本成果从一株高产 L-异亮氨酸的 C. glutamicum 出发，运用反向代谢工程策略对其代谢通路进行理性重排，以期实现 L-苏氨酸高产，特别是近期，通过热诱导丙酮酸羧化酶和苏氨酸外排泵创苏氨酸产率纪录，开发了一种两段式温控发酵苏氨酸的重组大肠杆菌和工艺，发酵罐苏氨酸摩尔转化率达 103.28%。这套复杂中心代谢途径的自我调控维持了生产和生长的平衡。论文用实验室前期构建的一株产苏氨酸的重组大肠杆菌 TWF001 为宿主，首先编辑了涉及副产物有机酸合成、产物降解和转运的基因，并证实这一系列菌种在 37 度升至 42 度情况下的生长情况等同正常 37 度发酵；然后用一套大肠杆菌热敏启动子去转录四环素启动子阻遏蛋白，四环素启动子后的报告基因 37 度表达，42 度不表达。 

磷脂酶 D 是一种用于磷脂改性的工业化生产用酶，近年来研究较多且效果比较明显的是通过微生物发酵的方法获得磷脂酶 D。磷脂酶 D 主要用于两个方面：一是从卵磷脂出发，通过磷酸基转移反应，制备含量较少的磷脂化合物，如磷脂酰丝氨酸（PS）、磷脂酰肌醇（PI）等；二是通过转移反应合成新的磷脂衍生物，用在药物学领域。磷脂酰丝氨酸是磷脂中的一种，天然含量稀少，但它是大脑中主要的酸性磷脂，能控制和调节细胞膜关键蛋白的功能状态，提高脑细胞的活力，改善大脑功能、修复大脑损伤，成为“脑专一性营养物质”。本项目通过菌种筛选获得一株高产磷脂酶 D 的肉桂链霉菌菌株。通过发酵优化，发酵酶活可达到 10U/mL 以上，可用于 PS、PI 的生产。 

精氨酸脱亚胺酶（Arginine deiminase，EC 3.5.3.6，ADI）因其可以作为 精氨酸营养缺陷型肿瘤细胞（如：肝癌、黑素瘤）的靶向治疗药物而受到广泛关注。目前，进入癌症临床研究的仅有支原体来源的 ADI，处于临床三期试验。本项目从自然界筛选到产精氨酸脱亚胺酶的变形假单胞菌，在大肠杆菌实现 了该酶的重组表达，采用该重组 ADI 进行体外和小鼠体内抗癌活性研究，对肝癌细胞人肝癌细胞系 HepG2 和小鼠肝癌细胞系 H22 有显著抑制作用。基于简便灵敏的 96 孔板高通量筛选模型，筛选在体内生理条件下具有较高酶活以及底物亲和性的精氨酸脱亚胺酶突变株，采用随机突变、定点突变等非理性和半理性的蛋白质定向进化手段，获得了最适 pH 由 6.0 提高至 7.0，在生理中性条件下（pH 7.4）酶活力较野生型 ADI 提高了 33 倍以上的 ADI 突变株，比活力为 15－17 U/mg。该改造后的 ADI 的 PEG 化和小鼠实验正在进行中。 

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。 

本发明涉及催化剂技术，旨在提供一种多孔聚三苯基膦材料的制备方法。该方法是将基本骨架材料二乙烯基三苯基膦或者三乙烯基三苯基膦溶于致孔溶剂，加入聚合引发剂偶氮二异丁腈；在60～240?℃下搅拌聚合6～24?h后，以120?℃蒸馏回收溶剂，得到多孔聚三苯基膦材料。本发明方法合成的三苯基膦树脂具有以下特点：（1）?在制备三苯基膦树脂的过程中没有使用其他单体；（2）三苯基膦的含量非常高，接近3?mmol/g；（3）所得到的树脂孔径在0.3～200?nm之间，比表面积最高可达1500?m2/g。

三聚氰胺是一种用途十分广泛的有机原料，现有的三聚氰胺生产技术原料 利用率低，反应温度过高造成了副反应的发生。三聚氰胺合成新方法的反应机 理与现有合成方法的不同之处是： 现有工艺：尿素分解成异氰酸、然后异氰酸在高温下分解成氰胺和二氧化 碳、氰胺三聚得到三聚氰胺 6CO(NH2)2 → C3N6H6 + 6NH3 + 3CO2 新方法：异氰酸三聚得到三聚氰酸、然后三聚氰酸与氨反应得到三聚氰胺。 3CO(NH2)2 → C3N6H6 + 3H2O 82 由此可以看出，新方法没有 NH3和 CO2的放出，并且与现有生产工艺相比， 减少了 1 倍的尿素消耗。 另外，新技术生产三聚氰胺的能耗大为降低，反应温度（200℃）比老工艺 （380-410℃）降低约 200℃；同时工艺操作更为简易；反应温度的降低减少了 副反应及副产物的发生，使产品纯度大大提高。

非离子表面活性剂—壬基酚聚氧乙烯醚，是乙氧基化物的第二代系列产品，因其具有润湿、乳化、抗静电及去污净洗等功能，被广泛应用于洗涤、纺织、化工、医药、橡胶等领域，成为当今市场上最畅销的新一代非离子表面活性剂。 产品原料：壬基酚+环氧乙烷。 生产技术：壬基酚+环氧乙烷生产聚氧乙烯醚。设备不受腐蚀，维护成本低；极少的工艺废水及废气排放，环境要求良好，原辅料消耗低，接近理论消耗，符合清洁工艺要求，产品质量好，色泽浅。 334kg壬基酚+666kg环氧乙烷生产1000

三聚氰胺是一种用途十分广泛的有机原料，现有的三聚氰胺生产技术原料利用率低，反应温度过高造成了副反应的发生。三聚氰胺合成新方法的反应机理与现有合成方法的不同之处是：

提高了风能利用率，降低了风 力发电成本。

低聚果糖是由果糖基连接生成的多糖，微生物来源的果聚糖是含有β (2→6) 糖苷键及少量β (2→1)侧链的果聚糖，低聚果糖具有改善肠道菌群平衡的作用。低聚果糖特有的理化特性和生理功效如水溶性膳食纤维、双歧杆菌增殖因子等是以高纯度低聚果糖为原料作实验而得结论。除了具有天然多糖共同的特点如生物相容性、生物降解性、安全无毒，还具有抗肿瘤、抗糖尿病、免疫增强、降血脂等多种重要的生物学功能，而且可用于制备纳米材料，在生物医药和功能食品等方面具有巨大的应用潜能，体现出巨大的潜在市场价值。 国内目前以酶转化法生产的低聚果糖执行国家低聚果糖标准 GB/T 23528-2009，产品是蔗糖-果糖或果糖-果糖聚合度为 2-9 的功能性低聚糖，分子量为 342-1476。 新一代低聚果糖采用菌体发酵法合成生产，美国市售产品分子量约 5000。是很好的益生元产品。 项目特色和创新之处： 南开大学环境微生物与微生物制造研究室从发酵食品中分离得到一株解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens LL3），它能够利用蔗糖合成低聚果糖。为了提高低聚果糖的产量和纯度，项目组采用温敏质粒结合反向筛选标记-------无痕基因敲除法对菌株的其他胞外产物和六个胞外蛋白基因以及 3 个细菌胞外多糖基因（簇）进行了敲除；5 L 罐分批发酵低聚果糖的产量（42 h）达到 43.34 g/L。为了进一步提高蔗糖酶的分泌表达，项目组整合强启动子和信号肽对菌种进行改造，在 5 L 发酵罐采用补料分批发酵工艺，菌株低聚果糖产量达 101.7g/L。分子量约 5000 Dal，纯度 95%以上。 项目特色： 1. 菌种（Bacillus amyloliquefaciens）LL3 是分离自传统发酵食品，生产主要原料为蔗糖；菌种改造采用无痕基因编辑技术，具有安全性 2. 补料分批发酵产量为：101.7 g/L;分子量约为 5000；纯度大于95.0%; 3. 授权专利号为：ZL201410405975.2 市场应用前景： 目前,低聚果糖的应用领域逐步扩大，除了生产人类保健品口服制剂之外，在中老年营养品、中老年专用奶粉、婴儿奶粉、部分营养饮料等中实施添加；某些化妆品中也需要加入低聚果糖。还是替代抗生素在饲料中添加的主要成分之一。随着肠道菌群影响人类健康研究新成果的不断报道，低聚果糖----益生元/膳食纤维越来越受到人们的青睐。开展该产品的生产将会获得巨大的经济效益和社会效益。另外，生产中实施废菌体回用技术工艺，可使发酵做到近零排放，具有绿色生态效益.