本项目建立了一套完整、高效的微生物发酵制备双乙酰的工艺方法。该方法利用具有自主知识产权的双乙酰高产枯草杆菌，通过基因工程与代谢工程手段，强化双乙酰合成途径，并通过有效的发酵控制策略，实现了双乙酰的高效稳定生产；并建立了一套高效的双乙酰产品提取纯化工艺。 创新要点 利用具有自主知识产权的双乙酰高产菌株，建立了一套完整、高效、稳定、适于规模化生产的微生物发酵制备双乙酰的工艺路线；所生产双乙酰产品具有天然等同度。 

番茄红素具有强抗氧化作用，有卓越的防癌、抗癌、预防心血管疾病等功效，在食品、保健品、化妆品以及医药领域具有重要用途。目前，国外已将这一产品广泛用于食品添加剂、功能性食品、医药原料等方面。2003 年，美国《时代》杂志把番茄红素列在“对人类健康贡献最大的食品”之首，番茄红素由于其优越的功能和防癌、抗癌作用，被誉为“植物黄金”，成为“二十一世纪医药保健制品 新宠”。 本项目采用生物发酵法生产番茄红素，具备了工业化开发的条件，生产工艺成熟，产品质量稳定，番茄红素产量可达 1.5-2.5g/L，处于国内领先水平。 创新要点 采用三孢布拉酶菌发酵生产番茄红素，其合成水平高于多种生物体，而且具有生产原料易获得，不受自然条件限制，周期短和适用工业生产等优点。 

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 101.7 g/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.

一、成果简介 β-葡聚糖是一种结构性非淀粉多糖，是自然合成的多聚糖含量最多的糖类，是由右旋葡萄糖（D型)以混合 的β- (1,3)，β-(1,4)糖苷键随机排列线性连接而成的葡萄糖聚合物，是半纤维素的主要组分之一。β-葡聚糖酶属于水解酶，主要作用于β-葡聚糖的β-1,3和β-1,4糖苷键，使β-葡聚糖分解成还原糖和寡糖。近年来，随着人们对β- 葡聚糖酶的深入研究，β-葡聚糖

项目特点及主要技术指标:桑枝资源极其丰富，用于养蚕的桑树，其桑枝未施肥打药，是传统中药，桑 枝中的桑皮素、桑酮、桑色素等成分，具有降血糖、消炎、抑制黑色素生成等功效；桑白皮一直是常用中草 药，含有黄酮类、香豆素类、东箕若内酯等成分，具有平喘、利尿、安神、降血糖等功效。用全桑枝生产食 用菌，生物学效率高达90%以上，其产品桑枝食用菌口感好、质量优，属有机食品，市场潜力较大，可发展 成制种、生产、管护、加工、销售转化模式。

本发明提出一株黑曲霉菌株及发酵菌剂及其应用。本发明提出一种黑曲霉H201KP280086菌株，该菌株的分类命名为黑曲霉Aspergillus niger，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，其保藏编号为CGMCC No.3.17612。本发明的黑曲霉Aspergillus niger H201KP280086对花生壳中的纤维素、半纤维素和果胶组分同时具有较强的分解能力。本发明的高效花生壳降解真菌所制成的菌剂，可以加速花生壳基质的发酵过程，提高基质成品质量，为花生壳的有效利用提供了一条良好途径，减少了资源浪费。

通过微生物育种和基因工程手段相结合，获得了一株脯氨酸高产菌株黄色短杆菌。发酵培养 65~68 h， L-脯氨酸产量高达 100 g/L，葡萄糖得率为 45%左右。 关键技术 (1)本研究以玉米浆为氮源，有效的降低了发酵成本； (2)以葡萄糖和味精为原料生产 L-脯氨酸的高转化率发酵，该法绿色、环保、可持续，具有经济竞争力，有很好的产业应用前景。

该项目 成功 构建 了 一株高 产碱 性果 胶 酶的毕 赤酵 母工 程 菌 (Pichia pastoris GS115),通过对发酵过程的优化控制，在 3L 罐中酶活达到 890U/mL。 在此基础上进行了碱性果胶酶的中试及其工业化研究，在 10 吨发酵罐中产酶达到 1305U/mL.采用该重组碱性果胶酶代替传统的强碱高温工艺，废水 COD 显著降低，可生化性较大提高。处理体系 pH 值为 9.4，代于碱精练水平；酶处理温度低于碱处理，这些结果对棉织物前处理的清洁生产具有重要的应用价值。 

本项目通过过量表达氨基葡萄糖合成酶基因(glmS)、氨基葡萄糖乙酰化酶基 因(gna1)、敲除丙酮酸激酶基因(pykF)、甘露糖磷酸转移系统编码基因(manX)以及乙酰氨基葡萄糖磷酸转移系统编码基因(nagE)，构建了一株可高效合成 N-乙酰氨基葡萄糖的大肠杆菌。并在此基础上通过分阶段葡萄糖流加和溶氧控制等技 术，建立了一种重组大肠肝菌发酵生产氨基葡萄糖的新工艺，并进行了发酵过程中试放大及产品提取与化研究，显著提高了大肠肝菌发酵生产氨基葡萄糖的产 量与生产强度，在 7-L 发酵罐上氨糖产量达到 120g/L，在 100-L 发酵罐上产量达到 90g/L。 

红曲色素是红、黄、橙三种色素所组成的混合色素。目前国内外大规模生产的仅有红曲红色素。国内外天然红曲黄及红曲橙色素发酵水平低，未实现工业化生产。本实验室通过多年的努力，通过菌种的选育、发酵工艺条件的优化及提取条件的优化，在天然红曲黄色素及红曲橙的生产技术方面获得了重大突破。在液 态发酵方面，可分别获得天然橙色素和黄色素为主的红曲色素产品。红曲黄色素最大吸收峰所对应的波长 390-430nm，发酵液色价 200 U/mL 以上。红曲橙色素最大吸收峰所对应的波长值在 460-470nm 之间，发酵液色价达到 400 U/mL 以上。天然色素的提纯工艺技术也较为简化。 创新要点 创新的液态发酵法；发酵液色价高，发酵时间短。可根据需要生产天然红曲黄色素或红曲橙色素，发酵液色素纯度高，色素提纯工艺简单。