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甾體激素藥物的綠色生物制造與工藝研究
甾體激素藥物是僅次于抗生素的第二大類藥物。全球甾體類藥物總值近 500 億美元，占世界醫(yī)藥銷售額的 6%。中國是甾體藥物原料及其制劑的主要生產國，年產值近 800 億元人民幣。
本項目組圍繞重要甾體化合物中間體 AD、三羥基雄甾烯酮及其相關下游產 品，開展生物轉化關鍵技術研究與產業(yè)應用研究，突破了生物催化去氫表雄酮雙 羥化制備三羥基雄甾烯酮的技術體系，創(chuàng)新了屈螺酮合成新方法。項目改造優(yōu)化 了微生物轉化菌種的性能，開發(fā)了新型發(fā)酵和綠色提取工藝，建立了全流程的過程工程控制技術，大幅提高了產品的轉化率，建成了百噸級規(guī)模的甾體化合物生產線。項目成果在 Green Chemistry、Journal of Steroid Biochemistry andMolecular Biology、Steroids 等期刊上共發(fā)表了相關文章 30 余篇，申請國家發(fā)明專利 28 項，其中授權 10 項。獲中國石油和化工行業(yè)協(xié)會優(yōu)秀專利獎 1 項，全國大學生“挑戰(zhàn)杯”競賽一等獎 1 項。
江南大學
2021-04-13
一種大腸桿菌合成的新型疫苗佐劑
MPL®是 Corixa 公司商業(yè)化生產的的疫苗佐劑，在歐洲和澳大利亞應用于臨 床實驗。研究表明，MPL®只能激活 TLR4-TRAM-TRIF 信號轉導途徑，而不能激活 TLR4-Mal-MyD88 信號轉導途徑[34]，因此只會誘導產生適量的細胞因子，而不引發(fā)嚴重的炎癥反應。除 MPL®外，其它結構類脂 A 分子，如單磷酸類脂 A（MPLA），也能在降低自身毒性的同時保留免疫刺激能力，因此開發(fā)類脂 A 疫苗佐劑成為近 幾年研究的熱點。 本實驗室利用染色體基因敲除和整合技術，構建一系列能合成不同結構類脂 A分子的大腸桿菌基因工程菌。其中HW001菌株能產生可用于疫苗佐劑的M-MPLA， 通過 TLC 及 ESI/MS 鑒定，該菌株可合成單一的 MPLA 結構，在 LPS 免疫功能中起著重要作用。具有重要的應用前景，生產方法簡單，利用簡單的培養(yǎng)基即可實現(xiàn)M-MPLA 的大量生產。此外，本實驗室具有成熟的 M-MPLA 提純工藝，可實現(xiàn)從菌株、發(fā)酵到純化整個工藝的轉讓。
江南大學
2021-04-11
精氨酸脫亞胺酶及瓜氨酸的生物制備
精氨酸脫亞胺酶（Arginine deiminase）簡稱 ADI，它能將精氨酸水解，生產瓜氨酸和氨，是生物體中參與尿素循環(huán)而起作用的酶?；谶@個反應機理，目前精氨酸脫亞氨酶一方面可用于功能性氨基酸 L-瓜氨酸的生物制備；另一方面可作為藥物用于癌癥諸如肝細胞癌、黑色素細胞癌、腎癌等以及一些病毒感染的 治療。 瓜氨酸是一種非蛋白質氨基酸，具有抗衰老、增強免疫力、提高運動員力量與耐力、增加創(chuàng)傷愈合和改善微循環(huán)等功能。本項目通過菌種篩選獲得一株高產精氨酸脫亞酶的糞腸球菌菌株，通過分子改造，獲得適合人體生理條件的精氨酶脫亞酶，可用于醫(yī)藥；利用糞腸球菌來源的精氨酸脫亞氨酶可用于瓜氨酸的生物制備，瓜氨酸產量可達到 250g/L 以上，底物精氨酸的摩爾轉化率 100%。
創(chuàng)新要點
成功開發(fā)了具有自主知識產權的精氨酸脫亞胺酶生產菌株及瓜氨酸制備工藝，達到或超過國際先進水平。
江南大學
2021-04-11
γ-聚谷氨酸的工業(yè)化生產技術
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(yè)、食品、醫(yī)藥、化妝品，環(huán)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(fā)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(xiàn)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(tǒng)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(huán)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(huán)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(huán)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。
江南大學
2021-04-11
低聚乳果糖的工業(yè)化生產技術
低 聚 乳 果 糖 是 一 種 新 型 的 功 能 性 低 聚 糖 ， 化 學 名 為 O-β-Dgalactopyranosyl-(1,4)-O-α-D-glucopyranosyl-(1,2)-β-Dfructofuranoside，由三個單糖組成，包括葡萄糖基、半乳糖基和果糖基。它是 一種非還原性低聚糖，分子式和相對分子質量分別為 C18H32O16 和 504.4 g/mol。 25°C 時，低聚乳果糖在水中的溶解度為 3670 g/L，大于同溫度下蔗糖的溶解度 （2000 g/L）。相對于其他低聚糖，它的甜味特性比較接近蔗糖，甜度為蔗糖的 30%。另外，低聚乳果糖粉末具有較好的吸濕型。在中性時條件下加熱時，低聚乳果糖水溶液比較穩(wěn)定，在 pH 值 4.5、120°C 條件下加熱 1 h 不會發(fā)生分解，
同等條件下，它的耐酸性、耐熱性與蔗糖水溶液相似。由于它低熱量、甜味特性接近蔗糖，具有改善腸道微環(huán)境、促進礦物質吸收、降低膽固醇和抑制脂肪吸收、免疫調節(jié)等生理功能，已經在各種食品中得到了廣泛應用。 本項目技術是以乳糖和蔗糖混合體系為底物，利用酶法生物技術合成低聚乳果糖。低聚乳果糖作為食品功能因因子可用于食品、飲料等相關領域。
江南大學
2021-04-11
低聚半乳糖的工業(yè)化生產技術
低聚半乳糖是由半乳糖基和葡萄糖基構成的聚合度為 2～6 的寡糖。低聚半乳糖具有甜度低、水分活度低，對酸、熱穩(wěn)定等理化性質。低聚半乳糖還具有非致齲齒性、非消化性(具有類似膳食纖維的生理功能)、促進腸道雙岐桿菌增殖等功能。因此，低聚半乳糖作為一種功能性食品添加劑廣泛應用于乳制品、糖果、罐頭等食品。本項目提供一種利用 β-D-半乳糖苷酶與高濃度乳糖溶液反應得到高轉化率的低聚半乳糖的新技術。所得低聚半乳糖產品安全可靠，是一種很有市場潛力的功能性甜味劑。
江南大學
2021-04-11
基于藍光的新型消毒保鮮技術及殺菌模塊
藍光消毒技術是哈佛醫(yī)學院近年來發(fā)展的非特異性抗菌療法，在牙科保潔、美容等領域已得到應用，而且對人體皮膚幾乎無副作用。江南大學食品科學與技術國家重點實驗室首次將其應用到食品殺菌保鮮領域，其殺菌機制在于激發(fā)細菌和霉菌細胞產生活性氧（在致病菌胞內，不擴散到食品環(huán)境），活性氧導致微生物細胞死亡，通過藍光控制不會對食品本身造成傷害，因此在殺菌同時不影響感官品質。通俗講，紫外線是狂轟亂炸，玉石俱焚；而藍光則是精確制導，不傷無辜。本成果已開發(fā)出關鍵殺菌模塊，并在食品鏈、辦公場所、設備表面、環(huán)境多個場景獲得成功應用。
江南大學
2021-04-11
精氨酸脫亞胺酶及瓜氨酸的生物制備
精氨酸脫亞胺酶（Arginine deiminase）簡稱 ADI，它能將精氨酸水解，生產瓜氨酸和氨，是生物體中參與尿素循環(huán)而起作用的酶?；谶@個反應機理，目前精氨酸脫亞氨酶一方面可用于功能性氨基酸 L-瓜氨酸的生物制備；另一方面可作為藥物用于癌癥諸如肝細胞癌、黑色素細胞癌、腎癌等以及一些病毒感染的治療。 瓜氨酸是一種非蛋白質氨基酸，具有抗衰老、增強免疫力、提高運動員力量與耐力、增加創(chuàng)傷愈合和改善微循環(huán)等功能。 本項目通過菌種篩選獲得一株高產精氨酸脫亞酶的糞腸球菌菌株，通過分子 改造，獲得適合人體生理條件的精氨酶脫亞酶，可用于醫(yī)藥；利用糞腸球菌來源的精氨酸脫亞氨酶可用于瓜氨酸的生物制備，瓜氨酸產量可達到 250g/L 以上，底物精氨酸的摩爾轉化率 100%。
江南大學
2021-04-11
煙草新型保潤劑的開發(fā)及產業(yè)化
以提高煙氣中水分含量和降低煙氣抽吸時的刺激性為指標,開發(fā)出了植物天 然提取物、多糖和鹽類等多種新型保潤劑,并運用于煙絲和再造煙葉,提高他們 的抽吸舒適度。上述技術與數(shù)家中煙工業(yè)公司合作,取得了良好的經濟效益。
江南大學
2021-04-11
高品質麥芽糊精的酶法生產關鍵技術
麥芽糊精是以淀粉為原料，通過生物酶法控制淀粉水解程度，從而得到DE 值處于 5-20 的淀粉水解產物。麥芽糊精的分子量介于淀粉和淀粉糖之間，是一種價格低廉、口感滑膩、沒有任何味道的營養(yǎng)性多糖。
高品質的麥芽糊精流動性良好，無異味，幾乎沒有甜度；溶解性能良好，有適度的粘度；吸濕性低，不易結團；有較好的載體作用，是各種甜味劑、香味劑、填充劑等的優(yōu)良載體；成膜性能好，既能防止產品變形又能改善產品外觀；極易被人體吸收，特別適宜作病人和嬰幼兒童食品的基礎原料；對食品飲料的泡沫有良好的穩(wěn)定效果；對結晶性糖具有抑制晶體析出的作用；有很好的乳化作用和增稠效果；有促進產品成型和良好地抑制產品組織結構的作用。由于麥芽糊精所具有的優(yōu)良使用特性，使其廣泛應用于飲料、冷凍食品、糖果、麥片、乳制品、保健品等行業(yè)，還可應用于紡織、日化、醫(yī)藥生產中。
江南大學
2021-04-13