聚 β 羟基丁酸酯与异亮氨酸联产菌代谢工程改造

本研究构建一种谷氨酸棒杆菌基因工程菌，使其同时发酵生产两种产品：聚羟基脂肪酸酯和异亮氨酸；前者是胞内产品，后者是胞外产品。该基因工程菌可以降低生产成本，具有工业应用前景。研究结果显示：将 phaCAB 基因簇导入 WM001后，WM001/pDXW-8-phaCAB 96h 产量为 9.58 g/L，而 WM001/pDXW-8 96h 产量为6.65 g/L，产率提高 65%达到 0.15g 异亮氨酸/g 葡萄糖。PHA 产量达到 28.7%(w/w)。关键技术 聚羟基脂肪酸酯（PHAs）是部分微生物生存在具有较高碳源与氮源的条件下，生成的一类微生物自身碳源、能源储备物的胞内聚酯。根据相关报道，将 PHB 合成代谢基因簇导入细胞内，可实现 PHB 与某些代谢产物的联产和增产，提高底物的利用率。L-异亮氨酸是一种人体必需氨基酸，因其在医药、食品和健康保健领域有广泛的应用，而使其近几年的生产能力发展迅速，目前国际上比较先进的主流生产方式为发酵法生产 L-异亮氨酸。谷氨酸棒杆菌(Corynebacteriumglutamicum)是一种小棒状、革兰氏阳性的食品安全生产菌，目前已经用于工业生产 L-异亮氨酸，本成果构建能高产 PHAs 的 C. glutamicum 菌株，具有工业化应用潜力。 

江南大学 2021-04-11

杜仲新品种选育与次生代谢物深度开发利用

我校在杜仲优良品种选育、次生代谢物合成积累以及深度开发利用关键技术等方面取得系列成果。选育的“秦仲1、2、3、4号”高胶、高药型优良品种，解决了大面积繁殖的技术瓶颈；研制出“杜仲籽剥壳机”，解决了杜仲籽油开发技术瓶颈；确定了杜仲生产中一次投料、连续生产活性物质的高效工艺技术；研发出以杜仲叶、杜仲雄花、杜仲籽为原料的系列产品，获得国家食药监局颁发的批准证书20余个，并全部实现产业化。该成果突破了制约杜仲产业发展的技术瓶颈，产生了显著的经济和社会效益。

西北农林科技大学 2021-05-11

抗细菌生物膜活性的YycG组氨酸激酶抑制剂新型药物

● 项目简介：细菌生物膜是细菌互相粘连形成的模样物，对大多数抗生素耐药，其耐药性比浮游菌可高达100倍。近年来细菌生物膜疾病日益严重、治疗难度极大，目前尚无抗细菌生物膜药物上市。YycG/YycF双组分信号转导系统对细菌的生长和生物膜形成具有重要的调控作用，可以作为理想的药物靶标筛选抗生物膜先导化合物。对先导化合物优化改造，评价其药效，研究候选药物的药代动力学特征并对其安全性进行初步评价，探讨其成药性，可能产生创新性强、具有自主知识产权的候选新药。● 应用前景：通过生物信息学分析，在表皮葡萄球菌全基因组中共发现了16对双组分信号转导系统。选择其中一组YycG/YycF 系统中的组氨酸激酶YycG的保守功能域HATPase_c作为候选抗菌药物靶点，通过高通量虚拟筛选获得了具有抑制生物膜作用的小分子化合物，能够可特异性地作用于葡萄球菌属等革兰阳性球菌，对革兰阴性菌无抑菌作用，且对哺乳类细胞毒性作用低。对表皮葡萄球菌已形成生物膜中的细菌具有杀伤作用，同时也可使细菌生物膜的结构发生改变，很好的抑制了生物膜的形成。以其中两个小分子化合物作为先导化合物，进行结构优化改造，已经获得30个结构新颖的衍生物。通过表皮葡萄球菌生物膜杀伤实验证明，其中5个化合物的MIC，MBC和抑制生物膜浓度均不同程度的优于先导化合物。化合物H5-10的MIC，MBC和抑制生物膜浓度分别达到1.5，3.1，25μM。目前该项目的技术水平居于国内领先、国际先进水平。本项目已申请并获得授权2项国家发明专利。

南京工业大学 2021-04-13

一种基于琼脂糖微流控芯片的细菌富集装置

本发明公开了一种基于琼脂糖微流控芯片的细菌富集装置及其制作方法，该装置包括贴合的琼脂糖薄层和亲水性薄层，所述琼脂糖薄层为二分树式通道结构，具有多个开放的溶液通道入口和一个用于细胞收集的封闭的通道末端，该装置的制作方法包括两个步骤：(1)包括制作二分树式通道结构的阳膜来制作出琼脂糖薄层；(2)与亲水性薄层基片贴合并且封装从而制作出微流控装置。通过本发明，解决克服现有细菌富集微流控装置效率不高，装置结构复杂的技术问题。

华中科技大学 2021-04-14

水产养殖动物重要细菌病诊断与免疫防控技术研究与应用

该成果 2011 年、 2013 年先后获连云港市科学技术进步二等奖、一等奖。项目实施的核心技术为水产养殖动物细菌病诊断技术与免疫技术，形成了较为完善的水产养殖动物疾病诊断和防控的技术体系。 包括（1） 环介导恒温扩增技术（LAMP），（2） 黄芪佐剂水剂型灭活疫苗及卵黄抗体疫苗。

扬州大学 2021-04-14

我国科学家揭示压力应激导致焦虑与代谢异常的神经机制

研究发现，长期处于压力应激下的小鼠，出现了焦虑行为，这些小鼠同时出现了摄食减少、能量消耗降低的现象。

科技部生物中心 2022-04-08

微生物细胞代谢流在线检测与 计算分析高级发酵罐

本产品和技术依据细胞代谢流在线检测与计算分析原理，配置上除常规的温度、搅拌转 速、消泡、pH、溶解氧浓度 (DO) 等测量控制以外，还增添了发酵液真实体积、高精度补料量 (如基质、前体、油、酸碱物) 测量与控制，高精度通气流量与罐压电信号测量与控制，并与尾 气CO2和O2分析仪或质谱仪连接。可精确得到发酵过程计算机参数优化与放大所必需的包括 各种代谢流特征或工程特征的间接参数，如摄氧率 (OUR) 、二氧化碳释放率 (CER) 、呼吸商 (RQ) 、体积氧传递系数 (KLa) 、比生长速率 (µ) 等。广泛应用于生物制药 (传统生物制药和现 代基因工程制药) 、食品轻工发酵、农业生物 (微生物饲料、微生物农药、微生物肥料和动物 疫苗) 、新兴生物能源和石化环保等行业工业化工程项目的系统设计和全面技术实施。带动了 多个行业技术进步。

华东理工大学 2021-04-11

“超级细菌”耐药机制的阐释和开发潜在新一代抗生素研究

该研究首次通过化学全合成以及天然产物分离获得了一类对于促进铜绿假单胞菌生长和耐药至关重要的天然产物分子 pseudopaline ，并且确定了 pseudopaline 相对和绝对立体构型。在此基础之上，雷晓光课题组初步探索了 pseudopaline 的生物活性，证明该分子是一类广谱的金属离子螯合剂， 可以促进铜绿假单胞菌对二价金属离子的转运、吸收，从而促进该细菌生长和产生耐药性。 最后，雷晓光课题组还合成了 pseudopaline- 荧光素的偶联体，证明了该偶联体可以被有效地转运进入铜绿假单胞菌，从而 验证了利用该天然产物开发新一代抗生素、例如 新型“特洛伊木马”类型的 pseudopaline- 抗生素偶联 体，帮助克服耐药机制的可行性。

北京大学 2021-04-11

在高温热泉极端环境烷烃代谢的微生物进化与起源

滇藏热泉生态系统中蕴含着丰富的微生物资源，包含大量的系统发育位置未知且功能奇特的神秘、新颖的微生物类群。课题组结合宏基因组学测序技术和生物信息学手段从中重构出14个具有甲烷/烷烃代谢能力的微生物基因组（图1），其系统发育多样性极高且独特，广泛分布于韦斯特古菌门、哪吒古菌门(Nezharchaeota)等TACK超级门中。值得一提的是，该课题组首次于奇古菌门(Thaumarchaeota)中发现其具有产甲烷功能。此前，奇古菌门以其好氧氨氧化能力而为众人所熟知，而课题组首次对其厌氧状态下产甲烷能力的发现表明我们目前对此门认知的局限性，神秘的自然界或将远远超出我们的认知。此外，组学技术的发展或将指引我们对其进化历史进行更全面的认知。课题组对这些未知生命的代谢特征进行了揭示，并发现除却传统的氢营养型产甲烷菌外，还有多种氢依赖的甲基营养性产甲烷菌，他们可吸收热泉生态系统中多种甲基底物以完成甲烷的产生（图2）。通过进化基因组分析，课题组还对古菌祖先的进化起源进行了推测，研究发现对于具有产甲烷能力的微生物类群，其甲烷代谢关键基因mcrABG相对较为保守，并无明显的水平基因转移时间发生；而对于烷烃氧化的微生物类群，水平基因转移对其多样性塑造有着深远影响。基于甲烷代谢基因的保守性，课题组对其祖先序列进行了序列重构，从而来推测祖先序列的最适生长温度，结果表明具有mcrABG标记基因的微生物类群或起源于高温生境（图3）。另外，由于 TACK和ASGARD超级门中，以及广古菌门中大部分支系均具有甲烷/烷烃代谢能力，且相应微生物相比其它同支系微生物有着更为悠久的进化历史，因此，课题组猜测地球早期生命中，古菌的祖先或具有甲烷和烷烃代谢能力。

中山大学 2021-04-13

喹乙醇在食品动物的代谢残留规律与食品安全管控技术

中试阶段/n该项目针对现行国家认定的喹乙醇残留标示物 3-甲基喹噁啉-2-羧 酸，首次制出标准品，研究制订了畜禽和水产动物可食性组织及产品中 残留检测方法标准 2 种，在国内外首次研制出基于抗体的 ELISA 试剂盒及试纸条 3 种。这些方法标准及产品已纳入国家兽药残留监控计划，在 全国得到广泛应用。采用放射性示踪和液质联用技术，在国内外首次全 面系统地研究了喹乙醇在大鼠、猪、鸡和鱼体内的吸收、分布、代谢和排泄规律，发现了 9 种新代谢产物，重新确定了喹乙醇在猪、鸡和鱼体

华中农业大学 2021-01-12