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本項(xiàng)目通過(guò)過(guò)量表達(dá)氨基葡萄糖合成酶基因(glmS)、氨基葡萄糖乙酰化酶基 因(gna1)、敲除丙酮酸激酶基因(pykF)、甘露糖磷酸轉(zhuǎn)移系統(tǒng)編碼基因(manX)以及乙酰氨基葡萄糖磷酸轉(zhuǎn)移系統(tǒng)編碼基因(nagE)，構(gòu)建了一株可高效合成 N-乙酰氨基葡萄糖的大腸桿菌。并在此基礎(chǔ)上通過(guò)分階段葡萄糖流加和溶氧控制等技 術(shù)，建立了一種重組大腸肝菌發(fā)酵生產(chǎn)氨基葡萄糖的新工藝，并進(jìn)行了發(fā)酵過(guò)程中試放大及產(chǎn)品提取與化研究，顯著提高了大腸肝菌發(fā)酵生產(chǎn)氨基葡萄糖的產(chǎn) 量與生產(chǎn)強(qiáng)度，在 7-L 發(fā)酵罐上氨糖產(chǎn)量達(dá)到 120g/L，在 100-L 發(fā)酵罐上產(chǎn)量達(dá)到 90g/L。 

葡萄糖二酸是一種重要的化合物，在醫(yī)療和工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。目前生產(chǎn)葡萄糖二酸的方法主要以化學(xué)法-葡萄糖化學(xué)氧化法為主，但該方法具有選擇性低、成本高、得率低、要高溫及產(chǎn)生大量氧化反應(yīng)副產(chǎn)物不利于后續(xù)葡萄糖二酸的分離等局限性。目前生物法合成葡萄糖二酸主要是在大腸桿菌中進(jìn)行的，但在大腸桿菌中異源合成葡萄糖二酸被許多因素限制。釀酒酵母因具有耐酸能力強(qiáng)、耐低溫、可低 pH 發(fā)酵、沒(méi)有噬菌體感染、適合大規(guī)模發(fā)酵、易分離和高抗逆性等特點(diǎn)，已被廣泛用于產(chǎn)有機(jī)酸的研究，因此釀酒酵母比大腸桿菌更適合葡萄糖二酸的生產(chǎn)并具有更高的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。利用釀酒酵母合成葡糖二酸具有很好的應(yīng)用前景。 創(chuàng)新要點(diǎn) 1) 以釀酒酵母 BY4741 為出發(fā)菌株，將擬南芥的肌醇加氧酶 MIOX4 和丁香假單胞菌的 UDH 基因在 delta 重復(fù)序位點(diǎn)高效表達(dá)，敲除轉(zhuǎn)錄抑制因子OPI1 獲得工程菌 Bga-3，該菌株在分批補(bǔ)料發(fā)酵條件下能夠產(chǎn) 6 g/L 的葡萄糖二酸，為目前報(bào)道的最高值； 2) 通過(guò)提高工程菌的轉(zhuǎn)運(yùn)胞外肌醇的能力和工程菌自身合成肌醇的能力，解決提高葡萄糖二酸產(chǎn)量的關(guān)鍵問(wèn)題； 3) 進(jìn)一步協(xié)調(diào)肌醇用于細(xì)胞自身代謝活動(dòng)和葡萄糖二酸合成之間的分配關(guān)系，并通過(guò)提高葡萄糖二酸合成途徑效率和發(fā)酵優(yōu)化，提高肌醇利用率和葡萄糖二酸合成的產(chǎn)量。 

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途：化學(xué)結(jié)構(gòu)式： 用途：可治療急性或慢性風(fēng)濕、關(guān)節(jié)炎和關(guān)節(jié)病等源于骨關(guān)節(jié)組織代謝混亂 的疾病。也是降低膽固醇、消除運(yùn)動(dòng)疲勞的保健藥品。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介：以天然產(chǎn)物甲殼素為原料，在鹽酸介質(zhì)中溶解并 水解為單分子葡萄糖胺、然后經(jīng)活性炭吸附、真空濃縮、降溫析出而制得葡萄糖 胺鹽酸鹽。葡萄糖胺鹽酸鹽經(jīng)堿溶解、硫酸轉(zhuǎn)化、再析出即生成葡萄糖胺硫酸鹽。 28天津大學(xué)科技成果選編 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況：已完成實(shí)驗(yàn)室規(guī)模研究，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國(guó)外同 類產(chǎn)品水平，主要技術(shù)指標(biāo)如下： 外觀： 白色結(jié)晶粉末，無(wú)味。 硫酸根含量： 97.5～102.5％ 干燥失重： ( 0.5％ 灼燒殘?jiān)?23.8～25.7％ pH 值： 5.8～6.2（X＝K） 4.0～4.4（X＝Na） 重金屬： ( 10 ppm 鐵鹽： ( 10ppm 氯化物： ( 14％ 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)：目前，該產(chǎn)品國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)緊俏且主要出口，國(guó)內(nèi) 有生產(chǎn)廠家，但供不應(yīng)求。受原料供應(yīng)影響，產(chǎn)品價(jià)格有時(shí)波動(dòng)。本工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn) 便、易于操作、設(shè)備投資少、易于工業(yè)化、利潤(rùn)很高，有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。建議 有甲殼素來(lái)源的沿海企業(yè)或生產(chǎn)甲殼素的企業(yè)投產(chǎn)該產(chǎn)品。若為后者，則可綜合 治理三廢，經(jīng)濟(jì)效益更好。 以 3.0 萬(wàn)/噸的甲殼素計(jì)，則葡萄糖胺硫酸鹽（復(fù)合鹽）原料成本可為 13.0 萬(wàn)/噸，工廠價(jià)約 16.0 萬(wàn)/噸，售價(jià) 19～20 萬(wàn)/噸，以年產(chǎn) 50 噸產(chǎn)品計(jì)，利稅可達(dá) 150 萬(wàn)元以上。若生產(chǎn)廠自己生產(chǎn)甲殼素，可明顯降低原料成本，則經(jīng)濟(jì)效益更 為可觀。 最近國(guó)內(nèi)有企業(yè)正在以藥品申請(qǐng)批號(hào)，因此國(guó)內(nèi)需求量會(huì)大增。 應(yīng)用領(lǐng)域：藥物及保健品。 技術(shù)轉(zhuǎn)化條件（包括：原料、設(shè)備、廠房面積的要求及投資規(guī)模）： 生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)量：以年產(chǎn) 50 噸葡萄糖胺硫酸鹽為宜。 所需廠房面積：300 m2。 主要設(shè)備：酸解釜、濃縮釜、貯罐、冷凝器、水環(huán)真空泵、真空濾槽，酸堿 轉(zhuǎn)化釜、冷凍設(shè)備。 主要原材料及來(lái)源：全部為國(guó)產(chǎn)原料如甲殼素、鹽酸、活性炭、丙酮，氫氧 29天津大學(xué)科技成果選編 化鉀、硫酸。 設(shè)備投資：設(shè)備投資約 80 萬(wàn)元。 總投資：依生產(chǎn)廠具體情況而定。 合作方式及條件：面議。 

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途：化學(xué)結(jié)構(gòu)式：用途：可治療急性或慢性風(fēng)濕、關(guān)節(jié)炎和關(guān)節(jié)病等源于骨關(guān)節(jié)組織代謝混亂的疾病。也是降低膽固醇、消除運(yùn)動(dòng)疲勞的保健藥品。技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介：以天然產(chǎn)物甲殼素為原料，在鹽酸介質(zhì)中溶解并水解為單分子葡萄糖胺、然后經(jīng)活性炭吸附、真空濃縮、降溫析出而制得葡萄糖胺鹽酸鹽。葡萄糖胺鹽酸鹽經(jīng)堿溶解、硫酸轉(zhuǎn)化、再析出即生成葡萄糖胺硫酸鹽。應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)：目前，該產(chǎn)品國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)緊俏且主要出口，國(guó)內(nèi)有生產(chǎn)廠家，但供不應(yīng)求。受原料供應(yīng)影響，產(chǎn)品價(jià)格有時(shí)波動(dòng)。本工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便、易于操作、設(shè)備投資少、易于工業(yè)化、利潤(rùn)很高，有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。建議有甲殼素來(lái)源的沿海企業(yè)或生產(chǎn)甲殼素的企業(yè)投產(chǎn)該產(chǎn)品。若為后者，則可綜合治理三廢，經(jīng)濟(jì)效益更好。以3.0萬(wàn)/噸的甲殼素計(jì)，則葡萄糖胺硫酸鹽（復(fù)合鹽）原料成本可為13.0萬(wàn)/噸，工廠價(jià)約16.0萬(wàn)/噸，售價(jià)19～20萬(wàn)/噸，以年產(chǎn)50噸產(chǎn)品計(jì)，利稅可達(dá)150萬(wàn)元以上。若生產(chǎn)廠自己生產(chǎn)甲殼素，可明顯降低原料成本，則經(jīng)濟(jì)效益更為可觀。

葡萄糖漿是一種以淀粉為原料在酶或酸的作用產(chǎn)生的一種淀粉糖漿，主要成份為葡萄糖、麥芽糖、麥芽三糖、麥芽四糖及四糖以上等。 又稱為液體葡萄糖，葡麥糖漿。 用途：糖果行業(yè)，飲料行業(yè)，烘焙行業(yè)，即食行業(yè)，發(fā)酵行業(yè)。 葡萄糖漿口感溫和，甜度與黏度適中，更可防止糖果結(jié)晶與氧化；冰點(diǎn)低，應(yīng)用于飲料生產(chǎn)，可以提高產(chǎn)品風(fēng)味；具發(fā)酵性和保濕性，用于烘焙行業(yè)，可使產(chǎn)品保持松軟可口及保持水分；作為甜味劑，用于果脯、蜜餞、果醬、果汁、罐頭及奶油類食品中，可延長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期，維持產(chǎn)品口味。

在染整和造紙廢水中,含氯(chlorine)漂白廢水對(duì)環(huán)境的危害最強(qiáng),其產(chǎn)生的二惡英和呋喃有很強(qiáng)的毒性和致癌性,這已引起人們的極度重視。故染整和造紙工業(yè)的漂白加工朝著全無(wú)氯(TCF—Totally Chlorine Free)和無(wú)氯元素(ECF—Elemental Chlorine Free)的漂白方向發(fā)展。而雙氧水H2O2是ECF和TCF漂白中最常用的漂白劑。但由于在H2O2漂白過(guò)程中,H2

在染整和造紙廢水中,含氯(chlorine)漂白廢水對(duì)環(huán)境的危害最強(qiáng),其產(chǎn)生的二惡英和呋喃有很強(qiáng)的毒性和致癌性,這已引起人們的極度重視。故染整和造紙工業(yè)的漂白加工朝著全無(wú)氯(TCF—Totally Chlorine Free)和無(wú)氯元素(ECF—Elemental Chlorine Free)的漂白方向發(fā)展。而雙氧水H2O2是ECF和TCF漂白中最常

腎病，尤其是免疫相關(guān)的腎病是威脅人類健康的常見(jiàn)病之一。2012年柳葉刀報(bào)道，中國(guó)腎病患者達(dá)到10.8%，最常見(jiàn)的有急性腎炎、慢性腎炎、原發(fā)性腎病綜合癥等，在后期可發(fā)展成為末期腎病（ESRD），2012年我國(guó)ESRD病人達(dá)120萬(wàn)人。病人只能依靠血液透析或腎移植來(lái)延長(zhǎng)生命。目前國(guó)內(nèi)臨床上治療常用激素沖擊治療，雷公藤多甙片維持治療的治療方案。大劑量使用激素和長(zhǎng)期服用雷公藤多甙片所帶來(lái)的毒副作用嚴(yán)重限制了腎病的治療。因此，腎病臨床治療中，研究發(fā)展腎臟的靶向給藥系統(tǒng)，以提高藥物療效和降低毒副作用，具有十分重要的意義。該產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成熟，所需設(shè)備簡(jiǎn)單，易于產(chǎn)業(yè)化。 合成了雷公藤內(nèi)酯醇－氨基葡萄糖結(jié)合物，并確證了雷公藤內(nèi)酯醇－氨基葡萄糖結(jié)合物（TP—AGL）。TP/AGL摩爾比約為1:1。以3%甘露醇為凍干保護(hù)劑，將TP—AGL結(jié)合物制成了溶液型凍干粉針劑，并進(jìn)行了制劑綜合性能評(píng)價(jià)。動(dòng)物研究表明：TP—AGL結(jié)合物在30%大鼠血漿中（37℃，2 h）水解量小于10%。在大鼠腎溶酶體溶液中12 h釋放80％以上原藥，表明結(jié)合物在血中穩(wěn)定而在細(xì)胞能釋放出活性母藥。與原藥相比，結(jié)合物具有較短的血漿半衰期，具有很好的腎靶向性和滯留時(shí)間；在其它各臟器中的分布很少。藥效研究表明，結(jié)合物能明顯改善實(shí)驗(yàn)所致大鼠腎炎和缺血再灌注引起的損傷，其對(duì)肝臟、免疫和生殖系統(tǒng)的毒性降低，局部免疫抑制效果顯著提高。

白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末，幾乎無(wú)臭，味先甜后酸。易溶于水（60g/ml），稍溶于乙醇（1g/100ml）,幾乎不溶于乙醚。在水中水解為葡萄糖酸及其-δ-內(nèi)酯和-r-內(nèi)酯的平衡混合物。1％的水溶液PH值等于3.5，2H后變?yōu)镻H值等于2.5。約153℃分解。