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陳溫福院士團隊孟軍教授課題組在生物炭-微生物協同治理抗生素污染方面取得新進展

懸賞金額：10萬元 發榜企業：深圳市一正科技有限公司 支柱產業集群：生物醫藥與健康產業集群 需求領域：生物工程與檢測技術；輕工和化工生物技術；生物催化與發酵；智能制造裝備 技術關鍵詞：連續流酶催化；酶固定床；酶循環壽命；酯化反應或酰化反應

具有重要的應用價值。本項目針對立體特異性芳基醇和位置特異性結構脂質為 典型代表的高附加值醇/酯，解決其綠色制造過程中關鍵酶選擇性差，工業適應 性弱，表達制備成本高以及催化反應效率低的關鍵技術難題，開展工業酶的定向篩選、功能強化、高效表達及應用技術研究，開發了具有自主知識產權和適合工業化要求的高選擇性、高活性、高穩定性工業酶（脂肪酶和氧化還原酶）的高效創制及應用技術體系，打破國際技術壁壘，推動了我國相關產業的技術進步和持續健康發展。 

【項目來源】江蘇省教育廳自然科學基金項目“原花青素癌化學預防作用機理的實驗研究”，編號：98JDK98003。 【成果鑒定】經江蘇省科技廳組織專家鑒定，達到國內外先進水平。獲江蘇省科技進步三等獎。 【類    別】中藥新藥五類。 【劑    型】膠囊劑。 【處方來源】原花青素是植物中廣泛存在的一大類多酚化合物的總稱。在從落葉松、馬尾松等的樹皮中提取得到原花青素（Procyanidins，PC），并探討其對癌癥的化學預防作用基礎上，從葡萄皮中提取獲得純度符合中藥新藥五類注冊的基本要求的原花青素。 【功能主治】抗腫瘤。用于腫瘤的輔助治療。 【主要技術指標】 1．原花青素抗致癌劑與DNA的加成反應：原花青素分子中的黃烷-3，4-二醇是具有捕獲過氧離子和0H－。自由基的基本結構，可以減輕0H－對DNA的損傷。 2．抗氧化作用：能顯著性抑制巴豆油刺激PMNs釋放H202，該作用在給藥后1h左右最強，且具有一定的時效關系和量效關系；對巴豆油誘發的小鼠肝線粒體脂質過氧化，原花青素具有顯著性抑制作用，能顯著性提高肝線粒體SOD活力，減少MDA生成。 3．原花青素有使胃癌細胞表型逆轉的作用：人胃癌細胞BGC-823在原花青素處理下，作為胃癌細胞分化指標的AKP及LDH活力則較對照組顯著降低。兩項酶的變化均顯示胃癌細胞在原花青素的作用下，其基因表達的表型均向正常方向逆轉。 4．抑制血管內皮細胞的增殖：人臍靜脈內皮細胞在用原花青素處理后，可明顯抑制內皮細胞蛋白質、RNA及DNA的合成。因此原花青素可以抑制血管內皮細胞的增殖。 5．原花青素細胞毒作用：采用MTT法觀察原花青素對人胃癌細胞、肺腺癌細胞、口腔上皮癌細胞、結腸癌細胞、低轉移性口腔腺樣囊性癌細胞增殖作用，結果表明，原花青素對各腫瘤細胞株的IC50均大于10μg/ml。說明原花青素對促癌細胞的增殖階段無明顯的細胞毒作用。 6．原花青素體外濃度達50μM時，未見對拓撲異構酶Ⅱ活性產生抑制作用。 7．原花青素處理BGC-823細胞低濃度時未能阻斷細胞Gl→S期移行。并對S期無影響。隨著作用濃度的增加，可以使G0/G1期百分率增加，使Gl/M及S期細胞數百分率減少，可以使癌細胞凋亡的百分率增加。 【推廣應用前景】充分利用富含原花青素的葡萄制品（葡萄汁、葡萄酒）的下腳料－葡萄皮和籽，開發出系列花青素制品，變廢為寶，無疑將成為原花青素開發利用的突破口。 【進展情況】已完成臨床前部分研究工作。

該液體酶穩定劑通用性強，適用于多種酶制劑，并且通用于未經濃縮的酶液、中空纖維超濾濃縮或膜式超濾濃縮的酶液，都可在室溫保存三個月至八個月，剩余酶活力在80%。具體技術指標為：1．未經濃縮的液體α-淀粉酶，室溫保存9個月，剩余酶活力達80%以上。/line2．中空纖維超濾濃縮的液體α-淀粉酶，室溫保存6個月，剩余酶活力達80%以上。/line3．膜式超濾的液體堿性蛋白酶，室溫保存8個月，剩余酶活力在80%左右。/line4．未經濃縮的液體糖化酶，室溫保存5個月，剩余酶活力接近90%。/line5．經中空纖維超濾濃縮的液體糖化酶，室溫保存3個半月，剩余酶活力接近90%。未經濃縮和膜式超濾的酶液添加穩定劑后的液體酶穩定性明顯好于經中空纖維超濾濃縮的液體酶。因此膜式超濾較好。實驗證明，液體酶添加劑能提高酶的抗變性能力，促進變性酶的復性；不同添加劑之間有協同或拮抗作用，對穩定劑配方的篩選提供了理論依據。/line所用的添加劑價格低廉，來源方便，并具有通用性。主要設備是超濾濃縮裝置及包裝容器。廠房面積約200平方米。可通過技術轉讓或技術入股方式進行合作。

可以量產/n針對當前工業發展對脂肪酶的大量需求與脂肪酶實際表達水平較低 的技術瓶頸，突破了脂肪酶超高效表達技術關鍵，構建的白地霉脂肪酶 基因工程菌 10L 發酵酶活力可達 11,200 U/ml 以上，目前國際報道的白 地霉脂肪酶表達酶活力約 200U/ml，可見本技術之精湛。產品可以用于生 物柴油制備，不飽和脂肪酸富集，油脂水解、轉酯、酯化，食品加工、 烘焙等廣泛用途。建設其發酵生產線預計需要 800-1000 萬元，經濟效益 可觀。

成果簡介： 本研究提供了一種基于ATP再生系統和雙功能谷胱甘肽合成酶（GshF）的酶法制備谷胱甘肽的方法。在谷胱甘肽合成過程中，經典的酶法是由谷氨酰半胱氨酸合成酶和谷胱甘肽合成酶兩步催化完成的。而 GshF可一步催化谷胱甘肽合成，簡化的反應步驟，且該酶反饋抑制作用小，非常適合應用于酶法合成谷胱甘肽。酶法合成谷胱甘肽需要大量消耗ATP，通過引入高

聚陰離子纖維素為羧甲基纖維素升級換代產品，廣泛用于油田助劑、造紙、紡織等領域，粘度、造漿率、降失水性為其重要理化指標。

成果與項目的背景及主要用途 ： 丹參素是一種天然植物多酚酸，是中藥丹參的主要水溶性活性成分。丹參及 其制劑（如復方丹參滴丸、復方丹參片等）、丹參素的衍生物丹酚酸 B 和丹酚 酸注射液已經批準，廣泛用于臨床治療心血管疾病。丹參素是丹參及其制劑國家 藥典規定的質量控制指標。丹參素的藥理活性包括具有改善血流、抑制血小板活 化和動脈血栓形成，還具有抗癌和抗炎等活性。我們研究還發現，丹參素具有清除活性氧和活性氮的作用，是一種高效的抗氧化劑。丹參素清除羥基自由基和超 氧陰離子自由基活性，高于維生素 C。因此在醫藥、保健品、食品等方面具有很 大應用潛力。 目前丹參素主要從藥材丹參中提取，然而丹參根中含量低（一般 0.045%）， 嚴重制約了丹參素的大規模應用。化學合成丹參素存在著步驟繁瑣，立體選擇性 不高。采用合成生物學技術構建工程微生物，通過發酵方法生產丹參素是一種很 好的替代方法。 技術原理與工藝流程簡介： 本技術采用合成生物學策略，挖掘大量的天然生物元件，創新組合了功能酶， 設計了非天然存在的從葡萄糖到丹參素的生物合成途徑，構建丹參素的人工細胞 工廠。實現了葡萄糖為原料，發酵生產丹參素。發酵 72 小時，積累丹參素 7 克/ 升以上，對葡萄糖的摩爾轉化率為 0.47，達到國際領先水平。 技術水平及專利與獲獎情況： 截止目前，丹參素的生物合成途徑一直未見報道，天津大學唯一擁有該技術。 應用前景分析及效益預測： 微生物發酵生產丹參素，得率高，工藝簡單，成本低，唯一的擁有該技術， 市場競爭力強。 應用領域：醫藥、食品、保健品等領域。 合作方式及條件：尋求技術轉讓或新產品合作開發