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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
代谢改造酿酒酵母高效生产葡萄糖二酸
葡萄糖二酸是一种重要的化合物，在医疗和工业中有着广泛的应用。目前生产葡萄糖二酸的方法主要以化学法-葡萄糖化学氧化法为主，但该方法具有选择性低、成本高、得率低、要高温及产生大量氧化反应副产物不利于后续葡萄糖二酸的分离等局限性。目前生物法合成葡萄糖二酸主要是在大肠杆菌中进行的，但在大肠杆菌中异源合成葡萄糖二酸被许多因素限制。酿酒酵母因具有耐酸能力强、耐低温、可低 pH 发酵、没有噬菌体感染、适合大规模发酵、易分离和高抗逆性等特点，已被广泛用于产有机酸的研究，因此酿酒酵母比大肠杆菌更适合葡萄糖二酸的生产并具有更高的工业应用价值。利用酿酒酵母合成葡糖二酸具有很好的应用前景。
创新要点
1) 以酿酒酵母 BY4741 为出发菌株，将拟南芥的肌醇加氧酶 MIOX4 和丁香假单胞菌的 UDH 基因在 delta 重复序位点高效表达，敲除转录抑制因子OPI1 获得工程菌 Bga-3，该菌株在分批补料发酵条件下能够产 6 g/L 的葡萄糖二酸，为目前报道的最高值；
2) 通过提高工程菌的转运胞外肌醇的能力和工程菌自身合成肌醇的能力，解决提高葡萄糖二酸产量的关键问题；
3) 进一步协调肌醇用于细胞自身代谢活动和葡萄糖二酸合成之间的分配关系，并通过提高葡萄糖二酸合成途径效率和发酵优化，提高肌醇利用率和葡萄糖二酸合成的产量。
江南大学
2021-04-11
L-苏氨酸的微生物高效生产方法
L-苏氨酸在食品、饲料、医药和化妆品等领域的用量呈长期稳定增长趋势，尤其在饲料添加剂中增长最为迅速。以添加了 L-苏氨酸的低蛋白配方饲料作为家禽日粮，不但可以缓解天然蛋白的匮乏，减少动物氨的排放，还能提高家禽的生产性能。而在医药领域，L-苏氨酸除了用于氨基酸输液之外，随着人类保健意识的提高，各类氨基酸保健饮品涌现市场，L-苏氨酸是必不可少的配方成分。L-苏氨酸有望取代色氨酸，成为继赖氨酸和甲硫氨酸之后第三大发展最迅速的氨基酸。因此 L-苏氨酸产业迫切需要提高产量，降低成本，以满足市场需求。本实验室以谷氨酸棒状杆菌为出发菌株，通过代谢工程技术手段进行基因敲除和敲入，对关键基因进行了测序、蛋白结构解析及定向改造，以达到“开源节流”，即增强 L-苏氨酸合成路径代谢流，抑制或阻断旁路途径代谢流，最终提高L-苏氨酸产率近 20 倍，具有较好的应用前景。
江南大学
2021-04-11
L-甲硫氨酸的微生物高效生产方法
L-甲硫氨酸广泛应用于饲料业，是家禽饲料中首选的限制性氨基酸。L-甲硫氨酸是强肝解毒剂、促进发育剂，当缺乏时会引起食欲减退。甲硫氨酸广泛应用于营养补充与畜产饲料，由于甲硫氨酸容易被鸡吸收而转变为鸡肉蛋白，在鸡饲料中添加甲硫氨酸，可少耗饲料，并使鸡肉生长健全。L-甲硫氨酸合成方法主要为化学合成法和微生物发酵法两种。因化学合成法会产生大量有害物质，微生物发酵法生产甲硫氨酸越来越受到关注。本实验室以谷氨酸棒状杆菌为出发菌株，通过代谢工程技术手段进行基因敲除和敲入，以达到“开源节流”，即增强 L-甲硫氨酸合成路径代谢流，抑制或阻断旁路途径代谢流，最终提高 L-甲硫氨酸产率，目前中间菌株产率已达 21 mmol/L，具有重要的应用前景。
江南大学
2021-04-11
一种减少玉米植株在镉污染环境中损伤的制剂及其使用方法
本发明属于环境保护中土壤重金属污染的治理和农产品安全领域，涉及一种减少玉米植株在镉污染环境中损伤的制剂及其使用方法。一种减少玉米植株在镉污染环境中损伤的制剂，该制剂如下浓度的组分：甜菜碱：200‑600μmol/L。对于镉污染环境，当Cd浓度为50μM时，500μM的甜菜碱是较佳浓度，其中200‑600μmol/L均为有效浓度。因为甜菜碱的喷施为一种人为外源物质的使用，植物会产生应激反应，浓度过高也会使植株叶片发黄等现象发生。故可视环境中镉污染程度选择相应浓度的制剂。
浙江大学
2021-04-13
高活力菊粉内切酶酶制剂生产及其在菊粉低聚果糖 生产中的应用
菊粉内切酶是能够使菊科植物菊芋或菊苣所含多糖（-键连接的聚果糖）在 糖链内部随机降解，生产低聚果糖的生物酶。低聚果糖具有增殖肠道双歧杆菌、 排除体内有害物质、增强免疫力、降低胆固醇、预防结肠癌、抗衰老等多种生 理功能，作为保健品具有巨大的市场。目前亚洲国家和地区，如中、日、韩、 台湾等，都是以蔗糖为原料利用果糖基转移酶合成的（合成法）。产品纯度低、 工艺复杂、成本高，需要色谱分离才能得到纯度高的产品。菊芋或菊苣产量高、 种植成本低、富含菊糖（-键连接的聚果糖）。
山东大学
2021-04-13
高活力内切-外切复合菊粉酶酶制剂及在高纯度果糖 生产中的应用
菊粉内切酶是能够使菊科植物菊芋或菊苣所含多糖（-键连接的聚果糖）在 糖链内部随机降解，产生低聚果糖的生物酶；菊粉外切酶是在聚果糖链的一端 逐个酶解，产生果糖的生物酶；菊粉内切酶和外切酶的复合酶制剂能够高效率 地水解聚果糖产生果糖。 果糖是一种高品质的甜味剂，甜度是蔗糖的 1.8 倍，是所有天然糖中甜度最 高的糖，具有口感好、血糖升糖指数低以及不宜导致龋齿等优点，可以替代蔗 糖，市场巨大。目前甜味剂大量使用蔗糖和高果糖浆。蔗糖价格较高且价格波 动较大。高果糖浆生产工艺使用淀粉水解得到葡萄糖，然后利用果糖异构酶生 产果糖。由于存在反应平衡，果糖含量只有 50%，利用色谱分离等方法把果糖 浓度提高到 70%左右，即市场上销售的高果糖浆，工艺复杂，产品纯度低。
山东大学
2021-04-13
治疗猪传染性胃肠炎的中药组合物、提取物及其制剂和应用
本专利（专利号:ZL201310344433.4 ,发明人系荣昌校区教师，长期从事新中兽药的研发）,提供了 一种抗猪传染性胃肠炎病毒病的中药组合物及其制备方法和应用。从中兽医学理论分析,猪传染性胃肠炎病 毒病的病因病机为外感疫房之邪，热动营血离肠络，湿热聚于中焦，传于下焦，使胃肠的传输功能失常，导 致胃气上逆作呕,湿热下注成泻；其防治以清热解毒、健脾燥湿、止血凉血、降逆止呕为宜。该中药组合物 以天然中草药为原料，配伍独特，原料来源广泛，制备方法简单，生产成本低廉，具有清热解毒、凉血止 痢、止呕的功效，可以制成抗猪传染性胃肠炎病毒病药物，具有高效、安全、经济等优点，在猪传染性胃肠 炎病毒病的预防和治疗领域有着良好的应用前景。 该专利拟采用独占许可方式转让给相关的兽药生产商,正在进行中试生产,后期将开展3期临床试验,为 申报新兽药作准备。如果成功上市，且能有效控制猪传染性胃肠炎病毒病的发病率，加之无抗生素残留问 题，市场前景非常可观。
西南大学
2021-04-13
一种免疫抑制剂 FR901483 中间体及其合成方法
排异反应是异体组织进入有免疫活性宿主的不可避免的难题。一般在人体器官移植手术后，病人的免疫系统会很快识别出外来的新器官，并对新器官有强烈的排斥作用，这种排异现象是导致器官移植手术彻底失败的主要原因之一，严重时会使病人不丧失生命。为解决器官移植的排异问题，出现了免疫抑制剂的概念。目前临床常用的免疫抑制剂有环孢素 A（CsA）、他克莫司（tacrolimus, FK506）、雷帕霉素（Rapamycin，简称 RAPA）等，但这几种都有较大的副作用，所以寻求在临床上高活性、低毒的新型免疫抑制剂很有必要。
兰州大学
2021-04-14
高活力内切-外切复合菊粉酶酶制剂及在高纯度果糖生产中的应用
菊粉内切酶是能够使菊科植物菊芋或菊苣所含多糖（-键连接的聚果糖）在糖链内部随机降解，产生低聚果糖的生物酶；菊粉外切酶是在聚果糖链的一端逐个酶解，产生果糖的生物酶；菊粉内切酶和外切酶的复合酶制剂能够高效率地水解聚果糖产生果糖。果糖是一种高品质的甜味剂，甜度是蔗糖的1.8倍，是所有天然糖中甜度最高的糖，具有口感好、血糖升糖指数低以及不宜导致龋齿等优点，可以替代蔗糖，市场巨大。目前甜味剂大量使用蔗糖和高果糖浆。蔗糖价格较高且价格波动较大。高果糖浆生产工艺使用淀粉水解得到
山东大学
2021-04-14