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1.發酵液的澄清過濾技術 在抗生素（頭孢類、硫酸連桿菌類、青霉素類、紅霉素類等）、有機酸（賴氨酸、谷氨酸、L-乳酸檸檬酸、核苷酸等）、酶制劑（植酸梅等）以及其它醫藥和食用產品的生產中，采用陶瓷膜超濾技術替代板框、轉鼓、離心、硅藻土等傳統過濾工藝進行發酵液的菌體和大分子脫除，有以下突出優點： »高效成分收率高，比采用傳統過濾方式提高5-12％； »分離精度高，透過液雜質含量少、澄清透明，減輕后續處理難度； »濃縮倍數高，大大降低水使用量，廢水排放量少； »連續工作時間長，再生簡單高效，費用是有機膜的1/5-1/10； »膜元件使用壽命長，是有機膜的3-10倍； »配套的納濾濃縮，形成膜集成系統。 陶瓷膜在發酵工業中已成功應用，并取得了開創性的成果： »建立了膜污染形成的動力學方程，解決了膜污染問題，開發出專用的膜清洗再生方法； »有效解決了目標產物的降解和失活問題； »通過改變常規物料洗水方式，有效提高了膜的滲透通量和抗污染性，減少了洗水用量，提高了目標產物的收率；正是這些問題的解決，實現了陶瓷膜在生物發酵行業的規模應用。 2.氨基酸生產中的應用技術 在谷氨酸發酵液除菌中的應用： 采用陶瓷膜進行谷氨酸發酵液的除菌，不僅可以回收蛋白，而且可以顯著降低離交過程的洗水量，同時降低污水處理負荷。將陶瓷膜應用于谷氨酸發酵液除菌過程，可實現除菌、洗菌、濃縮過程連續化操作。 乳酸生產中的應用： 目前，已經開展了將陶瓷膜應用于乳酸工業生產的技術研究和市場推廣工作。陶瓷膜技術與活性炭吸附技術集成應用于乳酸工業生產中，能起到克服傳統乳酸生產工藝中的流程長、處理難度大、能耗高、成本高、產品純度低等缺陷，對提高產品競爭力將有重要的意義。 甘氨酸凈化中的應用： 甘氨酸又名氨基乙酸，溶于水，微溶于乙醇，是食品、醫藥、化工等重要原料之一。采用陶瓷膜分離技術去除工業級甘氨酸中的微量懸浮雜質，以得到食品級、醫藥級甘氨酸產品。 該技術已實現了工業化應用，工業化裝置為兩套各8 m2的陶瓷微濾膜設備，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，目前該裝置已穩定運行一年，平均通量800 l•m-2•h-1；膜再生方便，清洗周期約1個月，采用純水沖洗即可，同時清洗后水還可用于生產過程中。采用陶瓷膜微濾凈化后，甘氨酸產品經高倍顯微鏡檢測未發現殘余活性炭粒子，完全滿足了出口的質量要求。 3.中藥生產及植物提取技術 傳統中制藥劑采用水提醇沉加蒸發工藝，周期長、建設成本高、能耗大、收率低、操作環境差、環境污染嚴重、三廢治理成本高。 用無機陶瓷膜對中藥水提液進行澄清處理有顯著優點：水提液無須冷卻可直接過濾，減少生產環節，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和植物提取的顯著特點： ▲降低防爆等級，基礎建設和生產線投資費用少，利于安全生產； ▲減少工序，縮短生產周期； ▲節省溶媒，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； ▲能同時去除懸浮顆粒，菌體、鞣質、淀粉、膠體、蛋白、部分色素等大分子，澄明度高； ▲膜元件壽命長、再生簡便費用低，操作過程穩定，產品質量能得到充分保證； ▲配套納濾濃縮，形成膜集成系統。

潤滑油是在現代工農業生產、航空、交通和軍事等眾多領域有著廣泛用途的精細化學品。基礎油是潤滑油主要成分，通常情況下占潤滑油的 86%以上，所以基礎油的選擇對潤滑油的性能表現起著決定性作用。在發展環境友好型潤滑油基礎油的過程中，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油的重要原料。生物基合成酯對環境幾乎無污染，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境友好型潤滑油基礎油使用，具有廣闊的市場前景。 技術指標： 低成本催化劑制備關鍵技術 制備生物基低溫潤滑油生產工藝核心技術 產品酸值≦3.5 mgKOH / g 產品運動黏度 40-60 mm2·s -1 （40℃） 產品傾點≦ -35℃ 知識產權： 1）發表科技論文 3 篇，其中 SCI 論文 1 篇 2）申請發明專利 1 項 項目成熟度：小試成熟

系統建立了傳統發酵食醋釀造微生物群落及代謝組分分析技術;創新了食醋釀造微生物功能分析及高效篩選技術;構建了基于釀造微生物功能優化的制醋新技術體系，實現了產業化應用，為傳統優勢產業技術提升提供了基礎。項目創新點 ①集成應用微生物群落分析技術，首次解析鎮江香醋釀造微生物群落結構及其動態演變與發酵進程的規律； ②系統建立食醋有機酸及風味物質分析及其與釀醋微生物功能關聯分析技術，首次明確了鎮江香醋特征有機酸及功能物質川芎嗪的來源； ③構建了基于釀造微生物功能優化的制醋新技術體系，顯著縮短了鎮江香醋發酵周期，提高了原料轉化率及綜合產能，產品批次穩定性得到提高。 

以主要的植物源性蛋白飼料原料為研究對象，針對原料的營養價值特性，系統建立抗營養因子高效降解菌株的篩選方法，借鑒現代發酵工程的優化理論，建立有益代謝產物的檢測與控制和發酵參數相關的優化研究方法，確立規模化生產工藝并進行關鍵設備的選型，制造品質穩定可靠的發酵蛋白飼料，并建立相關產品的質量指標體系，為緩解我國蛋白飼料資源緊張提供現實可行的方法，實現我國飼料及養殖工業的健康持續發展。 

L-瓜氨酸能夠清除羥基，可有效保護 DNA 及 PMN 免受氧化反應的侵害。瓜氨酸對防治前列腺疾病作用明顯。近來研究發現瓜氨酸在體內可轉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，維護健康的心肺功能，增強人體的肌肉強度，提高體能，在運動保健方面具有良好的作用。目前廣瓜氨酸在抗氧化，醫用檢測，保健食品，化妝品和食品添加劑等方面有著廣泛的應用前景，國內外需求巨大，市場前景廣闊。酶法轉化精氨酸生產瓜氨酸具有工藝簡單、周期短、耗能低、專一性強、收率高、提取方便等優點，因而受到越來越多的關注。本研究通過構建工程菌，高通量篩選獲得一株高轉化率的菌株。 

L-鳥氨酸是細胞內重要代謝化合物，近來研究發現 L-鳥氨酸可刺激腦垂體分泌生長激素，促進蛋白質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，延緩腫瘤細胞生長，是頗具前景的新型抗癌藥物。L-鳥氨酸除了在醫藥上作為試劑與注射液外，通常還用于配制保肝、強身、解毒的營養劑以及生產消除疲勞的發泡飲料。而酶法轉化精氨酸生產鳥氨酸具有工藝簡單、周期短、耗能低、專一性強、收率高、提取方便等優點，因而受到越來越多的關注。技術指標：工程菌經過培養 6 h 后，ARG 酶活可達到 177.3 U/mL；在 4 h 的催化周期內，L-鳥氨酸產量為 112.3 g/L，對精氨酸摩爾轉化率為 87 %。產品性能：無副產物，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-精氨酸脫羧的產物，它幾乎分布于哺乳動物體內所有的器官和組織，具有降血壓、利尿、抗炎、調控細胞增殖等多種生理功能，因此是一種重要的醫藥中間體，具有較高的商業價值（50 萬/噸）。其硫酸鹽對動物嗎啡依賴性具有戒斷作用，是極具開發價值的戒毒類藥物。目前工業上合成胍基丁胺的生產方法主要為化學法，該方法具有高污染、生產條件苛刻、安全性差等缺點。本研究建立了一種運用重組精氨酸脫羧酶（ADC）生產胍基丁胺的綠色環保新方法。通過基因工程手段，構建了一株 L-精氨酸脫羧酶高產菌株。 技術指標： 100 g/L 的 L-精氨酸經 5 h 轉化，胍基丁胺產量可達 52.02 g/L，轉化率 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，通常位于細胞膜的內層，尤其是大腦細胞膜的重要組成成分之一。它能調控大腦的各項功能正常運作，起到調節血脂、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疑。生物酶法制備磷脂酰絲氨酸具有反應條件溫和、環境友好、產品質量好等優點，近年來受到越來越多的關注。本研究室通過基因工程手段，大腸桿菌中異源表達了磷脂酶 D 基因，以粗話生產磷脂酰絲氨酸。目前，該研究正在進行蛋白質工程改造及各項優化，以提高底物轉化率。 

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