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微生物轉化生產胍基丁胺的關鍵技術
胍基丁胺（ Agmatine ）是一種多胺，在精氨酸脫羧酶（ argininedecarboxylase，ADC）作用下 L-精氨酸脫羧的產物，它幾乎分布于哺乳動物體內所有的器官和組織，具有降血壓、利尿、抗炎、調控細胞增殖等多種生理功能，因此是一種重要的醫(yī)藥中間體，具有較高的商業(yè)價值（50 萬/噸）。其硫酸鹽對動物嗎啡依賴性具有戒斷作用，是極具開發(fā)價值的戒毒類藥物。目前工業(yè)上合成胍基丁胺的生產方法主要為化學法，該方法具有高污染、生產條件苛刻、安全性差等缺點。本研究建立了一種運用重組精氨酸脫羧酶（ADC）生產胍基丁胺的綠色環(huán)保新方法。通過基因工程手段，構建了一株 L-精氨酸脫羧酶高產菌株。 技術指標：100 g/L 的 L-精氨酸經 5 h 轉化，胍基丁胺產量可達 52.02 g/L，轉化率 69.6%。
江南大學
2021-04-11
微生物轉化生產磷脂酰絲氨酸的關鍵技術
磷脂酰絲氨酸（phosphatidylserine，PS），又稱二酰甘油酰磷酸絲氨酸，是一類普遍存在的磷脂，通常位于細胞膜的內層，尤其是大腦細胞膜的重要組成成分之一。它能調控大腦的各項功能正常運作，起到調節(jié)血脂、改善記憶、健腦益智、以及延緩衰老等作用。但天然存在的磷脂酰絲氨酸很少，提取工藝繁雜， 并且安全性受到人們的質疑。生物酶法制備磷脂酰絲氨酸具有反應條件溫和、環(huán)境友好、產品質量好等優(yōu)點，近年來受到越來越多的關注。本研究室通過基因工程手段，大腸桿菌中異源表達了磷脂酶 D 基因，以粗話生產磷脂酰絲氨酸。目前，該研究正在進行蛋白質工程改造及各項優(yōu)化，以提高底物轉化率。
江南大學
2021-04-11
傳統(tǒng)固態(tài)釀造食醋微生物功能優(yōu)化關鍵技術及其產業(yè)應用
系統(tǒng)建立了傳統(tǒng)發(fā)酵食醋釀造微生物群落及代謝組分分析技術;創(chuàng)新了食醋釀造微生物功能分析及高效篩選技術;構建了基于釀造微生物功能優(yōu)化的制醋新技術體系，實現(xiàn)了產業(yè)化應用，為傳統(tǒng)優(yōu)勢產業(yè)技術提升提供了基礎。項目創(chuàng)新點 ①集成應用微生物群落分析技術，首次解析鎮(zhèn)江香醋釀造微生物群落結構及其動態(tài)演變與發(fā)酵進程的規(guī)律； ②系統(tǒng)建立食醋有機酸及風味物質分析及其與釀醋微生物功能關聯(lián)分析技術，首次明確了鎮(zhèn)江香醋特征有機酸及功能物質川芎嗪的來源； ③構建了基于釀造微生物功能優(yōu)化的制醋新技術體系，顯著縮短了鎮(zhèn)江香醋發(fā)酵周期，提高了原料轉化率及綜合產能，產品批次穩(wěn)定性得到提高。
江南大學
2021-04-11
大宗蛋白飼料原料生物技術處理的產業(yè)化
以主要的植物源性蛋白飼料原料為研究對象，針對原料的營養(yǎng)價值特性，系統(tǒng)建立抗營養(yǎng)因子高效降解菌株的篩選方法，借鑒現(xiàn)代發(fā)酵工程的優(yōu)化理論，建立有益代謝產物的檢測與控制和發(fā)酵參數(shù)相關的優(yōu)化研究方法，確立規(guī)模化生產工藝并進行關鍵設備的選型，制造品質穩(wěn)定可靠的發(fā)酵蛋白飼料，并建立相關產品的質量指標體系，為緩解我國蛋白飼料資源緊張?zhí)峁┈F(xiàn)實可行的方法，實現(xiàn)我國飼料及養(yǎng)殖工業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。
江南大學
2021-04-11
微生物細胞代謝流在線檢測與 計算分析高級發(fā)酵罐
本產品和技術依據(jù)細胞代謝流在線檢測與計算分析原理，配置上除常規(guī)的溫度、攪拌轉 速、消泡、pH、溶解氧濃度 (DO) 等測量控制以外，還增添了發(fā)酵液真實體積、高精度補料量 (如基質、前體、油、酸堿物) 測量與控制，高精度通氣流量與罐壓電信號測量與控制，并與尾 氣CO2和O2分析儀或質譜儀連接。可精確得到發(fā)酵過程計算機參數(shù)優(yōu)化與放大所必需的包括 各種代謝流特征或工程特征的間接參數(shù)，如攝氧率 (OUR) 、二氧化碳釋放率 (CER) 、呼吸商 (RQ) 、體積氧傳遞系數(shù) (KLa) 、比生長速率 (μ) 等。廣泛應用于生物制藥 (傳統(tǒng)生物制藥和現(xiàn) 代基因工程制藥) 、食品輕工發(fā)酵、農業(yè)生物 (微生物飼料、微生物農藥、微生物肥料和動物 疫苗) 、新興生物能源和石化環(huán)保等行業(yè)工業(yè)化工程項目的系統(tǒng)設計和全面技術實施。帶動了 多個行業(yè)技術進步。
華東理工大學
2021-04-11
可生物降解聚丁二酸丁二醇酯的制備技術
目前使用的一次性聚合物材料如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等，在自然界中很難降解，已造成了嚴重的白色污染。因此，合成在自然環(huán)境中能夠降解的聚合物材料，已經成為當前研究的熱點之一。 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的熔點為113℃，性能介于聚乙烯、聚丙烯之間。目前高分子量PBS的制備主要采用直接縮聚法，需要很高的真空度（0.2mmHg以下），在工業(yè)化中存在較大困難，對設備要求高。本技術建立了一種縮聚-擴鏈法，先以丁二酸與丁二醇進行熔融縮聚，制備特性粘度在0.5以下的PBS預聚體，再經擴鏈，獲得特性粘度在0.7～1.0dL/g之間的PBS。這種方法原料配比較易控制，所需設備較為簡單，不需要太高的真空度，便于工業(yè)化推廣。技術指標PBS外觀：無色或淡黃色固體；特性粘度：0.7～1.0 dL/g；熔點：112～115℃。可用做生物降解地膜、食品包裝材料，汽水、可樂、洗發(fā)水瓶，以及紙質食品包裝盒的可降解涂層，可降解熱溶膠等。本技術所得的產品與日本Showa Highpolymer公司的BIONOLLE產品（PBS）相當，性能相近，且在擴鏈劑方面有創(chuàng)新。所得產品應用范圍廣泛，技術具有非常廣闊的應用和市場前景。 所需設備如下： 1、聚酯反應釜：能夠加熱至220℃，承受1mmHg的負壓； 2、真空系統(tǒng)：從常壓到1mmHg負壓可調； 3、直接造粒系統(tǒng)：能夠進行聚合物的熔融切片、造粒。 本技術具有顯顯著的經濟效益和社會效益。
北京化工大學
2021-02-01
工業(yè)污泥制生物燃氣關鍵技術裝備與產業(yè)化示范
項目背景是北京市燃氣緊缺，日缺口最多達800萬立方米；北京市大力推廣市政天然氣管網(wǎng)入村工程；污水處理產生的大量污泥造成了嚴重的環(huán)境污染；北京2014年工業(yè)污泥產量超過100萬噸；污泥是城市水處理廠的伴隨產物，隨著社會文明的進步以及環(huán)保水平的提高，污水處理能力和處理量也在逐年增長, ,污泥的處理處置問題已成為世界性的課題。 目前國內污泥的處理處置率很低,主要是填埋和農用,也有一部分進行焚燒處理,而這些處理方式均會導致不同程度的二次污染問題。污泥熱解技術具有可回收能源 和有用物質、技術不復雜、氣體能源產品可不需要儲存、對不同的物料成分可以靈活運行等優(yōu)點。 項目創(chuàng)新點在于太陽能干燥技術實現(xiàn)污泥干燥和減量化，有低能耗、綠色環(huán)保的優(yōu)勢。污泥熱解-氣化工藝及關鍵設備循環(huán)流化床均系自主開發(fā)，具有自主知識產權，可實現(xiàn)污泥所蘊含的化學能高效轉化為生物燃氣。污泥熱解-氣化工藝主要產品系生物燃氣，聯(lián)產灰分和中壓蒸汽。污泥熱解-氣化工藝實現(xiàn)污泥中灰分無害化利用制建材并回收重金屬。污泥熱解-氣化工藝實現(xiàn)廢物零排放，原子經濟性高。 本技術使用固定床反應器,以制備氣體燃料為目的,對城市污水處理廠的污泥進行了熱解資源化研究。以污泥為原料進行了熱解工藝開發(fā),考察不同反應條件對熱解效果的影響。得出在合適的操作條件下,污泥熱解制備氣體燃料最佳的反應條件。此時,氣體產率達35%,所得氣體中可燃組分H2、CH4和CO的總含量達到了60% ,產氣熱值為8039.77kJ/m3。對500℃時生成的焦油進行了成分分析,發(fā)現(xiàn)焦油中N和O含量較高,若用于燃燒可能會產生較多的二次污染物。 分別用干污泥和濕污泥與生物質混合,進行共熱解技術開發(fā)。結果發(fā)現(xiàn),當干污泥中摻混50%時,能有效提高污泥熱解的氣體產率。濕污泥與生物質進行混合熱解時, 隨混合物中生物質比例的增加,溫度的增加,氣體產率、氣體熱值逐漸增加。對污泥熱解殘渣進行了水蒸氣氣化反應。分別改變溫度、固相停留時間、水蒸氣流量和 催化劑等條件,考察其對氣化結果的影響。得出污泥熱解殘渣水蒸氣氣化制取富氫燃氣的最佳條件。
北京化工大學
2021-02-01
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生長因子類蛋白植物油體生物反應器研制
隨著新功能基因的分離,克隆以及各種農作物高效表達技術平臺的逐步建立,植物反應器的研究越來越深入.本實驗利用擬南芥(Arabidopsis thaliana)油體系統(tǒng)表達植物油體蛋白-角質細胞生長因子-2(Keratinocyte growth factor-2,KGF-2).首先人工合成植物密碼子偏好性的KGF-2基因,并通過PCR技術克隆了擬南芥油體蛋白Oleosin基因,構建由種子特異性啟動子驅動的,含有油體蛋白和KGF-2融合基因的植物油體特異表達載體;通過農桿菌介導法轉化野生型擬南芥,采用Basta篩選之后,獲得26株轉基因擬南芥.
吉林農業(yè)大學
2021-05-04
高活性固體酸催化高酸值油脂制備生物柴油的綠色合成工藝
成果描述：生物柴油是一種極具應用前景的生物質潔凈能源，世界各國都極其重視其發(fā)展，并在政策和稅收等方面給予了極大的扶持。由于需以精制后的動植物油為原料，其生產成本過高而導致生物柴油的推廣應用受阻。若以煎炸費油、地溝油等為原料制備生物柴油，則可以大大降低生產成本。但由于煎炸廢油、地溝油等原料的酸值很高，必須經過硫酸催化預酯化降低酸值后，才能采用傳統(tǒng)的堿催化酯交換方法制備生物柴油。這個工藝同時存在著硫酸對反應器的腐蝕、大量含酸廢水排放污染水環(huán)境、催化劑與產物分離困難、催化劑不可重復使用等弊端。采用非均相固體酸催化劑則可以克服這些問題，并且是一種綠色環(huán)保的工藝。 采用酸改性的固體酸催化劑，對高酸值棕櫚油酯化反應制備生物柴油表現(xiàn)出很好的催化活性。固體酸在醇油比9:1、催化劑用量7 wt%、65 oC條件下，催化棕櫚油的甲酯化反應時間2 h，產物的甲酯含量和甲酯收率分別可達96.3%和93.2%。制備了有添加劑的SZMN型固體酸，對脂肪酸的酯化反應表現(xiàn)出高活性和高穩(wěn)定性。在65 °C、醇酸比9/1、催化劑用量10 wt.%、反應時間4h，油酸轉化率可達98.5%。最優(yōu)反應條件下，SZMN固體酸在重復使用6次后認可保持約96%的油酸轉化率。市場前景分析：該項技術可應用于生物柴油生產企業(yè)，尤其適用于從低成本高酸值油脂原料（如煎炸廢油、地溝油、棕櫚油等）生產生物柴油。使用該項技術，可以降低用于處理含酸、堿廢水的成本，使生產過程更容易達到環(huán)評要求。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：催化劑活性評價： 65 °C、醇酸比9:1、催化劑用量7~10 wt.%、反應時間2~4h，脂肪酸轉化率 > 90 %。 催化劑穩(wěn)定性評價： 65 °C、醇酸比9:1、催化劑用量7~10 wt.%、反應時間2~4h，重復使用6次，仍可保持 > 90 %的脂肪酸轉化率。 生物柴油產品評價： 產品酸值 < 1 mgKOH/g。
四川大學
2021-04-10
一種改進的海洋泥樣微生物總DNA提取方法
本技術方法提取的DNA質量 高，產率達0.4ug DNA/g濕土，適 合進一步純化以構建宏基因組文 庫。
中山大學
2021-04-10