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本項目利用重組大腸桿菌異源表達來自枯草芽孢桿菌中的CAH基因，發酵生產頭孢菌素脫乙酰酶蛋白。由于重組蛋白表達量高，采用簡單的硫酸銨分級沉淀方法即可達到很好的純化效果，極大程度地縮減了蛋白純化的成本。 在工業應用中，將游離酶固定在載體上可以實現多次重復利用，產物分離容易，可以連續操作。在眾多固定化酶方法中，由于制備的固定化酶穩定性好，共價結合的方法在工業中最為常用。本項目采用共價結合的固定化方法，在溫和條件下將游離酶連接在親水性環氧基載體上，得到的固定化酶活力回收高，穩定性好，重復使用次數高。已完成整條工藝流程。重組大腸桿菌發酵生產CAH蛋白進入中試階段，通過優化培養條件，發酵培養基等工作，降低生產成本，提高產酶量。目前完成的蛋白純化及固定化酶制備工藝，對產品的性能已通過相關的實驗得到很好的評價結果。在不斷完善發酵和固定化酶制備工藝后，即可以進一步擴大生產試驗規模，從而應用于工業生產。

項目以花生等高含油油料作物為原料，集成可控酶解、連續三相分離、膜分 離濃縮、高效破乳等技術，從油料中提取油脂與水解蛋白，工藝路線較為簡單， 實驗室小試條件下，游離油與水解蛋白得率分別達到 93%和 87%，中試實驗中， 游離油得率和水解蛋白得率均達到 80%左右，所得花生油達到國家三級花生油的標準。該深加工技術大大提高了花生的附加值，為花生的高效利用提供了一種有 廣泛市場前景的途徑。 創新要點 （1）處理條件溫和，可得到無黃曲霉毒素污染、無溶劑殘留的高質量的油脂，同時有效回收原料中的蛋白質； （2）工藝綠色環保，比現行分離蛋白工藝更為節能降耗。

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，還可應用于紡織、日化、醫藥生產中。

性能特點： 1、微機控制，觸摸面板，LCD顯示。 2、采用交流變頻電機。 3、可直接設定轉速，自動計算RCF值?？芍苯釉O定RCF值，自動轉換成轉速。 4、具有10檔升降速。 5、運行中可修改參數，運行參數自動記憶。 6、具有10種自定義程序存儲功能。 7、具有軟剎車功能。 8、具有轉子號識別功能。 9、具有超速、不平衡和門蓋安全保護功能，并在顯示窗口顯示故障信息和聲音報警。

本發明涉及基因工程領域，具體地，本發明涉及一種豇豆胰蛋白酶抑制劑基因、及其應用、大量制備豇豆胰蛋白酶抑制劑的方法。如上所述本發明的發明人首先利用pcr反應從豇豆基因組dna中直接獲得cpti基因(cpti基因不含有內含子)，然后優化改造所述cpti序列，改造后的序列在大腸桿菌中的表達量和表達比活性都有顯著改進。

項目成果/簡介:本發明涉及基因工程領域，具體地，本發明涉及一種豇豆胰蛋白酶抑制劑基因、及其應用、大量制備豇豆胰蛋白酶抑制劑的方法。如上所述本發明的發明人首先利用pcr反應從豇豆基因組dna中直接獲得cpti基因(cpti基因不含有內含子)，然后優化改造所述cpti序列，改造后的序列在大腸桿菌中的表達量和表達比活性都有顯著改進。

常見的納米酶大多數是金屬化合物納米顆粒，其催化活性主要是來自在納米顆粒表面的金屬離子。在自然界中，生物酶的特征表明活性位點和支持、穩定活性位點的網絡環境對于高催化效率同樣重要。通過調整活性位點的成分和環境可以實現高的活性和選擇性。水凝膠是一類具有良好生物相容性的三維親水網絡材料，其結構可以有效地保護酶分子活性中心，同時提供更好的底物遷移微環境，從而實現有效的催化作用，載酶水凝膠材料已成為生物學研究中的熱點。納米凝膠為水凝膠的納米粒子，具有類似于宏觀水凝膠材料的親水網絡及類似流體的傳輸特性，其納米的尺寸可以作為進一步體內生物應用的理想載體。在受限的納米空間中實現修飾或組裝以獲得雜化納米凝膠仍然存在挑戰。應對這一挑戰，同濟大學化學科學與工程學院王啟剛團隊從仿生的角度出發，設計了一種酶催化的原子轉移自由基聚合（ATRPase）和金屬配位交聯方法成功制備出納米人工多酶凝膠體系。該體系具有模擬超氧化物歧化酶（SOD-like）和過氧化物酶（POD-like）特性，可以實現腫瘤微環境級聯催化的響應成像。日前，相關研究成果以“Multienzyme‐Mimic Nanogels Synthesized by Biocatalytic ATRP and Metal Coordination for Bioresponsive Fluorescence Imaging”為題，發表在國際著名學術期刊 Angewandte Chemie International Edition （《德國應用化學》） 上。同濟大學化學科學與工程學院為該文的唯一通訊作者單位，碩士生齊美園為第一作者，王霞副教授和王啟剛教授為共同通訊作者。 圖1.（a）人工多酶凝膠體系的ATRPase及配位交聯制備流程（b）模擬SOD和POD級聯酶催化的腫瘤微環境響應的熒光成像機制。研究人員首先在納米粒子表面修飾酶催化的原子轉移自由基聚合的引發劑(-Br)，以具有良好生物相容性的生物酶為催化劑，修飾有雙鍵的賴氨酸（N-acryloyl-L-lysine）為聚合單體，在納米粒子周圍聚合制備得到聚賴氨酸高分子刷，最后通過亞鐵配位交聯，從而構建出具有多酶活性的人工多酶凝膠體系（如圖1所示）。凝膠體系中高分散的Fe離子一方面作為凝膠網絡的交聯劑，同時作為模擬酶的活性中心。通過模擬SOD和POD酶，先將腫瘤部位高水平的O 2 ?? 催化轉化為H 2 O 2 ，進一步基于腫瘤部位提升的H 2 O 2 通過級聯酶催化反應實現腫瘤微環境響應的安全、高效的腫瘤成像。該人工多酶凝膠體系類似自然的過氧化物酶催化機制不產生羥基自由基，具有低毒性和高生物安全性。同時，ATRPase方法和金屬配位交聯技術可進一步實現多種納米材料體系的制備，用于藥物輸送和其他生物醫學應用。該研究成果得到了國家自然科學基金、國家重點研發計劃等經費支持以及中國科學院強磁場科學中心的技術支持。王啟剛教授團隊多年來一直致力于高分子凝膠固定酶技術及其生物診療應用，近5年累計以通訊作者在 Adv.Mater. ,  Nat. Commun. ,  Angew. Chem. Inter. Ed. 等期刊發表SCI論文50多篇。文獻鏈接：https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202002331  PDF：anie_202002331.pdf課題組網站：https://qgwang.tongji.edu.cn/

活性炭是現代化學工業，石油工業，食品工業，醫藥工業，飲用水處理等行業不可缺少的處理吸附，脫色，凈化劑，應用范圍十分廣泛，尤以粒狀活性炭最為重要，世界上許多國家和地區都十分重視它。在日本，丹麥，瑞典，美國等發達國家研究，生產應用活性炭的歷史近百年；在中國雖然起步較晚，但在應用硬果殼制備活性炭的生產工藝方面有較大的成功，先后有采用核桃殼，椰子殼，棕櫚殼，桃核，杏仁殼及木屑等為原料來制備粒狀或粉狀活性炭，由硬果殼制備的活性炭均為粒狀，可再生重復使用，應用價值大；由木屑制備的粒狀活性炭，生產成本較低，一般為一次性使用，不便于再生。活性炭生產方法可分為物理活化法和化學活化法兩大類，各有優缺點，但化學活化法由于活化劑種類及濃度的不同而使活性炭的孔徑大小，長短等主要技術指標有較大的差異，人們通過控制選擇活化劑，活化劑濃度，PH值大小；活化溫度高低等條件來達到制備出不同規格型號的粒狀活性炭，以供不同用途選用。

傳統的提取物質中有效成份的方法，如水蒸汽蒸餾法、減壓蒸餾法、溶劑萃取法等，其工藝復雜、產品純度不高，而且易殘留有害物質。超臨界流體萃取是一種新型的分離技術, 它是利用流體在超臨界狀態時具有密度大、粘度小、擴散系數大等優良的傳質特性而成功開發的。它具有提取率高、產品純度好、流程簡單、能耗低等優點。CO2- SFE技術由于溫度低, 且系統密閉, 可大量保存對熱不穩定及易氧化的揮發性成分, 為中藥揮發性成分的提取分離提供了目前最先進的方法。用超臨界CO2萃取法可以從許多種植物中提取其有效成分，而這些成分過去用化學方法是提取不出來的。這項技術除了用在化工、醫藥等行業外，還可用在煙草、香料、食品等方面。如食品中，可以用來去除咖啡、茶葉中的咖啡因，可提取大蒜素、胚芽油、沙棘油、植物油以及醫藥用的鴉片、阿托品、人參素及銀杏葉、紫杉中的有價值成分?？梢娺@項技術在未來具有廣闊的發展前景。 超臨界流體萃取的特點　1．萃取和分離合二為一，當飽含溶解物的二氧化碳超臨界流體流經分離器時，由于壓力下降使得CO2與萃取物迅速成為兩相（氣液分離）而立即分開，不存在物料的相變過程，不需回收溶劑, 操作方便；不僅萃取效率高，而且能耗較少，節約成本。 　2．壓力和溫度都可以成為調節萃取過程的參數。臨界點附近，溫度壓力的微小變化，都會引起CO2密度顯著變化，從而引起待萃物的溶解度發生變化，可通過控制溫度或壓力的方法達到萃取目的。壓力固定，改變溫度可將物質分離；反之溫度固定，降低壓力使萃取物分離；因此工藝流程短、耗時少。對環境無污染，萃取流體可循環使用，真正實現生產過程綠色化。　　3．萃取溫度低, CO2的臨界溫度為31.265℃ ,臨界壓力為 7.18MPa, 可以有效地防止熱敏性成分的氧化和逸散，完整保留生物活性，而且能把高沸點，低揮發渡、易熱解的物質在其沸點溫度以下萃取出來?！　?. 臨界CO2 流體常態下是氣體, 無毒, 與萃取成分分離后, 完全沒有溶劑的殘留, 有效地避免了傳統提取條件下溶劑毒性的殘留。同時也防止了提取過程對人體的毒害和對環境的污染, 100%的純天然。　5．超臨界流體的極性可以改變, 一定溫度條件下, 只要改變壓力或加入適宜的夾帶劑即可提取不同極性的物質, 可選擇范圍廣。超臨界流體萃取技術的應用 本課題組現已完成：（1）從甜橙皮中萃取甜橙油（2）從銀杏浸膏中萃取銀杏內酯（3）發酵液制得乳酸鈣中萃取還原糖、蛋白質（4）發酵液制得乳酸鈣中萃取重金屬離子 本課題組可承接： 紫杉、黃芪、人參葉、大麻、香獐、青蒿草、川貝草、桉葉、玫瑰花、樟樹葉、茉莉花、花椒、八角、桂花、生姜、大蒜、辣椒、桔柚皮、啤酒花、芒草、香茅草、鼠尾草、迷迭香、丁子香、豆蔻、沙棘、小麥、玉米、米糠、魚、煙草、茶葉、煤、廢油等有價值組分的提純或回收。 在超臨界流體技術中，超臨界流體萃取技術與天然藥物現代化關系密切。SFE對非極性和中等極性成分的萃取，可克服傳統的萃取方法中因回收溶劑而致樣品損失和對環境的污染，尤其適用于對溫熱不穩定的揮發性化合物提取；對于極性偏大的化合物，可采用加入極性的夾帶劑如乙醇、甲醇等，改變其萃取范圍提高抽提率。

該成果屬于農業生物技術領域。針對畜牧業生產中出現的飼料短缺及利用率低、抗生素濫用、畜禽糞便不合理排放等問題，開展了飼用益生菌的篩選、微生態制劑的研發、果渣發酵飼料菌株篩選及發酵菌劑研發、果渣發酵飼料生產工藝優化、生物活性飼料喂養效果評價等研究，獲得了具備產業化的飼用優良益生菌菌株，建立了高密度發酵工藝，可實現活菌數高達1013cfu/g的微生態制劑的生產，可部分或全部替代抗生素；獲得了多株果渣發酵菌種及發酵復合菌劑。建立了蘋果渣生物活性蛋白飼料兩步固態發酵工藝，實現了多菌種協同發酵，使發酵產物富含蛋白質、水溶性氨基酸、益生菌和水解酶等多種活性物質；建立了微生物制劑中試生產線、果渣發酵飼料中試生產線。該成果可應用于生物活性飼料、替代抗生素類生物添加劑和非糧生物飼料，生物發酵飼料可以精確到8-15%添加使用。在不增加喂養成本的基礎上，提高肉蛋奶產量及品質，降低成本。全省可形成30萬噸優質活性發酵飼料，應用價值大。