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作為一種具有令人愉快的香味物質(zhì)，乙偶姻廣泛應用于食品、制藥、化工等 領域。微生物發(fā)酵法因具有生產(chǎn)效率高、原料來源廣泛、生產(chǎn)成本低、環(huán)境污染較小，產(chǎn)品純度可視為純天然等優(yōu)點，引起研究者的關注，具有廣大的應用前景。本研究利用高通量篩選策略，從土壤中篩選獲得一株 Bacillus amyloliquefaciens FMME044，在分析該菌株生理特性的基礎上，提出了有效地 發(fā)酵過程優(yōu)化策略，并通過基于連續(xù)培養(yǎng)的適應性進化工程，獲得一株耐受高濃度乙偶姻的突變菌株。 

番茄紅素具有強抗氧化作用，有卓越的防癌、抗癌、預防心血管疾病等功效，在食品、保健品、化妝品以及醫(yī)藥領域具有重要用途。目前，國外已將這一產(chǎn)品廣泛用于食品添加劑、功能性食品、醫(yī)藥原料等方面。2003 年，美國《時代》雜志把番茄紅素列在“對人類健康貢獻最大的食品”之首，番茄紅素由于其優(yōu)越的功能和防癌、抗癌作用，被譽為“植物黃金”，成為“二十一世紀醫(yī)藥保健制品 新寵”。 本項目采用生物發(fā)酵法生產(chǎn)番茄紅素，具備了工業(yè)化開發(fā)的條件，生產(chǎn)工藝成熟，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，番茄紅素產(chǎn)量可達 1.5-2.5g/L，處于國內(nèi)領先水平。 創(chuàng)新要點 采用三孢布拉酶菌發(fā)酵生產(chǎn)番茄紅素，其合成水平高于多種生物體，而且具有生產(chǎn)原料易獲得，不受自然條件限制，周期短和適用工業(yè)生產(chǎn)等優(yōu)點。 

在傳統(tǒng)淀粉糖的生產(chǎn)過程中，淀粉乳投料濃度通常在 25%~35%之間，淀粉乳經(jīng)液化、糖化后的酶解液需經(jīng)過蒸發(fā)濃縮等工序，以提高產(chǎn)物濃度，這消耗了大量的水資源與能源，增加了生產(chǎn)成本。本技術針對淀粉在液化、糖化過程中的粘度過大所導致的投料濃度較低等行業(yè)難題，通過生物酶法和物理場預處理，可將淀粉乳的初始濃度提高至 40%以上，減少淀粉乳的初始水分含量，制備高濃度淀粉糖產(chǎn)品。該項技術應用于玉米淀粉液化、糖化過程中，具有降低能耗、節(jié)約用水、提高產(chǎn)量、提高單位設備利用率、縮短生產(chǎn)周期、降低生產(chǎn)成本等特點，有著巨大的應用價值。

萘普生是一種傳統(tǒng)的非處方消炎、鎮(zhèn)痛藥物。作為一種手性藥物，其（S）-構(gòu)型化合物的消炎活性是（R）-構(gòu)型的28倍。對化學法合成的消旋萘普生進行拆分，得到光學純的（S）-萘普生，可以有效地提高藥效，減少毒副作用。 我們采用自行開發(fā)的重組酯酶催化消旋萘普生甲酯的立體選擇性水解，（S）-萘普生甲酯水解生成相應的（S）-萘普生，未反應的（R）-萘普生甲酯在強堿環(huán)境下進行消旋，得到消旋萘普生甲酯，回收后與新鮮底物混合，重新用于拆分反應。 由于萘普生甲酯在水中溶解性差，與酶接觸面積小，反應時底物濃度通常比較低，本項目中，我們采用簡單的機械破碎的方法，對底物進行粉碎，獲得細微的底物顆粒，極大地增加了萘普生甲酯顆粒的表面積，從而有效地提高了純水相反應介質(zhì)中萘普生甲酯的酶促反應速率，底物濃度可達到5%，并且反應結(jié)束后通過簡單過濾即可實現(xiàn)底物與產(chǎn)物的分離，工藝簡單。

萘普生是一種傳統(tǒng)的非處方消炎、鎮(zhèn)痛藥物。作為一種手性藥物，其（S）-構(gòu)型化合物的消炎活性是（R）-構(gòu)型的28倍。對化學法合成的消旋萘普生進行拆分，得到光學純的（S）-萘普生，可以有效地提高藥效，減少毒副作用。我們采用自行開發(fā)的重組酯酶催化消旋萘普生甲酯的立體選擇性水解，（S）-萘普生甲酯水解生成相應的（S）-萘普生，未反應的（R）-萘普生甲酯在強堿環(huán)境下進行消旋，得到消旋萘普生甲酯，回收后與新鮮底物混合，重新用于拆分反應。由于萘普生甲酯在水中溶解性差，與酶接觸面積小，反應時底物濃度通常比較低，本項目中，我們采用簡單的機械破碎的方法，對底物進行粉碎，獲得細微的底物顆粒，極大地增加了萘普生甲酯顆粒的表面積，從而有效地提高了純水相反應介質(zhì)中萘普生甲酯的酶促反應速率，底物濃度可達到5%，并且反應結(jié)束后通過簡單過濾即可實現(xiàn)底物與產(chǎn)物的分離，工藝簡單。相關技術已申請中國發(fā)明專利，申請?zhí)?01010114462.8

鈦硅分子篩（TS-1）對于以雙氧水為氧化劑的許多低溫有機反應，如烯烴環(huán)氧化、醇類氧化為醛或酮、芳香族化合物羥基化反應以及環(huán)已酮氨肟化反應中都表現(xiàn)出較高的性能，已在苯酚羥基化和環(huán)已酮氨肟化工業(yè)生產(chǎn)過程中得以應用。目前工業(yè)TS-1分子篩合成方法是以四丙基氫氧化銨（TPAOH）為模板劑，使正硅酸乙酯（TEOS）和鈦酸酯相繼水解，先經(jīng)水熱合成得到初產(chǎn)品，再對

項目簡介染料工業(yè)是世界主要化學工業(yè)之一，染料生產(chǎn)過程和使用過程中產(chǎn)生大量的廢水，已經(jīng)成為最重要的污染源。目前工業(yè)化生產(chǎn)和研究的染料廢水處理方法主要是吸附、化學降解、電解、膜分離和生物法等，這些方法中有的成本高、有的工藝復雜、有的產(chǎn)生二次污染。泡沫分離技術是近些年發(fā)展比較快的分離技術，泡沫分離技術具有設備簡單、投資少、能耗低和不產(chǎn)生污染而越來越受到更多研究者的重視。本工藝是用泡沫分離法處理染料廢水，因此成本低、工藝簡單和不產(chǎn)生二次污染且能在廢水處理的同時能得到染料產(chǎn)品。二、市場前景目前,我國合成染料年產(chǎn)量位居世界。這些染料是芳香族化合物，結(jié)構(gòu)復雜，難降解，具有潛在毒性。染料廢水直接排放，一方面造成染料的浪費，另一方面更重要的是將對環(huán)境造成嚴重污染，并可能通過食物鏈直接或間接影響人們的身體健康。因此利用泡沫分離技術具有設備簡單、投資少、能耗低和不產(chǎn)生污染的特性，探索成本低、工藝簡單和不產(chǎn)生二次污染且能在廢水處理的同時得到染料產(chǎn)品的新的染料廢水處理方法和工藝—泡沫分離法處理染料廢水工藝具有廣闊的應用前景。三、規(guī)模與投資  日處理100噸印染廢水，投資30萬元。四、生產(chǎn)設備  主要生產(chǎn)設備是泡沫分離塔和鼓風機。五、合作方式  共同開發(fā)和技術服務。項目負責人：吳兆亮聯(lián)系電話： 022-26564304

低聚果糖是由果糖基連接生成的多糖，微生物來源的果聚糖是含 有β (2→6) 糖苷鍵及少量β (2→1)側(cè)鏈的果聚糖，低聚果糖具有改善腸道菌群平衡的作用。低聚果糖特有的理化特性和生理功效如水溶 性膳食纖維、雙歧桿菌增殖因子等是以高純度低聚果糖為原料作實驗 而得結(jié)論。除了具有天然多糖共同的特點如生物相容性、生物降解性、 安全無毒，還具有抗腫瘤、抗糖尿病、免疫增強、降血脂等多種重要 的生物學功能，而且可用于制備納米材料，在生物醫(yī)藥和功能食品等 方面具有巨大的應用潛能，體現(xiàn)出巨大的潛在市場價值。 國內(nèi)目前 以酶轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)的低聚果糖執(zhí)行國家低聚果糖標準 GB/T 23528- 2009，產(chǎn)品是蔗糖-果糖或果糖-果糖聚合度為 2-9 的功能性低聚糖， 分子量為 342-1476。 新一代低聚果糖采用菌體發(fā)酵法合成生產(chǎn)，美 國市售產(chǎn)品分子量約 5000。是很好的益生元產(chǎn)品。 項目特色和創(chuàng)新之處： 南開大學環(huán)境微生物與微生物制造研究室從發(fā)酵食品中分離得 到一株解淀粉芽孢桿菌（Bacillus amyloliquefaciens LL3），它能夠利用 蔗糖合成低聚果糖。為了提高低聚果糖的產(chǎn)量和純度，項目組采用溫 敏質(zhì)粒結(jié)合反向篩選標記-------無痕基因敲除法對菌株的其他胞外產(chǎn) 物和六個胞外蛋白基因以及 3 個細菌胞外多糖基因（簇）進行了敲除； 5 L 罐分批發(fā)酵低聚果糖的產(chǎn)量（42 h）達到 43.34 g/L。為了進一步 提高蔗糖酶的分泌表達，項目組整合強啟動子和信號肽對菌種進行改 造，在 5 L 發(fā)酵罐采用補料分批發(fā)酵工藝，菌株低聚果糖產(chǎn)量達 101.7 g/L。分子量約 5000 Dal，純度 95%以上。 項目特色： 1. 菌種（Bacillus amyloliquefaciens）LL3 是分離自傳統(tǒng)發(fā)酵食品，生 產(chǎn)主要原料為蔗糖；菌種改造采用無痕基因編輯技術，具有安全性 2. 補料分批發(fā)酵產(chǎn)量為：101.7 g/L;分子量約為 5000；純度大于95.0%; 3. 授權(quán)專利號為：ZL201410405975.2 市場應用前景： 目前,低聚果糖的應用領域逐步擴大，除了生產(chǎn)人類保健品口服 制劑之外，在中老年營養(yǎng)品、中老年專用奶粉、嬰兒奶粉、部分營養(yǎng) 飲料等中實施添加；某些化妝品中也需要加入低聚果糖。還是替代抗 生素在飼料中添加的主要成分之一。隨著腸道菌群影響人類健康研究 新成果的不斷報道，低聚果糖----益生元/膳食纖維越來越受到人們 的青睞。開展該產(chǎn)品的生產(chǎn)將會獲得巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。另 外，生產(chǎn)中實施廢菌體回用技術工藝，可使發(fā)酵做到近零排放，具有 綠色生態(tài)效益.

目前乙酸乙酯等的合成方法是以乙酸和乙醇為原料，采用濃硫酸為催化劑來制取，該法副反應多且受限于反應平衡轉(zhuǎn)化率提高、后處理工藝復雜、生產(chǎn)成本高、設備腐蝕嚴重、廢酸排放污染環(huán)境。采用新的酯化反應技術和可代替硫酸的新型酯化催化劑及分離技術具有重要的意義。本項目技術采用固體酸代替硫酸，采用透水膜打破反應平衡，反應轉(zhuǎn)化率可以提高到98%以上，減少廢酸排放，反應時間縮短到2h，工藝節(jié)能綠色，實現(xiàn)了部分節(jié)水減排。

由于2,3-丁二醇結(jié)構(gòu)較為復雜，化學合成2,3丁二醇成本較高，而不像1,4－丁二醇用乙炔合成那樣具有成熟簡單的工藝，所以一直很難實現(xiàn)大工業(yè)化生產(chǎn)。用生物法來制備2,3丁二醇既符合綠色化工的要求，又可避免化學合成的困難，受到了廣泛的關注。本項目從2,3－丁二醇生物合成途徑和整體代謝調(diào)控網(wǎng)絡著手，在系統(tǒng)分析粘質(zhì)沙雷氏菌（Serratia marcescens）細胞代謝網(wǎng)絡的基礎上，運用代分子生物學技術合理修飾細胞代謝途徑，使整體代謝網(wǎng)絡與中心代謝有機結(jié)合，提高代謝途徑的物質(zhì)定向流量，提高2,3－丁二醇的生物合成量，最后根據(jù)基因工程菌株的細胞特點，確定了大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)2,3－丁二醇新型工業(yè)化發(fā)酵調(diào)控策略。我們通過基因改造、培養(yǎng)基及調(diào)控策略的優(yōu)化，目前發(fā)酵水平BD的產(chǎn)量達到130g/L，達到國際先進水平。同時我們采取萃取/高真空精細分餾的分離方法已獲得了純度達95%結(jié)構(gòu)為內(nèi)消旋的2,3-丁二醇。該項目?00?年獲國家科技部“863”產(chǎn)品導向課題資助。