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微生物菌制劑處理禽畜糞便，使禽畜糞便無臭味，進一步把大分子有機物發酵降解為小分子有機物，使植物更容易吸收利用。在高溫發酵階段溫度可達60～70℃，經過發酵處理的雞糞變為無病毒、無蟲卵、無害蟲的衛生肥料。變臭糞為綠色食品生產的上等肥料，既改善環境又增加了有機肥資源。特別適合養雞戶多的縣，或者大的養雞廠，具有很高的經濟效益、環境效益。微生物菌制劑凈化養殖水，也可以凈化景觀用水，比如旅游地的湖泊、水庫、河流受到污染，或者城市公園的水富營養化等都可以用本菌制劑治理，達到污水變清、保護水資源的

γ-聚谷氨酸（Poly-γ-glutamic acid）是一種重要的天然聚合物，由于其具有良好的性質已被廣泛應用于食品，化妝品，醫藥，材料等領域。解淀粉芽孢桿菌（Bacillus amyloliquefaciens）LL3 是一株谷氨酸非依賴型 γ-PGA 合成菌。為了提高其 γ-PGA 產量，項目組采用無痕基因編輯技術對菌株進行了代謝工程改造。包括三部分：模塊化代謝通路改造；蔗糖代謝途徑改造；谷氨酸合成途徑改造。 B. amyloliquefaciens LL3 是項目組從發酵食品中分離得到，它能夠從蔗糖出發合成 γ-PGA。利用模塊化通路改造策略對 γ-PGA 合成相關的八個代謝通路進行改造包括：γ-PGA 降解相關途徑；細胞呼吸鏈；胞外蛋白及胞外蛋白酶合成途徑；細菌多糖合成途徑；次級小分子代謝產物合成途徑；細胞自誘導因子合成途徑；谷氨酸合成途徑以及 γ-PGA 合成途徑。最終整合獲得的最優基因工程菌株 NK-anti-rocG（敲除了 epsA-O 操縱子（負責胞外多糖合成），sac 操縱子（負責果聚糖合成），lps（脂多糖合成相關），pta（乙酸合成相關），pgdS（γ-PGA 降解酶），cwlO（細胞壁水解酶），luxS（AI-2 合成）以及表達anti-rocG sRNA（抑制谷氨酸脫氫酶表達））γ-PGA 搖瓶發酵產量從 3.8g/L 提高到 11.04 g/L，較對照菌株提高了 2.91 倍。γ-PGA 產物純度也從 78.6%提高到 95.2%。5-L 罐補料分批發酵實驗得到 NK-anti-rocG菌株產量可達 20.3 g/L。分子量 450,000 Dal，純度 95%以上。 項目特色： 1. 菌種（Bacillus amyloliquefaciens）LL3 是谷氨酸非依賴型 γ-聚谷氨酸合成菌株；發酵生產主要原料為蔗糖； 2. 補料分批發酵產量為：20.3 g/L。 3. 授權專利號為：ZL200810053900.7 市場應用前景： γ-聚谷氨酸（Poly-γ-glutamic acid）是一種重要的天然聚合物，由于其具有良好的性質已被廣泛應用于食品，化妝品，醫藥，材料等領域。本項目采用谷氨酸非依賴型 γ-聚谷氨酸合成菌做為發酵菌種，以蔗糖為原料發酵法生產 γ-聚谷氨酸，可產生巨大的經濟效益和社會效益。

谷氨酸脫羧酶(glutamate decarboxylase , GAD)能專一地催化 L-谷氨酸裂解為γ-氨基丁酸和 CO2 的作用，以發酵培養的全細胞或酶液作為催化劑轉化生產γ-氨基丁酸，所需設備簡單，條件容易控制，轉化體系雜質含量少，收率高，環境友好。本技術方法通過蛋白質工程改造和基因工程手段構建了高產谷氨酸脫羧酶的突變株，經培養后，轉化體系中添加濕菌體 10 g/L，以分批補料添加谷氨酸，轉化 7 h，γ-氨基丁酸產量為 425.0 g/L，摩爾轉化率達到 98%，γ-氨基丁酸生產強度達到 60.7 g/(L•h)。 關鍵技術 (1) 以大腸桿菌為宿主，生長快，周期短，催化效率高； (2)以廉價的富馬酸為底物生產高附加值β-丙氨酸，成本低，收益高； (3)微生物轉化具有專一性強、條件溫和的優點，該法綠色、環保、可持續， 具有經濟競爭力，有很好的產業應用前景。

結合文獻調研和數據庫檢索，選擇 L-氨基酸脫氨酶在大腸桿菌中進行異源表達，對菌株進行發酵條件優化和轉化條件優化，并對野生型 L-氨基酸脫氨酶進行蛋白質工程改造，一定程度上減輕了產物抑制作用，產量和轉化率都有所提高。主要技術指標：濕菌體 15g/L，底物 L-纈氨酸 100 g/L，α-酮異戊酸產量為 95.6 g/L，轉化率為 96.4%。 關鍵技術 (1)以大腸桿菌為宿主，生長快，周期短，催化效率高； (2)對野生型 L-氨基酸脫氨酶進行蛋白質工程改造，一定程度上減輕了產物抑制作用，產量和轉化率都有所提高； (3)微生物轉化具有專一性強、條件溫和的優點，該法綠色、環保、可持續，具有經濟競爭力，有很好的產業應用前景。 

通過微生物育種和基因工程手段相結合，獲得了一株脯氨酸高產菌株黃色短桿菌。發酵培養 65~68 h， L-脯氨酸產量高達 100 g/L，葡萄糖得率為 45%左右。 關鍵技術 (1)本研究以玉米漿為氮源，有效的降低了發酵成本； (2)以葡萄糖和味精為原料生產 L-脯氨酸的高轉化率發酵，該法綠色、環保、可持續，具有經濟競爭力，有很好的產業應用前景。

項目成果/簡介: 抗菌肽( Antibacterial peptides) 是由動植物細胞內特定基因編碼，經外界條件誘導產生的一類對細菌、真菌及病毒等微生物具有殺傷作用的多肽。抗菌肽不同于抗生素的作用機制。抗菌肽對細菌、真菌、病毒和腫瘤等均有作用，尤其對耐藥性細菌有殺滅作用，具有廣譜性。 本項目主要涉及4種不同來源抗菌肽工程菌株以及生產工藝。具體為：美洲擬鰈抗菌肽Pleurocidin、果蠅抗菌肽Metchnikowin、假黑盤菌抗菌肽-菌絲霉素Plectasin以及梭魚娃2-RPLX等4種抗菌肽發酵生產工程菌株及菌株高效發酵生產工藝。 技術指標（創新要點等）： 1. 抗菌肽工程菌株的構建 2. 抗菌肽的分離純化以及活性鑒定； 3. 抗菌肽發酵生產工藝參數及流程。 抗菌肽的生物活性主要有抑制或殺滅細菌作用、抗真菌作用、抗病毒活性、抗寄生蟲作用、免疫調節作用以及抑制或殺傷腫瘤細胞作用。目前主要應用領域包括但不限于作為抗生物替代品用于醫藥產業、飼料工業、食品工業。知識產權類型:生物醫藥新品種技術先進程度:達到國內先進水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無

抗菌肽( Antibacterial peptides) 是由動植物細胞內特定基因編碼，經外界條件誘導產生的一類對細菌、真菌及病毒等微生物具有殺傷作用的多肽。抗菌肽不同于抗生素的作用機制。抗菌肽對細菌、真菌、病毒和腫瘤等均有作用，尤其對耐藥性細菌有殺滅作用，具有廣譜性。 本項目主要涉及4種不同來源抗菌肽工程菌株以及生產工藝。具體為：美洲擬鰈抗菌肽Pleurocidin、果蠅抗菌肽Metchnikowin、假黑盤菌抗菌肽-菌絲霉素Plectasin以及梭魚娃2-RPLX等4種抗菌肽發酵生產工程菌株及菌株高效發酵生產工藝。 技術指標（創新要點等）： 1. 抗菌肽工程菌株的構建 2. 抗菌肽的分離純化以及活性鑒定； 3. 抗菌肽發酵生產工藝參數及流程。 抗菌肽的生物活性主要有抑制或殺滅細菌作用、抗真菌作用、抗病毒活性、抗寄生蟲作用、免疫調節作用以及抑制或殺傷腫瘤細胞作用。目前主要應用領域包括但不限于作為抗生物替代品用于醫藥產業、飼料工業、食品工業。

本發明公開了一種海洋微生物原位富集裝置，包括：開式培養艙、閉式培養艙、環境監測傳感器。開式培養艙包括開式艙體和上蓋，上蓋能夠在驅動裝置帶動下垂直向上開啟，以打開開式艙體；閉式培養艙包括閉式艙體，所述閉式艙體上設置有進水口和出水口，閉式艙體內設置有蠕動泵，實現閉式艙體內與外部海水交換；環境監測傳感器設置有三組，分別位于所述開式培養艙內、閉式培養艙內以及外部環境中，用于檢測環境的PH值、溶解氧、濁度、甲烷等環境參數。本發明實現了在海洋原位對微生物進行富集，使微生物富集過程中的環境與微生物生長的環境相同，提高了微生物的生存適應性，避免因環境的改變造成微生物的死亡或活性降低。

已有樣品/n首次實現利用葡萄糖為原料微生物高效合成紅景天苷，在30升發酵罐，發酵60h，紅景天苷產量可達10克/升，已初步建立了提取工藝。與化學合成法相比，微生物合成紅景天苷具有反應條件溫和、目標產物可以發酵大量生產的特點，紅景天苷主要存在于發酵液中，提取工藝簡單。紅景天苷微生物合成技術，與傳統生產方法相比，降低了生產成本和環境污染，實現可持續發展，具有很好的應用前景。從植物中提取的紅景天苷成本3萬元/公斤，化學合成紅景天苷成本1萬元/公斤。以目前的發酵水平10克/升計算，研究所技術生產的紅景天苷預

全球氨基酸市場需求增長勢頭強勁，年均增長5.6%以上。2017年，全球年產量已達850萬噸，總銷售額超百億美元。目前，氨基酸的生產主要有三種方法，包括微生物發酵法、化學合成法和酶法水解法等。其中，微生物發酵法因其產能高、成本低等優勢，作為最主要的方法，生產了全球總產量85%以上的氨基酸。為應對不斷升級的市場需求，氨基酸發酵企業亟需提高發酵產量和拓展氨基酸品種，而關鍵在于獲得氨基酸高產菌株。現有的氨基酸高產菌株篩選方法如氨基酸類似物篩選法，存在毒性高、陽性率低及種類受限等問題，無法滿足篩選需求。因此，開發全新的氨基酸高產菌株篩選方法具有十分重要的科學意義和應用價值。 項目組通過增加序列中稀有密碼子的數量來提高蛋白翻譯所需氨基酸濃度的“門檻值”，利用必需基因和顏色蛋白編碼基因，建立了氨基酸高產菌株的選擇和篩選體系，并證明了該方法在大腸桿菌和谷氨酸棒狀桿菌中的可行性。本研究為氨基酸高產菌株的篩選提供了新系統，理論上可用于任何一種天然氨基酸高產菌株的篩選，同時也為氨基酸高產機制的發現提供了新思路，可用于氨基酸發酵生產中優良菌株的構建，進而推動氨基酸市場的增長，促進氨基酸在飼料、食品、醫藥等民生領域的應用。 目前，微生物細胞工廠的遺傳改造已經基本完成，正在進一步的改造。發酵生產的濃度、產率和速率都達到國際先進水平。進一步的提高正在研究進行中。