系中，湿菌体添加量 20 g/L，底物 富马酸 158.0 g/L，转化周期 12~14 h，β-丙氨酸产量 118.6 g/L，底物摩尔转化率 98%；(2) 湿菌体添加量 30 g/L，底物富马酸 216.0 g/L，转化 12~14 h，β-丙氨酸产量 162.1 g/L，底物摩尔转化率 98%。 关键技术 以大肠杆菌为宿主，生长快，周期短，催化效率高；(2)以廉价的富马酸为底物生产高附加值β-丙氨酸，成本低，收益高；(3)微生物转化具有专一性强、条件温和的优点，该法绿色、环保、可持续，具有经济竞争力，有很好的产业应用前景。
江南大学
2021-04-11
微生物转化生产α-酮异戊酸
结合文献调研和数据库检索，选择 L-氨基酸脱氨酶在大肠杆菌中进行异源表达，对菌株进行发酵条件优化和转化条件优化，并对野生型 L-氨基酸脱氨酶进行蛋白质工程改造，一定程度上减轻了产物抑制作用，产量和转化率都有所提高。主要技术指标：湿菌体 15g/L，底物 L-缬氨酸 100 g/L，α-酮异戊酸产量为 95.6 g/L，转化率为 96.4%。 关键技术 (1)以大肠杆菌为宿主，生长快，周期短，催化效率高； (2)对野生型 L-氨基酸脱氨酶进行蛋白质工程改造，一定程度上减轻了产物抑制作用，产量和转化率都有所提高； (3)微生物转化具有专一性强、条件温和的优点，该法绿色、环保、可持续，具有经济竞争力，有很好的产业应用前景。
江南大学
2021-04-11
微生物转化生产γ-氨基丁酸
谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase , GAD)能专一地催化 L-谷氨酸裂解为γ-氨基丁酸和 CO2 的作用，以发酵培养的全细胞或酶液作为催化剂转化生产γ-氨基丁酸，所需设备简单，条件容易控制，转化体系杂质含量少，收率高，环境友好。本技术方法通过蛋白质工程改造和基因工程手段构建了高产谷氨酸脱 羧酶的突变株，经培养后，转化体系中添加湿菌体 10 g/L，以分批补料添加谷氨酸，转化 7 h，γ-氨基丁酸产量为 425.0 g/L，摩尔转化率达到 98%，γ-氨基丁酸生产强度达到 60.7 g/(L•h)。 关键技术 (1) 以大肠杆菌为宿主，生长快，周期短，催化效率高； (2)以廉价的富马酸为底物生产高附加值β-丙氨酸，成本低，收益高； (3)微生物转化具有专一性强、条件温和的优点，该法绿色、环保、可持续， 具有经济竞争力，有很好的产业应用前景
江南大学
2021-04-11
北方山楂生物转化加工技术与产品
长期以来，山楂鲜食的疲软和加工技术的薄弱与老化严重制约着山楂种植与加工产业的发展，针对此背景，本项目系统的研究了山楂果实的品质成分和营养功能特性，通过生物转化技术开发出了新型天然食品添加剂、高品质凝胶食品、健康食品原料、山楂发酵饮料等系列产品，引领行业技术革命。主要体现为： （1）山楂寡糖的生物加工及寡糖基天然食品防腐剂：项目首次发明了山楂寡糖连续大量生产的轴式-仿膜式生物反应器，稳定的生产出平均聚合度 5.4 的山楂寡糖；开发的寡糖基天然食品防腐剂在饮料、面制品和肉制品等食品上的保质保鲜效果显著优于目前市售的化学合成防腐剂山梨酸钾和天然食品防腐剂Nisin与那他霉素。 （2）山楂寡糖对脂质代谢的调节作用与机制：首次发现聚合度 5-8 的山楂寡糖具有显著的抑制肥胖、改善脂质代谢紊乱和内脏脂肪蓄积的功能，并阐明了其通过 ADP/AMPK 和 ADP/ PPARα 信号通路的作用机制。作为健康食品原料/配料，在相关企业推广应用中收到了良好的作用反馈效果和显著的经济效益。 （3）高品质糖制凝胶食品加工技术：首次系统的阐明了山楂果胶的化学构造和食品学性质，通过生物酶法修饰技术，提高了山楂果胶的凝胶性和粘弹性，在生产高品质山楂糖制凝胶类食品上取得了技术突破。 （4）山楂制汁及山楂酵素饮料生产技术：研发的中温结合酸性微环境控制技术和纯化的多聚半乳糖醛酸酶分解技术成功解决了目前山楂汁生产中存在的褐变和褪色等瓶颈问题，极大的降低了山楂汁中的甲醇含量。利用选育驯化的植物乳杆菌发酵山楂果汁，开发出了功能、营养和色香味俱佳的山楂饮料，填补了市场空白。 （5）主要成果及应用情况：经过项目的运行，授权发明专利 5 件，发表相关论文 60 余篇，其中 SCI 检索 30 余篇，培养研究生 50 余人。项目技术和产品在相关企业进行了推广应用，近三年累计直接经济效益 3.52 亿元。项目成果同时对辽宁省食品加工业和山楂种植与加工业的发展起到了积极的促进与推动作用，近年新增山楂种植面积 2 万多亩，每年为辽宁省解决 10 万多吨山楂的销售出路，为果农增加收入 4 亿多元，辐射经济效益达 10 多亿元，为社会提供了 300 多人的就业机会，经济与社会效益显著。
沈阳农业大学
2021-05-04
利用大头金蝇生物转化餐厨垃圾的研究
目前，城市餐厨垃圾的处理方式主要有卫生填埋和焚烧，少部分用堆肥方式处理。因存在众多困难 与弊端，未能充分利用城市餐厨垃圾。通过生态调查，我们发现双翅目蝇类昆虫（大头金蝇蛆）为餐厨 垃圾的天然优势分解者。利用大头金蝇蛆强大的繁殖能力和快速生长潜力，对餐厨垃圾进行高效生物转 化，在清除餐厨垃圾污染的同时，还可得到大头金蝇蛆（可作为畜禽养殖业的鲜活饵料或烘干后制成昆 虫蛋白粉）和有机肥两个优质产品，实现餐厨垃圾的百分百减量化、无害化、快捷化和高值化资源再生 利用。以每转化100吨餐厨垃圾为例，只需5～6天，即可产出畜禽水产养殖业和有机种植业大量需求的 优质昆虫蛋白粉约2 .5～3 .0吨(均价约2 .5万元/吨)和有机肥约50～60吨（均价约2000元/吨），日新增产值 16.2～19.5万元。
中山大学
2021-04-10
微生物转化制造 L-瓜氨酸的方法
利用自主筛选、鉴定和保藏的一株产精氨酸脱亚氨基酶（ADI）的恶臭假单胞菌 CGMCC1347，通过发酵培养其微生物细胞，用于转化精氨酸生成 L-瓜氨酸，用 5L 发酵罐发酵 20 小时产酶活力达到 2.17U/mL。采用卡拉胶等凝胶包埋固定化细胞反复分批转化 10 次，酶活力不减。用固定化细胞固定床反应器进行连续转化，连续 30 天以上，连续 30 天 mol 转化率稳定在 90-99％，30 天平均稀释速率 D=0.0735 h-1，固定床反应器生产效率平均 6.34 g L-1 h-1，固定化细胞生产能力 0.0108 g h-1 g -1。本技术的特点是高产精氨酸脱亚氨基酶（ADI）的恶臭假单胞菌菌株能高效转化精氨酸生成 L-瓜氨酸，对底物总摩尔转化率高，转化后的产物纯度高，作为生物催化剂的微生物细胞易于培养且安全无毒，生物转化反应条件温和，环境友好。固定化细胞可反复利用多次，或装柱连续转化。
江南大学
2021-04-11