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聚天門(mén)冬氨酸（PASP）為氨基酸的聚合物，屬于生物高分子材料，是一種無(wú)毒、無(wú)污染、易降解的環(huán)境友好型化學(xué)品，用途極為廣泛。自1850年出現(xiàn)關(guān)于PASP合成的報(bào)導(dǎo)以來(lái)，逐漸受到世界上各大化學(xué)公司的關(guān)注。北京化工大學(xué)生物化工系自1998年開(kāi)始研究聚天門(mén)冬氨酸的生產(chǎn)技術(shù)。首先利用富馬酸合成天門(mén)冬氨酸，然后采用新型天門(mén)冬氨酸聚合工藝，成功地制備了分子量從4000到18萬(wàn)的聚天門(mén)冬氨酸，且分子量可控。富馬酸轉(zhuǎn)化率達(dá)95%，天門(mén)冬氨酸的收率達(dá)92%；聚天門(mén)冬氨酸鈉對(duì)天門(mén)冬氨酸的收率達(dá)80%以上。 PASP 除具有一般聚羧酸的特點(diǎn)外，還具有很好的生物相容性及生物降解性，這些特點(diǎn)使得PASP 具有十分廣泛的應(yīng)用：①在水處理方面用作緩蝕劑、阻垢劑；②可作為肥料，吸收和富集植物根部周?chē)寥乐杏杏玫脑兀虎跴ASP 具有良好的殺蟲(chóng)、滅菌和分散能力，可用于農(nóng)藥；④PASP 鹽對(duì)無(wú)機(jī)物、有機(jī)物都具有良好的分散作用，可在顏料、涂料、無(wú)機(jī)化工、及油田化學(xué)等領(lǐng)域獲得應(yīng)用；⑤用于可降解高效吸水材料及日用化學(xué)；⑥用于醫(yī)藥等。 PASP 是一種性能優(yōu)越、無(wú)毒無(wú)污染、極易降解的水溶性高分子材料，其原料易得，價(jià)格不高。我國(guó)PASP 的研究和生產(chǎn)正處于起步階段，近年來(lái)脫色技術(shù)及淺色產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成功拓寬了其廣泛的產(chǎn)品市場(chǎng)，因此開(kāi)發(fā)PASP 產(chǎn)品前途遠(yuǎn)大。 建立年產(chǎn)2000 噸的聚天門(mén)冬氨酸工業(yè)化裝置，總投資1500 萬(wàn)元。其中，若以富馬酸為原料生產(chǎn)，固定資產(chǎn)需1200 萬(wàn)元；若以天門(mén)冬氨酸為原料，固定資產(chǎn)需600 萬(wàn)元。年產(chǎn)值5000 萬(wàn)元，成本3500 萬(wàn)元，利稅1500 萬(wàn)元，具有非常好的經(jīng)濟(jì)效益。

L—天門(mén)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(lèi)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(yíng)養(yǎng)甜味劑阿斯巴甜（APM）、天門(mén)冬酰胺、聚天門(mén)冬氨酸及天門(mén)冬氨酸衍生物的重要原料，亦可作為營(yíng)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。

功能與應(yīng)用在食品工業(yè)方面，L-天門(mén)冬氨酸是一種良好的營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑，添加于各種清涼飲料；是糖代用品阿斯巴甜的主要生產(chǎn)原料；      在化工方面，可以作為制造合成樹(shù)脂的原料，大量用于合成環(huán)保材料聚天門(mén)冬氨酸；亦可作為化妝品的營(yíng)養(yǎng)性添加劑等。      天冬氨酸可作為營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑，添加到各種清涼飲料中。可用作解毒劑、肝功能促進(jìn)劑和疲勞消除劑。還可作為生化試劑、培養(yǎng)劑和有機(jī)合成中間體以及新型甜味劑阿斯巴甜（可適合糖尿病人的氨基酸型甜味劑）的原料，具有良好的市場(chǎng)前景。

研發(fā)階段/n成果簡(jiǎn)介：聚-ε-L-賴(lài)氨酸（Poly-ε-L-Lysine，ε-PLL）是自然界中微生物發(fā)酵產(chǎn)生的陽(yáng)離子型多聚氨基酸，由L型賴(lài)氨酸通過(guò)α-羧基和ε-氨基以肽鍵形式形成的高分子聚合物，是一種新型的生物合成的營(yíng)養(yǎng)型天然食品防腐劑。美國(guó)、日本、韓國(guó)正式批準(zhǔn)ε-PLL作為天然食品添加劑。與化學(xué)防腐劑相比，ε-PLL具有安全性、高效性、營(yíng)養(yǎng)保健性、天然化、用量少等特點(diǎn)。與國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家批準(zhǔn)使用的代表性微生物食品防腐劑，如乳酸鏈球菌素(Nisin)和納他霉素(Natamycin)相比，ε-PLL

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(duì)環(huán)境無(wú)污染，對(duì)人體無(wú)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(zhuān)利授權(quán)：γ-聚谷氨酸及其鹽的制備方法，CN0112787.2），并對(duì)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(kāi)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(qǐng)4項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利。

包裝與儲(chǔ)存本品用塑料桶包裝，每桶25Kg或250Kg，固體用牛皮紙袋或紙板桶包裝；也可根據(jù)用戶需要而定，貯存于通風(fēng)的庫(kù)房?jī)?nèi)，貯存期十二個(gè)月安全防護(hù)本品應(yīng)避免與眼睛、皮膚或衣服接觸，一旦濺到身上，應(yīng)立即用大量清水沖洗。 項(xiàng)  目 PASP 液體 PASP 固體 外 觀 黃色至紅棕色液體 黃色至棕色粉末 固體含量/% ≥40.0 ≥96 pH值(1%水溶液) 9.0～11.0 <10.5 密度(20℃)/g·cm3 ≥1.20 N/A 堆積密度(Kg/Liter) N/A >0.5

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(zhì)已被廣泛應(yīng)用于食品，化妝品，醫(yī)藥，材料等領(lǐng) 域。解淀粉芽孢桿菌（Bacillus amyloliquefaciens）LL3 是一株谷氨酸 非依賴(lài)型 γ-PGA 合成菌。為了提高其 γ-PGA 產(chǎn)量，項(xiàng)目組采用無(wú)痕 基因編輯技術(shù)對(duì)菌株進(jìn)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(xiàng)目組從發(fā)酵食品中分離得到，它能 夠從蔗糖出發(fā)合成 γ-PGA。利用模塊化通路改造策略對(duì) γ-PGA 合成 相關(guān)的八個(gè)代謝通路進(jìn)行改造包括：γ-PGA 降解相關(guān)途徑；細(xì)胞呼吸 鏈；胞外蛋白及胞外蛋白酶合成途徑；細(xì)菌多糖合成途徑；次級(jí)小分 子代謝產(chǎn)物合成途徑；細(xì)胞自誘導(dǎo)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(yōu)基因工程菌株 NK-anti-rocG （敲除了 epsA-O 操縱子（負(fù)責(zé)胞外多糖合成），sac 操縱子（負(fù)責(zé)果 聚糖合成），lps（脂多糖合成相關(guān)），pta（乙酸合成相關(guān)），pgdS（γ-PGA 降解酶），cwlO（細(xì)胞壁水解酶），luxS（AI-2 合成）以及表達(dá) anti-rocG sRNA（抑制谷氨酸脫氫酶表達(dá)））γ-PGA 搖瓶發(fā)酵產(chǎn)量從 3.8 g/L 提高到 11.04 g/L，較對(duì)照菌株提高了 2.91 倍。γ-PGA 產(chǎn)物純度也 從 78.6%提高到 95.2%。5-L 罐補(bǔ)料分批發(fā)酵實(shí)驗(yàn)得到 NK-anti-rocG 菌株產(chǎn)量可達(dá) 20.3 g/L。分子量 450,000 Dal，純度 95%以上。 項(xiàng)目特色： 1. 菌種（Bacillus amyloliquefaciens）LL3 是谷氨酸非依賴(lài)型 γ-聚谷 氨酸合成菌株；發(fā)酵生產(chǎn)主要原料為蔗糖； 2. 補(bǔ)料分批發(fā)酵產(chǎn)量為：20.3 g/L。 3. 授權(quán)專(zhuān)利號(hào)為：ZL200810053900.7 市場(chǎng)應(yīng)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(zhì)已被廣泛應(yīng)用于食品，化妝品，醫(yī)藥，材料等領(lǐng) 域。本項(xiàng)目采用谷氨酸非依賴(lài)型 γ-聚谷氨酸合成菌做為發(fā)酵菌種，以 蔗糖為原料發(fā)酵法生產(chǎn) γ-聚谷氨酸，可產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效 益。

非離子表面活性劑—壬基酚聚氧乙烯醚，是乙氧基化物的第二代系列產(chǎn)品，因其具有潤(rùn)濕、乳化、抗靜電及去污凈洗等功能，被廣泛應(yīng)用于洗滌、紡織、化工、醫(yī)藥、橡膠等領(lǐng)域，成為當(dāng)今市場(chǎng)上最暢銷(xiāo)的新一代非離子表面活性劑。 產(chǎn)品原料：壬基酚+環(huán)氧乙烷。 生產(chǎn)技術(shù)：壬基酚+環(huán)氧乙烷生產(chǎn)聚氧乙烯醚。設(shè)備不受腐蝕，維護(hù)成本低；極少的工藝廢水及廢氣排放，環(huán)境要求良好，原輔料消耗低，接近理論消耗，符合清潔工藝要求，產(chǎn)品質(zhì)量好，色澤淺。 334kg壬基酚+666kg環(huán)氧乙烷生產(chǎn)1000

主要由 D-谷氨酸和 L-谷氨酸通過(guò)酰胺鍵聚合而成。作為一種高分子聚合物，γ-聚谷氨酸具有一些獨(dú)特的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性如良好的水溶性，超強(qiáng)的吸附性，能徹底被生物降解，無(wú)毒無(wú)害，可食用等。在農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥、化妝品，環(huán)保，合成纖維和涂膜等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，因此極具開(kāi)發(fā)價(jià)值。 微生物絮凝劑是繼無(wú)機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑之后出現(xiàn)的一種新型的、可自然降解的水處理劑，具有高效、無(wú)毒、無(wú)二次污染的特點(diǎn)。微生物絮凝劑是一類(lèi)由微生物產(chǎn)生并分泌到細(xì)胞外具有絮凝活性的代謝產(chǎn)物，一般由多糖、蛋白質(zhì)、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質(zhì)構(gòu)成，分子中含有多種官能團(tuán)，能使水中膠體懸浮物相互凝聚、沉淀。在傳統(tǒng)的絮凝劑中，無(wú)機(jī)絮凝劑投加量大，效果不佳，還會(huì)把大量金屬離子帶入最終產(chǎn)物中，對(duì)環(huán)境造成危害；有機(jī)合成高分子絮凝劑生物難降解，殘留單體有毒，會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。而微生物絮凝劑最突出的特點(diǎn)是具有生物降解性，而且高效、無(wú)毒、易降解、無(wú)二次污染且用途廣泛，是環(huán)境友好型絮凝劑，因而引起世界各國(guó)學(xué)者的廣泛關(guān)注和研究

中試階段/n成果簡(jiǎn)介：目前，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)減肥增效、節(jié)能降耗、減少環(huán)境污染是人們關(guān)注的熱點(diǎn)。聚γ-谷氨酸（簡(jiǎn)稱(chēng)“γ-PGA”）作為一種綠色生物大分子材料，不僅可使作物增產(chǎn)10-30％，節(jié)肥10-20％，還可提高作物品質(zhì)和作物抗病耐旱能力。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)微生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室率先在國(guó)際上開(kāi)展了γ-PGA在農(nóng)作物栽培中的應(yīng)用，已申請(qǐng)γ-PGA發(fā)酵及γ-PGA在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用等5項(xiàng)中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利，其中獲得3項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)。三項(xiàng)相關(guān)課題鑒定成果分別于2007年，2008年，2009年通過(guò)湖北省科技廳組織的專(zhuān)家鑒定