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復(fù)合精氨酸包被制劑可通過提供乳腺分泌乳蛋白所需的理想的氨基酸組成以促進(jìn)氨基酸的利用效率和乳蛋白的分泌；同時(shí)添加了適量的具有促進(jìn)乳腺腺泡發(fā)育、泌乳功能和促進(jìn)機(jī)體免疫性能的精氨酸，從而起到促進(jìn)泌乳奶牛乳腺發(fā)育、 乳蛋白分泌的作用。另外，采用棕櫚酸和硬脂酸混合脂肪酸進(jìn)行包被氨基酸復(fù)合制劑，通過奶牛瘤胃和在小腸降解的效率高，可使到達(dá)乳腺的氨基酸基本達(dá)到乳蛋白的理想模式，以供奶牛泌乳使用，從而提高泌乳奶牛的泌乳性能、乳品質(zhì)，及其免疫性能。

色氨酸在制藥、食品和飼料等行業(yè)都有廣闊的應(yīng)用前景。本項(xiàng)目采用基因工程、代謝工程等手段對大腸桿菌色氨酸合成代謝途徑進(jìn)行分析調(diào)控，構(gòu)建了高產(chǎn) 色氨酸基因工程菌，并在此基礎(chǔ)上通過優(yōu)化發(fā)酵工藝，色氨酸產(chǎn)量可達(dá) 40g/L。 

一、成果簡介 納豆是日本的一種傳統(tǒng)大豆發(fā)酵食品，由納豆菌在一定溫度和濕度下發(fā)酵大豆制備而成，距今已有2000多年的歷史。納豆的營養(yǎng)價(jià)值豐富，一直被視為藥食同源的食品。研究發(fā)現(xiàn)納豆中含有大 量豐富的生理活性物質(zhì)如納豆激酶、異黃酮、皂青素、維生素K2等。常吃納豆可改善人體腸道微 生態(tài)平衡、預(yù)防痢疾、腸炎和便秘等疾病；同時(shí)還能起到降低血脂、預(yù)防大腸癌、降低膽固醇、軟 化血管、預(yù)防

L-鳥氨酸在食品、醫(yī)藥和精細(xì)化工領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，L-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具有廣泛的應(yīng)用前景，國內(nèi)外需求巨大。 L-鳥氨酸和L-瓜氨酸的生產(chǎn)有天然提取法、化學(xué)合成法、生物轉(zhuǎn)化法等。天然提取法由于成本高，無法工業(yè)化生產(chǎn)；化學(xué)合成工藝難于控制，投資大、設(shè)備利用率低；生物轉(zhuǎn)化法條件溫和，但還是受原料精氨酸生產(chǎn)、已有知識產(chǎn)權(quán)專利保護(hù)及環(huán)保因素等多條件制約。 本成果利用先進(jìn)代謝工程技術(shù)，通過從頭理性設(shè)計(jì)和系統(tǒng)優(yōu)化谷氨酸棒桿菌，構(gòu)建了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的生產(chǎn)L-鳥氨酸和L-瓜氨酸谷氨酸棒桿菌工程菌。生產(chǎn)L-鳥氨酸和L-瓜氨酸的谷氨酸棒桿菌工程菌不含任何質(zhì)粒，遺傳穩(wěn)定。以葡萄糖無機(jī)鹽培養(yǎng)基生產(chǎn)L-鳥氨酸，目前在7L發(fā)酵罐水平，通過分批補(bǔ)料的方式，通過約72小時(shí)左右發(fā)酵，L-鳥氨酸產(chǎn)量可達(dá)到50g/L左右。

研究內(nèi)容： D-色氨酸其和胸腺嘧啶一起組成的藥物可以治療惡性腫 瘤，增強(qiáng)病人的免疫能力； D-色氨酸能提高小鼠的免疫能力；一些氨基酸 類抗生素以 D-色氨酸替代 L- 色氨酸，難以被細(xì)菌酶降解而不致產(chǎn)生抗藥 性，D-色氨酸及其衍生物還用于無公害新型氨基酸農(nóng)藥的合成；色氨酸還 可以作為合成多種吲哚類堿、煙酸激素及 5-羥色胺（腦白金）的前體， D- 色氨酸是 Cialis 產(chǎn)品的重要中間體。 技術(shù)原理：

L—天門冬氨酸是一種天然的重要氨基酸。在醫(yī)藥上主要作為心臟病類藥物、肝功能促進(jìn)劑、氨解毒劑、疲勞消除劑和氨基酸輸液的成分。還可以作為生化試劑、培養(yǎng)基和有機(jī)合成中間體。在食品工業(yè)上可作為顯鮮劑，是合成高效低熱營養(yǎng)甜味劑阿斯巴甜（APM）、天門冬酰胺、聚天門冬氨酸及天門冬氨酸衍生物的重要原料，亦可作為營養(yǎng)增補(bǔ)劑，添加到各種清涼飲料中。包裝：25Kg紙板桶加塑料內(nèi)膽，亦可隨客戶要求。貯存：避光、干燥陰涼處封閉貯存。

惡性腫瘤是嚴(yán)重危害人類健康的一類疾病，盡管自1942年耶魯大學(xué)的Gilman等首次證明鹽酸氮芥對小鼠Gardner淋巴瘤有治療作用以來，腫瘤的藥物治療取得了長足的進(jìn)展，并成為當(dāng)前臨床治療不可或缺的主要措施。但高毒副作用、耐藥等問題仍然是臨床腫瘤藥物治療遇到的主要障礙。新的作用靶點(diǎn)和作用機(jī)制的創(chuàng)新抗腫瘤藥物的研發(fā)是改變腫瘤治療現(xiàn)狀的重要途徑，也是新世紀(jì)抗腫瘤藥物研究的主導(dǎo)方向。 根據(jù)前期合成構(gòu)效關(guān)系的研究基礎(chǔ)上，對靶點(diǎn)Pim蛋白激酶進(jìn)行合理藥物設(shè)計(jì)。結(jié)合Pim-1蛋白晶體結(jié)構(gòu)的對接研究，構(gòu)建新的類似化合庫。通過對候選化合物庫進(jìn)行虛擬篩選和系統(tǒng)地體外酶水平和細(xì)胞水平實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步研究構(gòu)效關(guān)系，提煉3D藥效團(tuán)。對篩選出的1-2個(gè)成藥性高的化合物進(jìn)行激酶選擇性研究和體內(nèi)抗腫瘤藥效學(xué)實(shí)驗(yàn)，為一類基于新靶點(diǎn)藥物研發(fā)提供重要依據(jù)。 通過研究建立一套快速、有效針對Pim激酶的藥效團(tuán)模擬，虛擬篩選的組合化學(xué)方法學(xué)。通過系統(tǒng)研究候選化合物結(jié)構(gòu)、分子量大小、成藥性和功能基等因素與細(xì)胞、酶抑制能力以及毒性大小等的關(guān)系，篩選出一批低毒、低成本、高效的pim激酶抑制劑，用于腫瘤模型的綜合考察。為進(jìn)一步開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的針對抗腫瘤藥物，奠定良好的應(yīng)用基礎(chǔ)。在已建立小鼠腫瘤模型上，綜合考察Pim激酶抑制劑在體內(nèi)對腫瘤的治療效果。為Pim激酶在動(dòng)物體內(nèi)的新功能探討提供更多的理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。 通過本項(xiàng)目的實(shí)施，將獲合成50個(gè)以上TZD類似物，經(jīng)過體外和體內(nèi)篩選，爭取獲得 1-2個(gè)結(jié)構(gòu)新穎、具有高活性，毒副作用較低的抗腫瘤藥物的候選化合物。通過探討噻唑二酮類化合物結(jié)構(gòu)與激酶選擇性的關(guān)系，以及通過腫瘤動(dòng)物模型的研究，進(jìn)一步豐富Pim激酶的新功能及通過新的信號通路調(diào)控腫瘤細(xì)胞生長抑制凋亡的研究內(nèi)容。

γ-聚谷氨酸（γ-PGA）是谷氨酸單體以γ-羧基與氨基相縮合的一種聚氨基酸，γ-PGA主鏈上有大量游離羧基存在，使聚谷氨酸具有水溶性聚羧酸的性質(zhì)，如強(qiáng)吸水保濕性能，可用于化妝品、食品、分散劑、螯合劑、建筑涂料、防塵等領(lǐng)域，主鏈上的大量羧基易于修飾，為材料的功能化提供了條件，利于改性制備一系列功能材料。γ-PGA同時(shí)亦具有優(yōu)良的生物可降解性和生物相容性，對環(huán)境無污染，對人體無毒害，用作醫(yī)藥、生物醫(yī)用材料、化妝品、食品和環(huán)保等領(lǐng)域有明顯優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)室篩選得到一株γ-PGA高產(chǎn)菌株（已獲專利授權(quán)：γ-聚谷氨酸及其鹽的制備方法，CN0112787.2），并對合成工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化；采用提純新工藝，降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)，還開展了γ-PGA吸水材料的制備、綠色水處理劑、肥料增效等領(lǐng)域的應(yīng)用研究。本項(xiàng)目已申請4項(xiàng)國家發(fā)明專利。

L-半胱氨酸（L-CySH）是組成蛋白質(zhì)的20多種氨基酸中唯一具有還原性基團(tuán)巰基的氨基酸，為谷胱甘肽的組成成分之一。由于其分子中含有活性的巰基，具有許多重要的生理功能： 可以增強(qiáng)肝功能，用于治療肝炎、肝硬化與肝昏迷等癥狀；可以作為解毒劑，解除苯、萘等有毒芳香物質(zhì)及藥物中毒；可用于治療因原子能輻射、X射線以及其它短光波所引起的放射性障礙和各種白血球減少癥；有抗過敏與消除過敏癥的作用；可用于蛋白質(zhì)氨基酸制劑，解毒鎮(zhèn)痛劑、疲勞恢復(fù)劑、潰瘍治療劑，L-半胱氨酸還是特效的化痰劑；可促進(jìn)毛發(fā)生長和防止食品氧化等。因此L-半胱氨酸已經(jīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化妝品以及飼料工業(yè)。此外由L-半胱氨酸可以得到多種衍生物，有鎮(zhèn)痛、消炎、退燒、止痛以及抑制細(xì)菌和腫瘤生長的作用，目前也在得到不斷的開發(fā)和應(yīng)用。 國內(nèi)目前L-半胱氨酸的生產(chǎn)主要依靠人或動(dòng)物的毛發(fā)經(jīng)酸水解或堿水解提取L-半胱氨酸后，再經(jīng)過電解還原制得L-半胱氨酸。該方法收率低，能耗高，水解過程產(chǎn)生大量刺激性氣體，廢酸處理困難，對環(huán)境污染嚴(yán)重。隨著L-半胱氨酸生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，微生物轉(zhuǎn)化法制生產(chǎn)L-半胱氨酸逐漸取代了毛發(fā)水解制備L-半胱氨酸。微生物轉(zhuǎn)化法制備工藝以其反應(yīng)條件溫和、專一性強(qiáng)、對環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)而日益受到重視。本課題組利用自行篩選的高效菌株，通過高密度培養(yǎng)獲得大量菌體，可以將底物D,L-2-氨基-Δ2-噻唑啉-4-羧酸（D,L-ATC）轉(zhuǎn)化為L-半胱氨酸，濃度為5.8g /L，轉(zhuǎn)化率92%，半胱氨酸得率78%。