项目成果/简介:完成人简介：申烨华教授一直从事资源化学、化学生物学与分析化学的教学和科研工作。主要研究方向为资源化学与蛋白质化学，研究课题包括以沙生木本油料植物长柄扁桃为核心从事沙生植物产业化开发研究、以自主开发的新型生物柴油固体催化剂为技术核心开发生物柴油新技术、以重组蛋白的表达纯化复性及结构解析为技术核心从事基质金属蛋白酶抑制剂与抗癌机理研究。获陕西省科技进步一等奖

丁二酸（又名琥珀酸），开发生物合成丁二酸的方法具有非常重要的意义。利用可再生资源（其来源广泛且价格低廉，如玉米、废乳清、工业生产废料等）厌氧发酵制备丁二酸具有反应条件温和、污染小、原子经济性高的特点，且可有效地实现温室气体CO2的循环利用，是高效的绿色生产技术。 在国家863计划支持下，项目组依托国家生化工程技术研究中心和江苏省工业生物技术重点实验室，在箘株选育、厌氧发酵工程、有机酸分离纯化等关键技术研究中取得了重大突破，丁二酸发酵浓度达到70g/L，质量收率达

成果与项目的背景及主要用途： 本项目的出发点是将我国大量的生物质及城市有机废物资源（如农作物废弃物、林业废弃物、城市垃圾中丰富的有机物、造纸造浆中的废物、酒精生产厂的废液废渣、动物粪便、食品加工中的废弃物、家庭中有机垃圾、草类废弃物，产量约每年 30 亿吨）高效转化为清洁的电力。我国当前的生物质及城市有机废物资源没有得到合理的利用。 利用生物质作为能源，不仅有助于我国长期的能源供给问题的解决，更重要的是可改善环境质量。本项目技术路线所排放污染物如二氧化碳、硫化物、粉尘粒子的浓度大大低于现有的燃煤发电厂。此外，高效、清洁的气化发电技术可以克服现有的城市垃圾处理处置方式的缺点。与现有垃圾焚烧炉技术相比，本项目的技术路线具有以下优点： 1）发电效率高； 2）炭转化率高、能量利用率高； 3）排放的二次污染物少； 4）初投资和远行费用低。 本项目的目的是有效地利用生物质及城市有机废物，通过流化床气化的方式将其转变为电力。确保生产电力的成本可以与现有的燃煤电厂竞争，同时确保生天津大学科技成果选编产过程符合环境友好性要求，没有明显的二次污染。 技术简介： （1）低焦油生物质气化发电技术。低焦油控制技术：<10mg/Nm3。生物燃气品质提升技术:热值>6MJ/Nm3。多原料生物质气化技术已处于中试阶段，采用农村秸秆等剩余物进行气化制备生物燃气，满足农村 500 户居民供暖、炊事，剩余燃气发电并网，用于照明等。利用农林废弃物进行集中供气、供暖、发电，使用玉米芯、棉花秸秆、麦秸为原料，年处理量为 5200 余吨，产气量 15000m3/天，气柜出口气体的焦油含量为 8-10mg/Nm3,燃气热值为 5200-6000KJ/Nm3，气化炉气化效率 72-75%，该技术焦油含量低，后续净化工艺简单，焦油废水排放少，对环境污染小。 （2）生物质快速热解制备生物油技术，包括生物质选择性催化热解工艺优化；生物油精制改质的技术工艺路线；车用替代液体燃料的技术开发；千吨级工艺包的研发与示范。生物柴油制备技术，规模化高效清洁生物柴油技术 适应多种原料包括地沟油、粮油加工下脚料与动物植物等，体现出高效清洁优势，具备规模化连续化运行能力。 （3）新型生物柴油制备技术，研究顺磁性整体细胞催化工艺，兼顾环境与成本优势，试图突破化学法与固定化酶法的局限性，生物柴油原料拓展与加工工艺集成，藻类能源植物、耐高盐碱能源植物选育栽培；热化学热解气化与生物发酵耦合工艺，实现全组分综合利用。 技术水平及专利与获奖情况： 本技术水平处于国内领先水平，在国际上也是先进的。目前正在申报发明专利 2 项。 应用前景分析及效益预测： 本项目的市场前景很大。以天津市为例，天津市每年约有 600 万吨生物质资源，可发出功率为 90-100 万千瓦的电。若考虑大量种植能源作物，则可以发出更多的电，而且随着发电规模的扩大，可以显著降低成本。如果单座发电厂的规模在 2000-4000kW，该发电成本与燃煤电厂相当。为天津市大量的生物质废物找到一条合理的利用途径，同时解决了因城市有机垃圾堆置而带来的环境污染问题。以 2000 千瓦的发电能力为例，投资回收期为 2.2 年，年盈利为 220 万左右。 应用领域： 现有的发电厂、热电厂、农场、乡镇、农林产品加工厂、城市生活垃圾处理站。 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）： 需要稳定的生物质或生活垃圾原料供应（年需要量为 22000 吨左右）；设备相对比较简单，但需要由相关的厂家定制生厂；厂房面积约为 15000－20000 平方米；投资规模在 700 万左右。 合作方式及条件：技术一次购买，技术入股，合作投资入股均可。 

生物能源是太阳能在生物体内以化学能储存的能量形式,是最安全洁净，持续可再生的重要能源，也是解决可替代交通运输燃料的最有效手段。生物航空煤油是利用非食用植物油（麻风树油，微藻油等）为原料，进行加氢，去氧，裂解异构化等改性处理后获得生物航空煤油。生物航空润滑油，利用蓖麻油为原料，通过酯化反应获得耐高温多元醇酯，替代石油基的润滑油，同时也是新一代耐高温新型航空润滑油的重要保障。

其他成果/n一种酶法制备有机菜籽多肽的方法，包括：菜籽蛋白的制备；将菜籽蛋白与蒸馏水按一定料液比混匀，并进行超声辅助湿热处理，得到湿热菜籽蛋白浆液；向湿热菜籽蛋白浆液中加入三聚磷酸钠进行超声辅助磷酸化处理，得到磷酸化菜籽蛋白浆液；调节磷酸化菜籽蛋白浆液的pH和温度，并加入碱性蛋白酶进行超声辅助酶解，得到一次酶解液；调节一次酶解液的pH和温度，并加入复合风味蛋白酶进行超声辅助酶解，得到二次酶解液；对二次酶解液进行微波灭酶处理，得到灭酶酶解液，将灭酶酶解液离心得到菜籽多肽清液，再进行冷冻干燥处理，即得成品的有机菜籽多肽。该酶法制备有机菜籽多肽的方法，工艺安全、制备便捷。

(S)-丁呋洛尔化学名为(S)-1-(7-乙基苯并呋喃-2-基)-2-叔丁基氨基-1-乙醇，被广泛用作研究细胞色素P450(CYP)酶的底物，对β-肾上腺素受体具有无选择性阻滞作用，可用于治疗轻、中度高血压。以往制备光学纯的(S)-丁呋洛尔的方法主要是酯化拆分和化学催化不对称氢化还原，这两种方法均存在原料利用率低或成本昂贵等问题。本技术利用(R)-醇腈酶((R)-Oxynitrilase)作为一种生物催化剂具有的高效手性转化能力，通过催化不对称氰化反应获得制备(S)-丁呋洛尔的关键手性中间体，开发出一条新的(S)-丁呋洛尔合成路线。

研发阶段/n本发明涉及一种制备甲壳素脱乙酰酶的方法，该方法用短柄梨孢帚霉（Scopulariopsisbrevicaulis）作甲壳素脱乙酰酶产生菌，经活化后将其接入到含有发酵培养基的发酵容器中，使其在pH值为6.5-7.0之间，温度在27-29oC、转速200-240rpm的摇床上发酵90-100小时，发酵液经分离、盐析、纯化得甲壳素脱乙酰酶产品。利用本发明的方法制备的甲壳素脱乙酰酶每ml发酵液的活力单位最高可达36U。

生物柴油是用含油植物或动物油脂作为原料的可再生能源，是优质的石油柴油代用品，具有可再生、清洁和安全三大优势，目前世界许多国家正大力开发这种生物柴油技术并推进其产业化进程。我国“十五”计划发展纲要提出发展各种石油替代品，将发展生物液体燃料确定为国家发展方向。我国自“八五”就有科研单位开展了生物柴油技术的研究开发，目前只有海南正和生物能源公司实现了产业化，生产能力仅为2×104 吨/年，其工艺有以下缺点：生产规模小，生产成本高，产品分离困难，排放大量的废液造成环境污染。 本工艺路线的小试验研究结果为：(1)以废食用油为原料，生物柴油收率达到95％以上；(2)生物柴油质量达到美国生物柴油标准，性能与0 ＃柴油相近。副产物甘油纯度达到99.5%；(3)生产成本与石油柴油相当（或稍高）。

该产品获国家基础科研计划(2009CB724700)、国家高技术研究发展计划(2012AA021503)和博士学科点专项科研基金(20103221110006)等支持，专利在申1项。该产品可应用于食品、药品以及生物材料等领域。以L-谷氨酸为底物，工程菌直接脱羧反应，反应转化率高达100%，产物得率为70%，纯度达99%以上，工艺简单，绿色无污染。随着人们生活质量的提高，养生越来越受到人们的密切关注。因为γ-氨基丁酸的生理与保健作用，它将供不应求，所以推广该技术与该产品迫在眉睫。该项目拥有自主知识产权，目前已小批量生产。

自然界中含砷化合物中的雄黄、雌黄以及砒霜已被应用于疾病的 治疗中。作为一种矿物药，雄黄的毒性，难溶解性，胃肠道刺激等不 利的因素限制了它的临床应用。为了克服这些不利因素，在入药时必 须先对雄黄进行炮制，以降低雄黄的毒性，减少服用药物时对于人体 肠胃的刺激。传统雄黄的炮制方法是水飞法和干研法。随着纳米技术 的发展，将雄黄进行纳米化处理可降低其毒性，是提高其利用率的方 法。但是运用此方法来制备纳米雄黄(α-As4S4)时极易产生 As2O3 和副雄黄(β-As4S4)，使得雄黄的品位