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益生优良芽孢杆菌发酵关键技术研究开发与应用
益生芽孢杆菌因其独特的优势可用来制成新型、高效、低残留的微生态制剂，广泛应用于工业、农业、医学等科学研究领域。目前，国内外益生芽孢杆菌产业化关键技术存在诸多问题。如：活菌数低、出芽率低、货架期短、生产工艺研究不够深入、产品稳定性差等。
项目组在完成系列国家及省部级项目基础上，经过十几年的研究，攻克了芽孢杆菌发酵集成技术，主要包括：N+诱变结合荧光探针追踪，筛选出性状优良的菌种；多阶段发酵与高密度培养结合，大幅提高菌体密度、芽孢出芽率及菌体适应环境能力；构建图像采集，发明新型反应器，进一步优化菌体生长条件；将反应分离耦合技术应用于发酵，解除发酵过程中产物对菌体生长及体内酶活力的抑制作用，实现高浓度的发酵、提高芽孢出芽率、降低产物分离能耗、简化产物分离过程。
创新优势：
项目组采用专利技术生产研发系列益生芽孢杆菌：蜡样芽孢杆菌活菌数由2亿cfu/g提高到8亿cfu/g，符合市售要求并高于农用微生物菌剂国家标准(GB20287-2006)3倍以上；芽孢形成率达到了89.02%，比国内最高提高33.6%，发酵周期21天，比国内最短时间缩短38.2%；凝结芽孢杆菌活菌数由0.5亿cfu/g提高到12亿cfu/g；地衣芽孢杆菌活菌数由10亿cfu/g提高到13亿cfu/g。筛选出海藻糖、聚乙二醇400、吐温80、谷氨酸钠及甘油5种芽孢保护剂，延长芽孢半衰期45%以上，对菌体活性起到良好的保护效果。在示范区内应用，病害抑制率达89%。项目生产的蜡样芽孢杆菌粉参照标准WS-10001-(HD-0902)-2002，检验为类白色粉末，干燥失重为3.3%，小于7.0%，异常毒性符合规定，霉菌小于10个/克，低于标准规定100个/克，未检出控制菌，活菌数为731亿/克，达到国家规定的质量检测标准。
申请国家发明专利17项，授权14项；发表论文59篇，SCI收录43篇；出版专著5部。
南京工业大学
2021-01-12
生物基环保低温润滑油基础油合成关键技术
润滑油是在现代工农业生产、航空、交通和军事等众多领域有着广泛用途的精细化学品。基础油是润滑油主要成分，通常情况下占润滑油的 86%以上，所以基础油的选择对润滑油的性能表现起着决定性作用。在发展环境友好型润滑油基础油的过程中，可再生资源有着极其重要的作用，它也是目前合成可生物降解润滑油基础油的重要原料。生物基合成酯对环境几乎无污染，并且具有良好的可生物降解性和润滑性能，安全性也有保障，因此合成酯可作为环境友好型润滑油基础油使用，具有广阔的市场前景。
技术指标：
低成本催化剂制备关键技术
制备生物基低温润滑油生产工艺核心技术
产品酸值≦3.5 mgKOH / g
产品运动黏度 40-60 mm2·s -1 （40℃）
产品倾点≦ -35℃
知识产权：
1）发表科技论文 3 篇，其中 SCI 论文 1 篇
2）申请发明专利 1 项
项目成熟度：小试成熟
江南大学
2021-04-13
传统固态酿造食醋微生物功能优化关键技术及其产业应用
系统建立了传统发酵食醋酿造微生物群落及代谢组分分析技术;创新了食醋酿造微生物功能分析及高效筛选技术;构建了基于酿造微生物功能优化的制醋新技术体系，实现了产业化应用，为传统优势产业技术提升提供了基础。项目创新点 ①集成应用微生物群落分析技术，首次解析镇江香醋酿造微生物群落结构及其动态演变与发酵进程的规律； ②系统建立食醋有机酸及风味物质分析及其与酿醋微生物功能关联分析技术，首次明确了镇江香醋特征有机酸及功能物质川芎嗪的来源； ③构建了基于酿造微生物功能优化的制醋新技术体系，显著缩短了镇江香醋发酵周期，提高了原料转化率及综合产能，产品批次稳定性得到提高。
江南大学
2021-04-11
大宗蛋白饲料原料生物技术处理的产业化
以主要的植物源性蛋白饲料原料为研究对象，针对原料的营养价值特性，系统建立抗营养因子高效降解菌株的筛选方法，借鉴现代发酵工程的优化理论，建立有益代谢产物的检测与控制和发酵参数相关的优化研究方法，确立规模化生产工艺并进行关键设备的选型，制造品质稳定可靠的发酵蛋白饲料，并建立相关产品的质量指标体系，为缓解我国蛋白饲料资源紧张提供现实可行的方法，实现我国饲料及养殖工业的健康持续发展。
江南大学
2021-04-11
微生物转化生产 L-瓜氨酸的关键技术
L-瓜氨酸能够清除羟基，可有效保护 DNA 及 PMN 免受氧化反应的侵害。瓜氨酸对防治前列腺疾病作用明显。近来研究发现瓜氨酸在体内可转化为人体必需氨基酸 L-精氨酸，在维持心血管正常功能的一氧化氮代谢中也发挥着重要作用。此外，服用瓜氨酸能有效的改善人体的抗疲劳能力，维护健康的心肺功能，增强人体的肌肉强度，提高体能，在运动保健方面具有良好的作用。目前广瓜氨酸在抗氧化，医用检测，保健食品，化妆品和食品添加剂等方面有着广泛的应用前景，国内外需求巨大，市场前景广阔。酶法转化精氨酸生产瓜氨酸具有工艺简单、周期短、耗能低、专一性强、收率高、提取方便等优点，因而受到越来越多的关注。本研究通过构建工程菌，高通量筛选获得一株高转化率的菌株。
江南大学
2021-04-11
微生物转化生产 L-鸟氨酸的关键技术
L-鸟氨酸是细胞内重要代谢化合物，近来研究发现 L-鸟氨酸可刺激脑垂体分泌生长激素，促进蛋白质合成及糖与脂肪的分解代谢。此外，以鸟氨酸为原料制备的依氟鸟氨酸，能抑制多胺合成，延缓肿瘤细胞生长，是颇具前景的新型抗癌药物。L-鸟氨酸除了在医药上作为试剂与注射液外，通常还用于配制保肝、强身、解毒的营养剂以及生产消除疲劳的发泡饮料。而酶法转化精氨酸生产鸟氨酸具有工艺简单、周期短、耗能低、专一性强、收率高、提取方便等优点，因而受到越来越多的关注。技术指标：工程菌经过培养 6 h 后，ARG 酶活可达到 177.3 U/mL；在 4 h 的催化周期内，L-鸟氨酸产量为 112.3 g/L，对精氨酸摩尔转化率为 87 %。产品性能：无副产物，纯度高。
江南大学
2021-04-11
微生物转化生产胍基丁胺的关键技术
胍基丁胺（ Agmatine ）是一种多胺，在精氨酸脱羧酶（ argininedecarboxylase，ADC）作用下 L-精氨酸脱羧的产物，它几乎分布于哺乳动物体内所有的器官和组织，具有降血压、利尿、抗炎、调控细胞增殖等多种生理功能，因此是一种重要的医药中间体，具有较高的商业价值（50 万/吨）。其硫酸盐对动物吗啡依赖性具有戒断作用，是极具开发价值的戒毒类药物。目前工业上合成胍基丁胺的生产方法主要为化学法，该方法具有高污染、生产条件苛刻、安全性差等缺点。本研究建立了一种运用重组精氨酸脱羧酶（ADC）生产胍基丁胺的绿色环保新方法。通过基因工程手段，构建了一株 L-精氨酸脱羧酶高产菌株。
技术指标：
100 g/L 的 L-精氨酸经 5 h 转化，胍基丁胺产量可达 52.02 g/L，转化率 69.6%。
江南大学
2021-04-11
微生物转化生产磷脂酰丝氨酸的关键技术
磷脂酰丝氨酸（phosphatidylserine，PS），又称二酰甘油酰磷酸丝氨酸，是一类普遍存在的磷脂，通常位于细胞膜的内层，尤其是大脑细胞膜的重要组成成分之一。它能调控大脑的各项功能正常运作，起到调节血脂、改善记忆、健脑益智、以及延缓衰老等作用。但天然存在的磷脂酰丝氨酸很少，提取工艺繁杂， 并且安全性受到人们的质疑。生物酶法制备磷脂酰丝氨酸具有反应条件温和、环境友好、产品质量好等优点，近年来受到越来越多的关注。本研究室通过基因工程手段，大肠杆菌中异源表达了磷脂酶 D 基因，以粗话生产磷脂酰丝氨酸。目前，该研究正在进行蛋白质工程改造及各项优化，以提高底物转化率。
江南大学
2021-04-11
米糠营养素和米糠膳食纤维及米糠高效增值全利用技术
国内外研究证明，稻谷中 64%的营养素集中在米糠中，世界上誉米糠为“天 赐营养源”，美国、日本等发达国家研究证明，米糠深加工可转化成食品、保健 品、精细化工等高附加值产品，附加值可提高 20 倍，我国年产米糠 1000 多万 吨，资源极为丰富，米糠营养素和米糠营养纤维项目的研究成功对提供食品营养基料，开创了米糠转化健康食品的新时代。在此研究成果基础上，进而研发成功 米糠高效增值全利用技术。以米糠为原料可同时生产出米糠油、植酸钙或植酸、 米糠膳食纤维和高蛋白饲料粉四种产品。使米糠附加值提高 8 倍。
江南大学
2021-04-11
名优茶加工技术升级与配套装备的研究与应用
项目首先提出了鲜叶的水冷保鲜技术、开发出水冷保鲜摊青机。创新名优茶做形理论及技术，提出“固形”理论，开发出固形设备，实现名茶的机械化做形；在此基础上，开发出关键的连接以及在制品回潮等设备，集成电子量化进料、温湿度监测与控制、水分在线检测系统，利用PLC控制系统，研建出主要名优茶连续化、自动化加工成套生产线，并制定配套的标准化技术。提出加工过程的清洁化生产技术，通过开发除尘除烟炉和名优茶加工除尘设备，实现了名优茶的清洁化加工。提出名优茶的脱氧保鲜技术，研制出高效脱氧保鲜剂，延长货架期。采用“高校-茶机厂-茶厂-政府”四位一体的技术研发与成果推广新模式普及新技术与新设备。
1、提出了鲜叶的水冷保鲜技术，保鲜时间由传统的8小时延长至15小时以上。
2、创新名优茶做形理论及技术，开发出固形设备，开发出关键的连接以及在制品回潮等设备，集成电子量化进料、温湿度监测与控制、水分在线检测系统，利用PLC控制系统，研建出主要名优茶连续化、自动化加工成套生产线，并制定配套的标准化技术。
3、首创适宜于名优茶初加工除尘的回风式除尘器，除尘效果显著。
4、研制出一种高效茶叶脱氧保鲜剂配方，能显著提高保鲜剂的脱氧能力，有效延缓名优绿茶贮藏中的氧化过程，保持名优绿茶品质。该技术已经在生产上大面积推广应用。
华中农业大学
2021-01-12