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番茄紅素具有強抗氧化作用，有卓越的防癌、抗癌、預防心血管疾病等功效，在食品、保健品、化妝品以及醫(yī)藥領域具有重要用途。目前，國外已將這一產品廣泛用于食品添加劑、功能性食品、醫(yī)藥原料等方面。2003 年，美國《時代》雜志把番茄紅素列在“對人類健康貢獻最大的食品”之首，番茄紅素由于其優(yōu)越的功能和防癌、抗癌作用，被譽為“植物黃金”，成為“二十一世紀醫(yī)藥保健制品 新寵”。 本項目采用生物發(fā)酵法生產番茄紅素，具備了工業(yè)化開發(fā)的條件，生產工藝成熟，產品質量穩(wěn)定，番茄紅素產量可達 1.5-2.5g/L，處于國內領先水平。 創(chuàng)新要點 采用三孢布拉酶菌發(fā)酵生產番茄紅素，其合成水平高于多種生物體，而且具有生產原料易獲得，不受自然條件限制，周期短和適用工業(yè)生產等優(yōu)點。 

低聚果糖是由果糖基連接生成的多糖，微生物來源的果聚糖是含 有β (2→6) 糖苷鍵及少量β (2→1)側鏈的果聚糖，低聚果糖具有改善腸道菌群平衡的作用。低聚果糖特有的理化特性和生理功效如水溶 性膳食纖維、雙歧桿菌增殖因子等是以高純度低聚果糖為原料作實驗 而得結論。除了具有天然多糖共同的特點如生物相容性、生物降解性、 安全無毒，還具有抗腫瘤、抗糖尿病、免疫增強、降血脂等多種重要 的生物學功能，而且可用于制備納米材料，在生物醫(yī)藥和功能食品等 方面具有巨大的應用潛能，體現(xiàn)出巨大的潛在市場價值。 國內目前 以酶轉化法生產的低聚果糖執(zhí)行國家低聚果糖標準 GB/T 23528- 2009，產品是蔗糖-果糖或果糖-果糖聚合度為 2-9 的功能性低聚糖， 分子量為 342-1476。 新一代低聚果糖采用菌體發(fā)酵法合成生產，美 國市售產品分子量約 5000。是很好的益生元產品。 項目特色和創(chuàng)新之處： 南開大學環(huán)境微生物與微生物制造研究室從發(fā)酵食品中分離得 到一株解淀粉芽孢桿菌（Bacillus amyloliquefaciens LL3），它能夠利用 蔗糖合成低聚果糖。為了提高低聚果糖的產量和純度，項目組采用溫 敏質粒結合反向篩選標記-------無痕基因敲除法對菌株的其他胞外產 物和六個胞外蛋白基因以及 3 個細菌胞外多糖基因（簇）進行了敲除； 5 L 罐分批發(fā)酵低聚果糖的產量（42 h）達到 43.34 g/L。為了進一步 提高蔗糖酶的分泌表達，項目組整合強啟動子和信號肽對菌種進行改 造，在 5 L 發(fā)酵罐采用補料分批發(fā)酵工藝，菌株低聚果糖產量達 101.7 g/L。分子量約 5000 Dal，純度 95%以上。 項目特色： 1. 菌種（Bacillus amyloliquefaciens）LL3 是分離自傳統(tǒng)發(fā)酵食品，生 產主要原料為蔗糖；菌種改造采用無痕基因編輯技術，具有安全性 2. 補料分批發(fā)酵產量為：101.7 g/L;分子量約為 5000；純度大于95.0%; 3. 授權專利號為：ZL201410405975.2 市場應用前景： 目前,低聚果糖的應用領域逐步擴大，除了生產人類保健品口服 制劑之外，在中老年營養(yǎng)品、中老年專用奶粉、嬰兒奶粉、部分營養(yǎng) 飲料等中實施添加；某些化妝品中也需要加入低聚果糖。還是替代抗 生素在飼料中添加的主要成分之一。隨著腸道菌群影響人類健康研究 新成果的不斷報道，低聚果糖----益生元/膳食纖維越來越受到人們 的青睞。開展該產品的生產將會獲得巨大的經濟效益和社會效益。另 外，生產中實施廢菌體回用技術工藝，可使發(fā)酵做到近零排放，具有 綠色生態(tài)效益.

由于2,3-丁二醇結構較為復雜，化學合成2,3丁二醇成本較高，而不像1,4－丁二醇用乙炔合成那樣具有成熟簡單的工藝，所以一直很難實現(xiàn)大工業(yè)化生產。用生物法來制備2,3丁二醇既符合綠色化工的要求，又可避免化學合成的困難，受到了廣泛的關注。本項目從2,3－丁二醇生物合成途徑和整體代謝調控網絡著手，在系統(tǒng)分析粘質沙雷氏菌（Serratia marcescens）細胞代謝網絡的基礎上，運用代分子生物學技術合理修飾細胞代謝途徑，使整體代謝網絡與中心代謝有機結合，提高代謝途徑的物質定向流量，提高2,3－丁二醇的生物合成量，最后根據(jù)基因工程菌株的細胞特點，確定了大規(guī)模發(fā)酵生產2,3－丁二醇新型工業(yè)化發(fā)酵調控策略。我們通過基因改造、培養(yǎng)基及調控策略的優(yōu)化，目前發(fā)酵水平BD的產量達到130g/L，達到國際先進水平。同時我們采取萃取/高真空精細分餾的分離方法已獲得了純度達95%結構為內消旋的2,3-丁二醇。該項目?00?年獲國家科技部“863”產品導向課題資助。

已有樣品/n首次實現(xiàn)利用葡萄糖為原料微生物高效合成燈盞乙素，在3升發(fā)酵罐，發(fā)酵93h，燈盞乙素產量可達500毫克/升，預計近期內能達到3克/升，并已初步建立了提取工藝。燈盞乙素微生物合成技術與傳統(tǒng)生產方法相比，燈盞乙素生產能不受土地種植面積和植物生長時間限制、生產效率不受自然條件限制、對環(huán)境更加友好、燈盞乙素含量高成份單一、分離提取更容易、成本大幅降低，具有很好的應用前景。目前國內燈盞乙素年產量約10噸，隨著國內市場逐年增長，五年內燈盞乙素需求量至少可增長到70噸，如果國際市場打開，燈盞乙素純品需求

腈水解酶、腈水合酶在高值精細化工產品的綠色合成中有較高的利用價值。應用代謝工程育種和高通量篩選等技術選育高效生產菌種，提高酶的發(fā)酵產量及催化效率；解決腈水解酶的催化效率、穩(wěn)定性與實用性的共性關鍵技術問題，改造或構建高效的工程菌株；研究腈水解酶規(guī)模化生產的發(fā)酵與分離純化技術，研 究腈水解酶的固定化等應用工程技術，實現(xiàn)該酶在化工、醫(yī)藥、飼料等工業(yè)領域中的應用

D-精氨酸(D-Arg)是重要的手性試劑和醫(yī)藥中間體。可抑制癌癥擴散，治療生長激素過多釋放造成的紊亂，具有抑制DNA合成、前列腺癌細胞增殖的功能。本方法以L-Arg為原料經過化學消旋，獲得DL-Arg。而后利用基因工程技術構建重組菌株，對DL-Arg進行酶法轉化，獲得高收率及高光學純的D-Arg。同時副產物L-瓜氨酸Cit是人體尿素循環(huán)的一個重要中間代謝物，用于男性性功能障礙、高血壓和冠心病等多種疾病的治療，有助于提高機體免疫能力，且在腦血流的調節(jié)中發(fā)揮重要作用。該方法利用了化學反應的效率高、成本低的特點，又利用精氨酸脫亞胺酶對DL-Arg進行生物轉化，充分利用生物酶所具有的催化專一性的優(yōu)點，使D-Arg制備路線達到高效、立體專一的特點，該方法優(yōu)于國內外相應報道，具有工業(yè)化優(yōu)勢，可以提高資源的利用率、減少工業(yè)廢物的產生與排放。

已有樣品/n微生物法生產天然香料α-松油醇技術。　　成果簡介：α-松油醇(FEMA 3045)有穩(wěn)定的丁香花、鈴蘭花等花香香氣，是我國重要的出口香料品種，可用于調配檸檬、甜橙、桃子、柑橘等食用香精。α-松油醇天然存在于柑橘精油、松節(jié)油、桉葉油、迷迭香油等多種植物精油中，但在精油中的天然含量一般較低，因而實際使用的α-松油醇主要來源于化學合成。本成果突破現(xiàn)有技術以化學合成法生產α-松油醇的技術瓶頸，提供一種微生物法生產香料α-松油醇的方法，通過該法生產的香料屬于天然香料，克服了化學合成法存在的安全性問

目前羊毛制品的功能化加工都是通過化學整理獲得的，而處理條件溫和、損 傷小、生態(tài)環(huán)保的羊毛生物法功能整理，長期以來沒有取得突破。在國家“863 計劃”項目“羊毛纖維生物法功能化整理技術”（2008AA02Z203）、國家自然科學 基金項目“基于酶促酰基轉移反應的羊毛生物接枝功能化改性機理研究” （51073073）、江蘇省科技支撐項目“基于多酶協(xié)同作用的羊毛制品生物法功能 化整理技術及關鍵酶制劑制備”（BE2012019）、江蘇省自然科學基金項目“谷氨 酰胺轉胺酶（TGase）催化羊毛蛋白交聯(lián)改性及其機制研究”（SBK200920544）等 項目資助下，本項目以生物技術為手段，綜合利用多種生物酶制劑的協(xié)同作用實 現(xiàn)了羊毛制品的生物法防縮、防霉和抗菌整理，建立了基于多酶協(xié)同作用的羊毛 制品生物法功能整理關鍵技術。 2 關鍵技術 本項目在功能性羊毛織物加工方面主要形成了以下四個關鍵技術指標： （1）整理后羊毛織物強力保留率≥85%； （2）毛織物經、緯向氈縮率＜3%，面積氈縮率＜6%； （3）毛織物抗菌率≥90%； （4）耐洗滌次數(shù)≥20 次。 3 知識產權及項目獲獎情況 本項目共申請專利 16 項，已經獲得以下專利授權： 1) 一種生物酶法提高羊毛抗菌性的方法 200910031593.7329 2) 一種生物酶法提高羊毛阻燃性的方法 200910025310.8 3) 用氯化咪唑鹽類離子液體/蛋白酶進行二浴法羊毛織物防氈縮的方法 201010101761.8 4) 一種基于弱氧化和角質酶預處理的羊毛織物蛋白酶防氈縮方法 200910031552.8 5) 一種應用角質酶/蛋白酶進行二浴法羊毛織物防氈縮工藝方法 200810236012.9 6) 一種基于角質酶、角蛋白酶和蛋白酶處理的羊毛織物生物防氈縮方法 200910031551.3 4 項目成熟度； 本項目已在無錫協(xié)新毛紡織有限公司，江蘇鹿港科技股份有限公司得到了驗 證和推廣

生物質微波催化裂解制備富含丙酮醇生物油的方法，其特征是以碳酸鈉為催化劑， 以碳化硅為微波吸收介質，以微波源為加熱源進行生物質裂解，采用冰水混和物冷卻揮發(fā)分 獲得富含丙酮醇的生物油。本發(fā)明利用微波在生物質粒子中形成的獨特溫度效應，以及碳酸 鈉在微波場中對生物質裂解的獨特催化效應，實現(xiàn)了丙酮醇的高選擇性生成；通過本方法所 獲得的丙酮醇在液體產物中的含量可達到 30-55％，大大提高對于丙酮醇的利用價值；本發(fā) 明方法所使用的原料和催化劑廉價易得，反應時間大大縮短。 

成果簡介：  以含硫化氫酸性氣體為研究對象，進行生物法凈化含硫化氫廢氣技術研究，以及生物脫硫基礎理論研究（生物脫硫微觀反應機理、脫硫菌種動力學研究與反應器流體力學模擬）。利用低能離子注入技術誘變篩選獲得適合于工業(yè)化的高效脫硫菌種；構建菌體生長的多階段發(fā)酵調控技術，采用高密度培養(yǎng)技術探究影響高密度培養(yǎng)的因素，并通過小分子化合物擾動，強化菌株脫硫機