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重組大腸桿菌生產磷脂酶D及轉酯化產品開發
磷脂酶D（PLD,EC 3.1.4.4）是一類廣泛存在于各種生物體的酶，具有水解作用和磷酰基轉移作用（見圖1）。作為一種酶制劑，PLD的轉磷脂酰活性尤為重要，被用于制備具有生物活性的稀有磷脂。其中，以大豆磷脂酰膽堿（PC）為底物，PLD酶法制備磷脂酰絲氨酸（PS），受到廣泛關注。PS作為腦健康營養補充劑，相繼被美國FDA、日本HBM和中國國家衛生計生委所認證，列為新資源食品。相較于提取自牛腦和植物的PS，生物酶法制備的PS，避免了食品安全和植物源含量低的問題。進一步，一些新的結構和功能磷脂，通過PLD轉磷脂酰反應被合成出來，例如，磷脂酰鯊肝醇、磷脂酰葡萄糖、心磷脂類似物、磷脂酰酪醇、磷脂酰萜烯和磷脂酰絲氨醇，它們中一些具有抗癌和抗氧化活性。
直到現在，受限于磷脂酶D來源不足和價格高（鏈霉菌屬PLD，≥150 units/mg，6516.9¥/1000 U，Sigma公司），其工業上的廣泛應用受到限制。例如，文獻報道的PLD最高產量在104-105U·L-1，而制備轉化得到每公斤PS，需要2.6×106U的PLD。這一障礙的主要原因是高水平表達的PLD對宿主的嚴重細胞毒性，導致細胞死亡。
歷經5年時間，從上游到下游整體設計，我們解決了毒性蛋白（磷脂酶D，PLD）異源表達難的問題（質粒不穩定、蛋白合成時間短、細胞生長抑制和裂解），PLD生產達到目前世界最高水平106U·L-1(748 mg·L-1)（提高20倍）；同時發展一種簡單有效提取重組磷脂酶D的方法（無需破碎、無需添加溶菌酶和有機溶劑、室溫進行），PLD生產成本有望降低20倍以上。按照實驗室規模的一臺5 L發酵罐，年產量可以提供3.5×108U的磷脂酶D，滿足100 kg的PS轉化需求計算（不計算PLD重復利用率），擴大反應器體積至100-1000 L，PLD產量可滿足制備2-20噸PS的需求。
廈門大學
2021-01-12
一種巴斯德畢赤酵母、產生的耐高溫酶及應用
本發明提供一種巴斯德畢赤酵母、產生的耐高溫蛋白酶及應用，屬于微生物技術領域；本發明通過選育一種可產生耐高溫酶的巴斯德畢赤酵母(pichia pastoris)AN?PK?9K?GS115，然后將其進行培養，從發酵液中提取耐高溫蛋白酶，將其用于羽毛粉的水解，可以有效水解羽毛粉，將其中蛋白質組分高效降解為小肽成分或者氨基酸成分，從而提高蛋白質的消化率，增加采食量，提高動物健康水平。
（注：本項目發布于2019年）
華中農業大學
2021-01-12
固定化磷脂酶A1在制備磷脂DHA中的應用
本發明提供了一種固定化磷脂酶A1在制備磷脂DHA中的應用，具體過程為，六水硝酸鈷和2?甲基咪唑分別溶于無水甲醇得到六水硝酸鈷溶液和2?甲基咪唑溶液，將2?甲基咪唑溶液滴加至六水硝酸鈷溶液中，攪拌反應、靜置、干燥，得到ZIF?67納米材料，將ZIF?67納米材料于磷酸鈉緩沖液中混懸，加入磷脂酶A1溶液，調節pH，置于搖床孵育，離心、干燥，獲得ZIF?67納米材料固定化磷脂酶A1；將游離脂肪酸和大豆卵磷脂組成的底物和固定化磷脂酶A1在有機反應體系中進行催化反應，分離純化獲得磷脂DHA。固定化磷脂酶A1，穩定性好，催化制備磷脂DHA，DHA摻入率高達51.04%。
南京工業大學
2021-01-12
基于固定化酶生產低分子量肝素的新工藝
低分子量肝素(LMWH)是臨床上最主要的天然抗凝劑，目前主要是通過動物來源的肝素進行酶降解制得。歐洲藥典要求 LMWH 的分子量為 6000~8000，質量控制是生產 LMWH 的重要環節。而肝素酶的活性和利用率直接影響 LMWH 生產成本和產業經濟。
本項目組利用融合肝素酶 I (Hep I)與甲殼素之間的親和作用，實現酶的循環利用，同時融合酶活性和穩定性提高。利用綠色溶劑體系制備形態完好、尺寸均一的甲殼素微球。用固定化酶制備的 LMWH 產品達到歐洲藥典要求，實現了分子量可控，生產過程可實時監測。該項目將對 LMWH 產業的綠色和經濟生產提供技術支持。目前已發表 SCI 論文 2 篇，并與相關企業開展了合作。
江南大學
2021-04-13
高性能角蛋白酶的高效表達與應用研究
角蛋白酶是一種特異性蛋白酶類，可降解結構復雜、硬質難溶的角蛋白，具有多種優良的催化特性，在生物加工、綠色制藥、廢棄生物質處理、生物制革、生態紡織、洗滌劑等實際應用中備受關注，被認為是有著巨大應用潛力和市場前景的新一代蛋白酶類。
本項目從角蛋白酶基因挖掘、高效表達、性能改造及其應用研究等方面開展了一系列工作。課題組目前建立了角蛋白酶資源庫，是我國擁有角蛋白酶基因資源產權最多和最具多樣性來源的單位；實現了角蛋白酶基因在大腸桿菌及枯草芽孢桿菌等外源宿主中的克隆及高效表達；在 5L 罐上發酵酶活最高可達10000 U/mL 以上，是目前文獻報道的重組角蛋白酶表達最高水平；項目已完成了 1M3 規模中試試驗，成本降低 30%以上。在應用方面，本項目成功將角蛋白酶用于生物法制備納米銀粒子 AgNPs，與傳統化學法相比，酶法合成的納米銀具有更好的抑菌活性。另外，項目組已首次開發出無膠原活力的高特異性角蛋白酶，具有高角蛋白活力，不會對皮革膠原造成破壞，能保護膠原結構完整性，可開發出不傷及皮膚真皮的洗滌劑產品、藥品及化妝品，在生物制革領域也具有極大應用價值，可緩解制革工業中的爛皮現象；同時本研究所開發的角蛋白酶在活性多肽制備中也表現出良好的應用前景。
江南大學
2021-04-13
基于光纖電法綜合測試技術監測巖石變形與破壞
項目成果/簡介:煤層采動過程中圍巖變形破壞發育規律及特征技術參數對巷道支護、保護煤柱合理留設及水害防治等具有重要意義。本方法基于光纖電法綜合測試技術與鉆孔結合進行煤層開采圍巖破壞特征觀測。通過在井下巷道或地面施工并形成不同方位單孔、多孔等觀測系統，并在孔中布置分布式傳感光纜和電阻率傳感單元等形成一套綜合測試監測系統，利用相關測試儀器采集與傳輸應變場、溫度場及直流電場等數據，通過分析實時得到的工作面頂、底板監測區域中巖體的應變場、溫度場及地電場綜合地球物理場參數變化情況，評價探測目標區域采動過程中巖體變形、破壞規律及其破壞高（深）度值。同傳統的鉆探方法及單一地球物理場勘探相比，綜合測試可查明探測剖面內巖層的結構形態，通過多次對比時空演化規律，可獲取巖層在采動過程中變形破壞發育規律及特征。
安徽理工大學
2021-04-11
納米晶氮碳化鈦陶瓷超細粉的高溫碳氮化制備法
一種納米晶氮碳化鈦陶瓷超細粉的高溫碳氮化反應制備法,以納米氧化鈦和納米碳黑為原料,工藝步驟依次為配料、混料、干燥、裝料、高溫碳氮化、球磨、過篩。此法工藝簡單,成本較低,較一般碳熱還原法節約能源,容易實現規模化工業生產。通過控制反應溫度、保溫時間、氮氣壓力(或流量)、碳鈦配比等工藝因素可以合成各種氮含量的氮碳化鈦納米晶超細粉。用此法制備的氮碳化鈦粉末為球形,分散性較好,平均粒度為100～200NM,平均晶粒度為20～50NM,純度達99%以上。
四川大學
2021-04-11
液相高壓石蠟切片核酸提取一步法
項目簡介 基因檢測在現代臨床醫學中的作用越來越重要。基因檢測的第一步是從固定或未固定的生物樣品中提取核酸。傳統的化學方法，通常先用酶消化細胞或組織，再經有機溶劑抽提，使被分離的核酸經過酒精或異丙醇沉淀，收集并濃縮于水中。整個過程需2-3天。本項目提供了核酸提取新思路，以高壓液相一步法，取代傳統石蠟切片必須先脫蠟再酶消化的繁鎖、費時步驟。完成石蠟切片脫蠟與酶消化整個過程僅20-30分鐘。應用范圍 專利保護所有生物樣本。項目階段已經用于臨床石蠟切片的感染性因子的檢測和腫瘤的基因序列分析。知識產權已申請中國發明專利，并已獲得美國、德國、加拿大國際發明專利授權。合作方式 技術轉讓。
北京大學
2021-04-11
液相高壓石蠟切片核酸提取一步法
基因檢測在現代臨床醫學中的作用越來越重要。基因檢測的第一步是從固定或未固定的生物樣品中提取核酸。傳統的化學方法，通常先用酶消化細胞或組織，再經有機溶劑抽提，使被分離的核酸經過酒精或異丙醇沉淀，收集并濃縮于水中。整個過程需2-3天。本項目提供了核酸提取新思路，以高壓液相一步法，取代傳統石蠟切片必須先脫蠟再酶消化的繁鎖、費時步驟。完成石蠟切片脫蠟與酶消化整個過程僅20-30分鐘。
北京大學
2021-02-01
基于光纖電法綜合測試技術監測巖石變形與破壞
煤層采動過程中圍巖變形破壞發育規律及特征技術參數對巷道
支護、保護煤柱合理留設及水害防治等具有重要意義。本方法基于光
纖電法綜合測試技術與鉆孔結合進行煤層開采圍巖破壞特征觀測。通
過在井下巷道或地面施工并形成不同方位單孔、多孔等觀測系統，并
在孔中布置分布式傳感光纜和電阻率傳感單元等形成一套綜合測試
監測系統，利用相關測試儀器采集與傳輸應變場、溫度場及直流電場
等數據，通過分析實時得到的工作面頂、底板監測區域中巖體的應變
場、溫度場及地電場綜合地球物理場參數變化情況，評價探測目標區
域采動過程中巖體變形、破壞規律及其破壞高（深）度值。同傳統的
鉆探方法及單一地球物理場勘探相比，綜合測試可查明探測剖面內巖
層的結構形態，通過多次對比時空演化規律，可獲取巖層在采動過程
中變形破壞發育規律及特征。
安徽理工大學
2021-04-30