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1.發(fā)酵液的澄清過濾技術(shù) 在抗生素（頭孢類、硫酸連桿菌類、青霉素類、紅霉素類等）、有機(jī)酸（賴氨酸、谷氨酸、L-乳酸檸檬酸、核苷酸等）、酶制劑（植酸梅等）以及其它醫(yī)藥和食用產(chǎn)品的生產(chǎn)中，采用陶瓷膜超濾技術(shù)替代板框、轉(zhuǎn)鼓、離心、硅藻土等傳統(tǒng)過濾工藝進(jìn)行發(fā)酵液的菌體和大分子脫除，有以下突出優(yōu)點(diǎn)： »高效成分收率高，比采用傳統(tǒng)過濾方式提高5-12％； »分離精度高，透過液雜質(zhì)含量少、澄清透明，減輕后續(xù)處理難度； »濃縮倍數(shù)高，大大降低水使用量，廢水排放量少； »連續(xù)工作時(shí)間長，再生簡單高效，費(fèi)用是有機(jī)膜的1/5-1/10； »膜元件使用壽命長，是有機(jī)膜的3-10倍； »配套的納濾濃縮，形成膜集成系統(tǒng)。 陶瓷膜在發(fā)酵工業(yè)中已成功應(yīng)用，并取得了開創(chuàng)性的成果： »建立了膜污染形成的動力學(xué)方程，解決了膜污染問題，開發(fā)出專用的膜清洗再生方法； »有效解決了目標(biāo)產(chǎn)物的降解和失活問題； »通過改變常規(guī)物料洗水方式，有效提高了膜的滲透通量和抗污染性，減少了洗水用量，提高了目標(biāo)產(chǎn)物的收率；正是這些問題的解決，實(shí)現(xiàn)了陶瓷膜在生物發(fā)酵行業(yè)的規(guī)模應(yīng)用。 2.氨基酸生產(chǎn)中的應(yīng)用技術(shù) 在谷氨酸發(fā)酵液除菌中的應(yīng)用： 采用陶瓷膜進(jìn)行谷氨酸發(fā)酵液的除菌，不僅可以回收蛋白，而且可以顯著降低離交過程的洗水量，同時(shí)降低污水處理負(fù)荷。將陶瓷膜應(yīng)用于谷氨酸發(fā)酵液除菌過程，可實(shí)現(xiàn)除菌、洗菌、濃縮過程連續(xù)化操作。 乳酸生產(chǎn)中的應(yīng)用： 目前，已經(jīng)開展了將陶瓷膜應(yīng)用于乳酸工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)研究和市場推廣工作。陶瓷膜技術(shù)與活性炭吸附技術(shù)集成應(yīng)用于乳酸工業(yè)生產(chǎn)中，能起到克服傳統(tǒng)乳酸生產(chǎn)工藝中的流程長、處理難度大、能耗高、成本高、產(chǎn)品純度低等缺陷，對提高產(chǎn)品競爭力將有重要的意義。 甘氨酸凈化中的應(yīng)用： 甘氨酸又名氨基乙酸，溶于水，微溶于乙醇，是食品、醫(yī)藥、化工等重要原料之一。采用陶瓷膜分離技術(shù)去除工業(yè)級甘氨酸中的微量懸浮雜質(zhì)，以得到食品級、醫(yī)藥級甘氨酸產(chǎn)品。 該技術(shù)已實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用，工業(yè)化裝置為兩套各8 m2的陶瓷微濾膜設(shè)備，用于甘氨酸凈化過程中粉末活性炭的去除，年處理3000噸甘氨酸，目前該裝置已穩(wěn)定運(yùn)行一年，平均通量800 l•m-2•h-1；膜再生方便，清洗周期約1個(gè)月，采用純水沖洗即可，同時(shí)清洗后水還可用于生產(chǎn)過程中。采用陶瓷膜微濾凈化后，甘氨酸產(chǎn)品經(jīng)高倍顯微鏡檢測未發(fā)現(xiàn)殘余活性炭粒子，完全滿足了出口的質(zhì)量要求。 3.中藥生產(chǎn)及植物提取技術(shù) 傳統(tǒng)中制藥劑采用水提醇沉加蒸發(fā)工藝，周期長、建設(shè)成本高、能耗大、收率低、操作環(huán)境差、環(huán)境污染嚴(yán)重、三廢治理成本高。 用無機(jī)陶瓷膜對中藥水提液進(jìn)行澄清處理有顯著優(yōu)點(diǎn)：水提液無須冷卻可直接過濾，減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)，膜的再生方便；除菌徹底，膜本身可直接高溫滅菌；無論中藥水提液性質(zhì)如何，對膜本身沒有影響；對中藥有效成份基本無截留等。 陶瓷膜用于中藥生產(chǎn)和植物提取的顯著特點(diǎn)： ▲降低防爆等級，基礎(chǔ)建設(shè)和生產(chǎn)線投資費(fèi)用少，利于安全生產(chǎn)； ▲減少工序，縮短生產(chǎn)周期； ▲節(jié)省溶媒，降低原料成本和治污成本； ▲有效成分降解和流失少，色素等不增加； ▲能同時(shí)去除懸浮顆粒，菌體、鞣質(zhì)、淀粉、膠體、蛋白、部分色素等大分子，澄明度高； ▲膜元件壽命長、再生簡便費(fèi)用低，操作過程穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量能得到充分保證； ▲配套納濾濃縮，形成膜集成系統(tǒng)。

潤滑油是在現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、航空、交通和軍事等眾多領(lǐng)域有著廣泛用途的精細(xì)化學(xué)品。基礎(chǔ)油是潤滑油主要成分，通常情況下占潤滑油的 86%以上，所以基礎(chǔ)油的選擇對潤滑油的性能表現(xiàn)起著決定性作用。在發(fā)展環(huán)境友好型潤滑油基礎(chǔ)油的過程中，可再生資源有著極其重要的作用，它也是目前合成可生物降解潤滑油基礎(chǔ)油的重要原料。生物基合成酯對環(huán)境幾乎無污染，并且具有良好的可生物降解性和潤滑性能，安全性也有保障，因此合成酯可作為環(huán)境友好型潤滑油基礎(chǔ)油使用，具有廣闊的市場前景。 技術(shù)指標(biāo)： 低成本催化劑制備關(guān)鍵技術(shù) 制備生物基低溫潤滑油生產(chǎn)工藝核心技術(shù) 產(chǎn)品酸值≦3.5 mgKOH / g 產(chǎn)品運(yùn)動黏度 40-60 mm2·s -1 （40℃） 產(chǎn)品傾點(diǎn)≦ -35℃ 知識產(chǎn)權(quán)： 1）發(fā)表科技論文 3 篇，其中 SCI 論文 1 篇 2）申請發(fā)明專利 1 項(xiàng) 項(xiàng)目成熟度：小試成熟

系統(tǒng)建立了傳統(tǒng)發(fā)酵食醋釀造微生物群落及代謝組分分析技術(shù);創(chuàng)新了食醋釀造微生物功能分析及高效篩選技術(shù);構(gòu)建了基于釀造微生物功能優(yōu)化的制醋新技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，為傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)技術(shù)提升提供了基礎(chǔ)。項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn) ①集成應(yīng)用微生物群落分析技術(shù)，首次解析鎮(zhèn)江香醋釀造微生物群落結(jié)構(gòu)及其動態(tài)演變與發(fā)酵進(jìn)程的規(guī)律； ②系統(tǒng)建立食醋有機(jī)酸及風(fēng)味物質(zhì)分析及其與釀醋微生物功能關(guān)聯(lián)分析技術(shù)，首次明確了鎮(zhèn)江香醋特征有機(jī)酸及功能物質(zhì)川芎嗪的來源； ③構(gòu)建了基于釀造微生物功能優(yōu)化的制醋新技術(shù)體系，顯著縮短了鎮(zhèn)江香醋發(fā)酵周期，提高了原料轉(zhuǎn)化率及綜合產(chǎn)能，產(chǎn)品批次穩(wěn)定性得到提高。 

以主要的植物源性蛋白飼料原料為研究對象，針對原料的營養(yǎng)價(jià)值特性，系統(tǒng)建立抗?fàn)I養(yǎng)因子高效降解菌株的篩選方法，借鑒現(xiàn)代發(fā)酵工程的優(yōu)化理論，建立有益代謝產(chǎn)物的檢測與控制和發(fā)酵參數(shù)相關(guān)的優(yōu)化研究方法，確立規(guī)模化生產(chǎn)工藝并進(jìn)行關(guān)鍵設(shè)備的選型，制造品質(zhì)穩(wěn)定可靠的發(fā)酵蛋白飼料，并建立相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)體系，為緩解我國蛋白飼料資源緊張?zhí)峁┈F(xiàn)實(shí)可行的方法，實(shí)現(xiàn)我國飼料及養(yǎng)殖工業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。 

L-瓜氨酸能夠清除羥基，可有效保護(hù) DNA 及 PMN 免受氧化反應(yīng)的侵害。瓜氨酸對防治前列腺疾病作用明顯。近來研究發(fā)現(xiàn)瓜氨酸在體內(nèi)可轉(zhuǎn)化為人體必需氨基酸 L-精氨酸，在維持心血管正常功能的一氧化氮代謝中也發(fā)揮著重要作用。此外，服用瓜氨酸能有效的改善人體的抗疲勞能力，維護(hù)健康的心肺功能，增強(qiáng)人體的肌肉強(qiáng)度，提高體能，在運(yùn)動保健方面具有良好的作用。目前廣瓜氨酸在抗氧化，醫(yī)用檢測，保健食品，化妝品和食品添加劑等方面有著廣泛的應(yīng)用前景，國內(nèi)外需求巨大，市場前景廣闊。酶法轉(zhuǎn)化精氨酸生產(chǎn)瓜氨酸具有工藝簡單、周期短、耗能低、專一性強(qiáng)、收率高、提取方便等優(yōu)點(diǎn)，因而受到越來越多的關(guān)注。本研究通過構(gòu)建工程菌，高通量篩選獲得一株高轉(zhuǎn)化率的菌株。 

L-鳥氨酸是細(xì)胞內(nèi)重要代謝化合物，近來研究發(fā)現(xiàn) L-鳥氨酸可刺激腦垂體分泌生長激素，促進(jìn)蛋白質(zhì)合成及糖與脂肪的分解代謝。此外，以鳥氨酸為原料制備的依氟鳥氨酸，能抑制多胺合成，延緩腫瘤細(xì)胞生長，是頗具前景的新型抗癌藥物。L-鳥氨酸除了在醫(yī)藥上作為試劑與注射液外，通常還用于配制保肝、強(qiáng)身、解毒的營養(yǎng)劑以及生產(chǎn)消除疲勞的發(fā)泡飲料。而酶法轉(zhuǎn)化精氨酸生產(chǎn)鳥氨酸具有工藝簡單、周期短、耗能低、專一性強(qiáng)、收率高、提取方便等優(yōu)點(diǎn)，因而受到越來越多的關(guān)注。技術(shù)指標(biāo)：工程菌經(jīng)過培養(yǎng) 6 h 后，ARG 酶活可達(dá)到 177.3 U/mL；在 4 h 的催化周期內(nèi)，L-鳥氨酸產(chǎn)量為 112.3 g/L，對精氨酸摩爾轉(zhuǎn)化率為 87 %。產(chǎn)品性能：無副產(chǎn)物，純度高。 

胍基丁胺（ Agmatine ）是一種多胺，在精氨酸脫羧酶（ argininedecarboxylase，ADC）作用下 L-精氨酸脫羧的產(chǎn)物，它幾乎分布于哺乳動物體內(nèi)所有的器官和組織，具有降血壓、利尿、抗炎、調(diào)控細(xì)胞增殖等多種生理功能，因此是一種重要的醫(yī)藥中間體，具有較高的商業(yè)價(jià)值（50 萬/噸）。其硫酸鹽對動物嗎啡依賴性具有戒斷作用，是極具開發(fā)價(jià)值的戒毒類藥物。目前工業(yè)上合成胍基丁胺的生產(chǎn)方法主要為化學(xué)法，該方法具有高污染、生產(chǎn)條件苛刻、安全性差等缺點(diǎn)。本研究建立了一種運(yùn)用重組精氨酸脫羧酶（ADC）生產(chǎn)胍基丁胺的綠色環(huán)保新方法。通過基因工程手段，構(gòu)建了一株 L-精氨酸脫羧酶高產(chǎn)菌株。 技術(shù)指標(biāo)： 100 g/L 的 L-精氨酸經(jīng) 5 h 轉(zhuǎn)化，胍基丁胺產(chǎn)量可達(dá) 52.02 g/L，轉(zhuǎn)化率 69.6%。

磷脂酰絲氨酸（phosphatidylserine，PS），又稱二酰甘油酰磷酸絲氨酸，是一類普遍存在的磷脂，通常位于細(xì)胞膜的內(nèi)層，尤其是大腦細(xì)胞膜的重要組成成分之一。它能調(diào)控大腦的各項(xiàng)功能正常運(yùn)作，起到調(diào)節(jié)血脂、改善記憶、健腦益智、以及延緩衰老等作用。但天然存在的磷脂酰絲氨酸很少，提取工藝繁雜， 并且安全性受到人們的質(zhì)疑。生物酶法制備磷脂酰絲氨酸具有反應(yīng)條件溫和、環(huán)境友好、產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，近年來受到越來越多的關(guān)注。本研究室通過基因工程手段，大腸桿菌中異源表達(dá)了磷脂酶 D 基因，以粗話生產(chǎn)磷脂酰絲氨酸。目前，該研究正在進(jìn)行蛋白質(zhì)工程改造及各項(xiàng)優(yōu)化，以提高底物轉(zhuǎn)化率。 

近日，南開大學(xué)王磊教授團(tuán)隊(duì)首次揭示霍亂大流行菌株起源和完整進(jìn)化途徑的研究成果，被寫入美國微生物學(xué)會出版的權(quán)威教科書《微生物》（Microbe,3rd Edition）。該書由美國密歇根大學(xué)米歇爾·斯旺森教授等編寫，介紹微生物領(lǐng)域最基礎(chǔ)和核心的知識及原理，是國際上最經(jīng)典和暢銷的微生物學(xué)教科書之一。

水生植物修復(fù)技術(shù)是一種成本少、耗能低、效果好的生物－生態(tài)新技術(shù)，即利用植物的吸收、吸附作用，富集導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的氮、磷，降解、富集其它有毒有害污染物，同時(shí)由于水生植物生長對藻類的抑制作用，使水體中藻類數(shù)量降低，提高水體透明度，達(dá)到化害為利、凈化水質(zhì)的目的，實(shí)現(xiàn)水域資源的可持續(xù)發(fā)展和利用。針對不同生態(tài)環(huán)境污染，從現(xiàn)場環(huán)境中篩選和構(gòu)建具有高效污染修復(fù)的水生植物- 微生物群落體系，更具有針對性強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)、效率高、成本低和對原有生態(tài)環(huán)境沒有威脅等優(yōu)點(diǎn)。