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聚天門冬氨酸（PASP）為氨基酸的聚合物，屬于生物高分子材料，是一種無毒、無污染、易降解的環境友好型化學品，用途極為廣泛。自1850年出現關于PASP合成的報導以來，逐漸受到世界上各大化學公司的關注。北京化工大學生物化工系自1998年開始研究聚天門冬氨酸的生產技術。首先利用富馬酸合成天門冬氨酸，然后采用新型天門冬氨酸聚合工藝，成功地制備了分子量從4000到18萬的聚天門冬氨酸，且分子量可控。富馬酸轉化率達95%，天門冬氨酸的收率達92%；聚天門冬氨酸鈉對天門冬氨酸的收率達80%以上。 PASP 除具有一般聚羧酸的特點外，還具有很好的生物相容性及生物降解性，這些特點使得PASP 具有十分廣泛的應用：①在水處理方面用作緩蝕劑、阻垢劑；②可作為肥料，吸收和富集植物根部周圍土壤中有用的元素；③PASP 具有良好的殺蟲、滅菌和分散能力，可用于農藥；④PASP 鹽對無機物、有機物都具有良好的分散作用，可在顏料、涂料、無機化工、及油田化學等領域獲得應用；⑤用于可降解高效吸水材料及日用化學；⑥用于醫藥等。 PASP 是一種性能優越、無毒無污染、極易降解的水溶性高分子材料，其原料易得，價格不高。我國PASP 的研究和生產正處于起步階段，近年來脫色技術及淺色產品的開發成功拓寬了其廣泛的產品市場，因此開發PASP 產品前途遠大。 建立年產2000 噸的聚天門冬氨酸工業化裝置，總投資1500 萬元。其中，若以富馬酸為原料生產，固定資產需1200 萬元；若以天門冬氨酸為原料，固定資產需600 萬元。年產值5000 萬元，成本3500 萬元，利稅1500 萬元，具有非常好的經濟效益。

L—天門冬氨酸是一種天然的重要氨基酸。在醫藥上主要作為心臟病類藥物、肝功能促進劑、氨解毒劑、疲勞消除劑和氨基酸輸液的成分。還可以作為生化試劑、培養基和有機合成中間體。在食品工業上可作為顯鮮劑，是合成高效低熱營養甜味劑阿斯巴甜（APM）、天門冬酰胺、聚天門冬氨酸及天門冬氨酸衍生物的重要原料，亦可作為營養增補劑，添加到各種清涼飲料中。包裝：25Kg紙板桶加塑料內膽，亦可隨客戶要求。貯存：避光、干燥陰涼處封閉貯存。

功能與應用在食品工業方面，L-天門冬氨酸是一種良好的營養增補劑，添加于各種清涼飲料；是糖代用品阿斯巴甜的主要生產原料；      在化工方面，可以作為制造合成樹脂的原料，大量用于合成環保材料聚天門冬氨酸；亦可作為化妝品的營養性添加劑等。      天冬氨酸可作為營養增補劑，添加到各種清涼飲料中。可用作解毒劑、肝功能促進劑和疲勞消除劑。還可作為生化試劑、培養劑和有機合成中間體以及新型甜味劑阿斯巴甜（可適合糖尿病人的氨基酸型甜味劑）的原料，具有良好的市場前景。

研發階段/n成果簡介：聚-ε-L-賴氨酸（Poly-ε-L-Lysine，ε-PLL）是自然界中微生物發酵產生的陽離子型多聚氨基酸，由L型賴氨酸通過α-羧基和ε-氨基以肽鍵形式形成的高分子聚合物，是一種新型的生物合成的營養型天然食品防腐劑。美國、日本、韓國正式批準ε-PLL作為天然食品添加劑。與化學防腐劑相比，ε-PLL具有安全性、高效性、營養保健性、天然化、用量少等特點。與國外一些發達國家批準使用的代表性微生物食品防腐劑，如乳酸鏈球菌素(Nisin)和納他霉素(Natamycin)相比，ε-PLL

γ-聚谷氨酸（γ-PGA）是谷氨酸單體以γ-羧基與氨基相縮合的一種聚氨基酸，γ-PGA主鏈上有大量游離羧基存在，使聚谷氨酸具有水溶性聚羧酸的性質，如強吸水保濕性能，可用于化妝品、食品、分散劑、螯合劑、建筑涂料、防塵等領域，主鏈上的大量羧基易于修飾，為材料的功能化提供了條件，利于改性制備一系列功能材料。γ-PGA同時亦具有優良的生物可降解性和生物相容性，對環境無污染，對人體無毒害，用作醫藥、生物醫用材料、化妝品、食品和環保等領域有明顯優點。本實驗室篩選得到一株γ-PGA高產菌株（已獲專利授權：γ-聚谷氨酸及其鹽的制備方法，CN0112787.2），并對合成工藝條件進行了優化；采用提純新工藝，降低了生產成本，提高了產品質量。同時，還開展了γ-PGA吸水材料的制備、綠色水處理劑、肥料增效等領域的應用研究。本項目已申請4項國家發明專利。

包裝與儲存本品用塑料桶包裝，每桶25Kg或250Kg，固體用牛皮紙袋或紙板桶包裝；也可根據用戶需要而定，貯存于通風的庫房內，貯存期十二個月安全防護本品應避免與眼睛、皮膚或衣服接觸，一旦濺到身上，應立即用大量清水沖洗。 項  目 PASP 液體 PASP 固體 外 觀 黃色至紅棕色液體 黃色至棕色粉末 固體含量/% ≥40.0 ≥96 pH值(1%水溶液) 9.0～11.0 <10.5 密度(20℃)/g·cm3 ≥1.20 N/A 堆積密度(Kg/Liter) N/A >0.5

γ-聚谷氨酸（Poly-γ-glutamic acid）是一種重要的天然聚合物，由 于其具有良好的性質已被廣泛應用于食品，化妝品，醫藥，材料等領 域。解淀粉芽孢桿菌（Bacillus amyloliquefaciens）LL3 是一株谷氨酸 非依賴型 γ-PGA 合成菌。為了提高其 γ-PGA 產量，項目組采用無痕 基因編輯技術對菌株進行了代謝工程改造。包括三部分：模塊化代謝 通路改造；蔗糖代謝途徑改造；谷氨酸合成途徑改造。 B. amyloliquefaciens LL3 是項目組從發酵食品中分離得到，它能 夠從蔗糖出發合成 γ-PGA。利用模塊化通路改造策略對 γ-PGA 合成 相關的八個代謝通路進行改造包括：γ-PGA 降解相關途徑；細胞呼吸 鏈；胞外蛋白及胞外蛋白酶合成途徑；細菌多糖合成途徑；次級小分 子代謝產物合成途徑；細胞自誘導因子合成途徑；谷氨酸合成途徑以 及 γ-PGA 合成途徑。最終整合獲得的最優基因工程菌株 NK-anti-rocG （敲除了 epsA-O 操縱子（負責胞外多糖合成），sac 操縱子（負責果 聚糖合成），lps（脂多糖合成相關），pta（乙酸合成相關），pgdS（γ-PGA 降解酶），cwlO（細胞壁水解酶），luxS（AI-2 合成）以及表達 anti-rocG sRNA（抑制谷氨酸脫氫酶表達））γ-PGA 搖瓶發酵產量從 3.8 g/L 提高到 11.04 g/L，較對照菌株提高了 2.91 倍。γ-PGA 產物純度也 從 78.6%提高到 95.2%。5-L 罐補料分批發酵實驗得到 NK-anti-rocG 菌株產量可達 20.3 g/L。分子量 450,000 Dal，純度 95%以上。 項目特色： 1. 菌種（Bacillus amyloliquefaciens）LL3 是谷氨酸非依賴型 γ-聚谷 氨酸合成菌株；發酵生產主要原料為蔗糖； 2. 補料分批發酵產量為：20.3 g/L。 3. 授權專利號為：ZL200810053900.7 市場應用前景： γ-聚谷氨酸（Poly-γ-glutamic acid）是一種重要的天然聚合物，由 于其具有良好的性質已被廣泛應用于食品，化妝品，醫藥，材料等領 域。本項目采用谷氨酸非依賴型 γ-聚谷氨酸合成菌做為發酵菌種，以 蔗糖為原料發酵法生產 γ-聚谷氨酸，可產生巨大的經濟效益和社會效 益。

非離子表面活性劑—壬基酚聚氧乙烯醚，是乙氧基化物的第二代系列產品，因其具有潤濕、乳化、抗靜電及去污凈洗等功能，被廣泛應用于洗滌、紡織、化工、醫藥、橡膠等領域，成為當今市場上最暢銷的新一代非離子表面活性劑。 產品原料：壬基酚+環氧乙烷。 生產技術：壬基酚+環氧乙烷生產聚氧乙烯醚。設備不受腐蝕，維護成本低；極少的工藝廢水及廢氣排放，環境要求良好，原輔料消耗低，接近理論消耗，符合清潔工藝要求，產品質量好，色澤淺。 334kg壬基酚+666kg環氧乙烷生產1000

主要由 D-谷氨酸和 L-谷氨酸通過酰胺鍵聚合而成。作為一種高分子聚合物，γ-聚谷氨酸具有一些獨特的物理、化學和生物學特性如良好的水溶性，超強的吸附性，能徹底被生物降解，無毒無害，可食用等。在農業、食品、醫藥、化妝品，環保，合成纖維和涂膜等領域具有廣泛的應用前景，因此極具開發價值。 微生物絮凝劑是繼無機絮凝劑和有機絮凝劑之后出現的一種新型的、可自然降解的水處理劑，具有高效、無毒、無二次污染的特點。微生物絮凝劑是一類由微生物產生并分泌到細胞外具有絮凝活性的代謝產物，一般由多糖、蛋白質、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質構成，分子中含有多種官能團，能使水中膠體懸浮物相互凝聚、沉淀。在傳統的絮凝劑中，無機絮凝劑投加量大，效果不佳，還會把大量金屬離子帶入最終產物中，對環境造成危害；有機合成高分子絮凝劑生物難降解，殘留單體有毒，會對環境造成二次污染。而微生物絮凝劑最突出的特點是具有生物降解性，而且高效、無毒、易降解、無二次污染且用途廣泛，是環境友好型絮凝劑，因而引起世界各國學者的廣泛關注和研究

中試階段/n成果簡介：目前，農業生產減肥增效、節能降耗、減少環境污染是人們關注的熱點。聚γ-谷氨酸（簡稱“γ-PGA”）作為一種綠色生物大分子材料，不僅可使作物增產10-30％，節肥10-20％，還可提高作物品質和作物抗病耐旱能力。華中農業大學農業微生物學國家重點實驗室率先在國際上開展了γ-PGA在農作物栽培中的應用，已申請γ-PGA發酵及γ-PGA在農業領域的應用等5項中國發明專利，其中獲得3項發明專利授權。三項相關課題鑒定成果分別于2007年，2008年，2009年通過湖北省科技廳組織的專家鑒定