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過敏性疾病已經成為世界第六大疾病，涉及全球 22%的人口。如哮喘、鼻 炎、過敏性濕疹、食物過敏和過敏性休克等均與特異性免疫球蛋白 E（IgE）介 導的免疫反應密切相關，但目前過敏疾病的治療藥物存在副作用，不宜長期使用。江南大學食品生物技術中心經過多年的積累，通過體外高通量篩選。細 胞、動物模型，人群臨床試食及多組學機制解析等手段，研究得到能夠有效調 節免疫，緩解過敏性疾病，可長期食用無毒副作用的益生菌；并以此為基礎， 開發了提升益生菌在消化道中抗逆性的關鍵技術，并攻克了菌種在產業化應用時的發酵工藝、活性保持、生產技術等多層面難題。 主要成果包括： （1）研發得到 3 株有效緩解不同過敏性疾病的益生菌，長雙歧桿菌 CCFM1029 通過降低血清中總 IgE 水平，皮膚組織 IL-4、IL-13 水平，局部組織 中組胺的釋放，以及炎癥細胞的浸潤，緩解過敏性濕疹；短雙歧桿菌 CCFM1067 通過改善肥大細胞炎癥浸潤，降低皮膚組織中 IL-13 和 CCL11 水平，且提高皮 膚組織中 IL-10 的表達，最終實現緩解特應性皮炎癥狀；羅伊氏乳桿菌 CCFM1040 顯著降低過敏性哮喘小鼠肺部病理炎癥，抑制血清中塵螨特異性免疫30 球蛋白 IgG1 的產生，降低肺泡灌洗液中 IL-5、IL-13、IL-17A 的含量，緩解過 敏性哮喘癥狀； （2）通過剖析益生菌的底物代謝規律和關鍵限制性生長因子，建立科學有 效的益生菌特異性增殖培養體系，并基于生長過程碳氮代謝規律，提出遵循底 物消耗規律的自動補料技術和發酵精準化自動控制工藝。益生菌增殖密度達到 1.0×1010 cfu/mL 以上，是傳統培養方法的 5~10 倍； （3）開發了提高益生菌消化道耐受性的關鍵技術，解決了菌株通過胃腸道 后存活率低的技術難題。通過開發高滲預脅迫、微膠囊預包埋等技術，使功能 菌株在胃酸環境下的存活率達到 95%以上，在膽鹽環境下的存活率達到 90%以上。 

L-蘇氨酸在食品、飼料、醫藥和化妝品等領域的用量呈長期穩定增長趨勢，尤其在飼料添加劑中增長最為迅速。以添加了 L-蘇氨酸的低蛋白配方飼料作為家禽日糧，不但可以緩解天然蛋白的匱乏，減少動物氨的排放，還能提高家禽的生產性能。而在醫藥領域，L-蘇氨酸除了用于氨基酸輸液之外，隨著人類保健意識的提高，各類氨基酸保健飲品涌現市場，L-蘇氨酸是必不可少的配方成分。L-蘇氨酸有望取代色氨酸，成為繼賴氨酸和甲硫氨酸之后第三大發展最迅速的氨基酸。因此 L-蘇氨酸產業迫切需要提高產量，降低成本，以滿足市場需求。本實驗室以谷氨酸棒狀桿菌為出發菌株，通過代謝工程技術手段進行基因敲除和敲入，對關鍵基因進行了測序、蛋白結構解析及定向改造，以達到“開源節流”，即增強 L-蘇氨酸合成路徑代謝流，抑制或阻斷旁路途徑代謝流，最終提高L-蘇氨酸產率近 20 倍，具有較好的應用前景。

L-甲硫氨酸廣泛應用于飼料業，是家禽飼料中首選的限制性氨基酸。L-甲硫氨酸是強肝解毒劑、促進發育劑，當缺乏時會引起食欲減退。甲硫氨酸廣泛應用于營養補充與畜產飼料，由于甲硫氨酸容易被雞吸收而轉變為雞肉蛋白，在雞飼料中添加甲硫氨酸，可少耗飼料，并使雞肉生長健全。L-甲硫氨酸合成方法主要為化學合成法和微生物發酵法兩種。因化學合成法會產生大量有害物質，微生物發酵法生產甲硫氨酸越來越受到關注。本實驗室以谷氨酸棒狀桿菌為出發菌株，通過代謝工程技術手段進行基因敲除和敲入，以達到“開源節流”，即增強 L-甲硫氨酸合成路徑代謝流，抑制或阻斷旁路途徑代謝流，最終提高 L-甲硫氨酸產率，目前中間菌株產率已達 21 mmol/L，具有重要的應用前景。 

一. 項目簡介：應用背景 太陽能光伏發電及太陽能熱水器是目前太陽能利用最為成熟和廣泛的兩個技術領域，但是由于其產能形式單一，最終嚴重制約了其進一步的技術發展和市場推廣前景。其中太陽能光伏發電存在光電轉化效率低（由于溫度效應，晶硅型光伏發電系統綜合光電轉化效率只能達到 12%-13%），光伏組件成本高，導致其成本回收期長。同時光伏電池生產也存在高能耗高污染的問題。如何提高單位面積光伏電池的發電量，減少電池用量是降低系統成本提高發電收益的重要手段。通過聚光可以有效提高光伏電池片表面的太陽能能流密度，并大大增加光伏電池的光電輸出功率，成倍減少電池片用量（用量為傳統技術的 1/4），間接降低了光伏電池生產的總能耗和總污染，但是提高電池表面太陽能能流密度的同時，電池的溫度也急劇升高，嚴重影響電池的電輸出性能和使用壽命，只有通過水冷的方式來降低電池溫度，這就形成了該技術手段的另一種產能形式，太陽能熱水。即太陽能熱電聯供。  

項目成果/簡介:該項目的核心技術來源于中國海洋大學和北京格瑞智博生態科技研究院合作研究的國家發明授權專利，是原創性創新性技術，技術壁壘非常高，難復制，擁有我國獨立自主知識產權，達到國際先進水平，它的問世必將推動我國食品保鮮膜的高速發展。我國塑料保鮮膜市場25000噸左右。該項目生產的海藻食品保鮮是原創性技術產品，可逐步有效替代塑料保鮮膜產品，市場容量達到108億元，市場接受度高，比較容易推廣，因此具有廣闊的市場優勢。項目階段:完成實驗室階段效益分析:我國塑料保鮮膜市場25000噸左右。該項目生產的海藻食品保鮮是原創性技術產品，可逐步有效替代塑料保鮮膜產品，市場容量達到108億元，市場接受度高，比較容易推廣，因此具有廣闊的市場優勢。知識產權類型:發明專利知識產權編號:ZL201410539503.6技術成熟度:已有樣品技術先進程度:達到國際領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無

太陽能光伏發電綠色無污染，而且我國太陽能資源豐富，水平面總輻射約 1680 吉瓦（1 吉瓦=1000 兆瓦=109瓦），大部分可以用于太陽能光伏發電。隨著光伏材料以及相關技術的發展，光伏發電成本已經大幅度降低，光伏能源作為一種新型清潔能源在我國的應用規模迅速增長。光伏發電已經跨越了示范應用階段，進入了大規模推廣的階 段。近年來，光伏發電產業規模迅速增長。截止到 2015 年 6 月底，中國光伏發電累計裝機容量達到了 35.78 吉瓦，其中光伏電站 30.07吉瓦，分布式光伏 5.71 吉瓦。根據美國 IHS 咨詢公司預計，2015 年全球光伏裝機量增長 16%~25%，達到 53-57 吉瓦之間。

  課題組自1999 年開始，先后承擔了科技部農業重點推廣項目、農業部公益性行業科研專項、國家現代蘋果產業技術體系建設及遼寧省農業重大科技攻關等研究任務，圍繞建立冷涼地區蘋果優質、高效生產理論體系和技術集成開展深入研究。經過15 年的努力，突破了低溫限制大蘋果栽培區域的“瓶頸”，在我國傳統大蘋果栽培北緣地帶及其以北廣大冷涼地區建立了寒富蘋果優質高效生產技術體系，形成了高效蘋果產業，取得如下創新成果：     1．首次明確了寒富蘋果較富士等我國主栽蘋果品種，具有更強的抗寒、抗旱、抗病等綜合抗性，具有自花結實、坐果率高、腋芽容易成花、頂花芽受凍后仍能滿足結果需求、果形周正、品質優良、耐貯、易早果豐產等特性，揭示了其能夠在傳統大蘋果栽培北緣地帶及其以北1 月份平均氣溫為-12℃～-10℃的地區進行優質栽培的生物學及生理機制，奠定了研制配套栽培技術體系的理論基礎。并根據冷涼地區自然資源及果樹帶布局現狀，進行了多區域布點試栽，最終完成了寒富蘋果栽植區劃，為我國抗寒優質蘋果產業發展提供了科學依據。出版《寒富蘋果生理基礎》等專著4 部，發表論文182 篇，其中SCI 收錄5 篇上述成果為國際抗寒優質蘋果育種及抗寒矮化栽培機制研究提供了重要材料與理論參考，整體居國際先進水平。     2．率先對寒富蘋果進行了多種砧穗組合綜合評價，建立了優質苗木繁育原種采穗圃；明確了常規“寒富/山定子” 砧穗組合難成花、抗寒性差，不適于冷涼地區；確定“寒富/GM256/山定子”為冷涼地區最適的抗寒、矮化砧穗組合，研制出相應的苗木繁育技術，制定了2 項遼寧省地方標準，規范了苗木生產流程和市場秩序，從根本上解決了制約果園成功與否的核心苗木問題。     3．建立了寒富蘋果優質高效生產技術體系，制定了5 項遼寧省地方標準和3 項農業部果園主推技術規程，在生產中大規模應用。建設示范園214處，面積8.6 萬畝，在遼寧省推廣種植117 萬畝，輻射新疆伊犁、陜西榆林、寧夏銀川等地30 余萬畝。實現了良種良法配套，將我國大蘋果栽培北緣向北擴展了近2 個地理緯度，形成了優勢產業。首次在不可栽培大蘋果的地區實現了大面積優質、矮化栽培，使寒富成為我國自主選育的300 余個蘋果品種中栽培面積最大的品種。近3 年，遼寧省新增產值425.2 萬噸，農戶純增收121.2 億元，經濟效益十分顯著。在品種育成后栽培技術配套研究與示范推廣方面在業內起到了引領作用。     4．創建了以示范園帶動、現場培訓、發放技術圖書資料和媒體專欄節目傳播等傳統方式與寒富蘋果技術網站（http://www.lastb.cn/service/kuandian/）及手機微信平臺（lnpg1314）等現代手段相結合的高效技術服務體系，培訓果農6.8 萬人次，整體加強了果農安全生產意識，提升了優質高效栽培管理技術水平，帶動30余萬人就業。培養果樹學高級專業人才40 余名。取得了良好的社會效益和生態效益，成為產學研結合的成功案例。

針對珍稀的植物材料，通過體細胞克隆技術進行高效繁育，獲得優良性狀并固定，提高珍稀資源植物生長效率、成活率和活性成分含量，為實現規范化、大規模種植和深度開發珍稀資源植物提供種源保障，是現代農業和高新醫藥企業GAP基地建設所需的高品質種源解決方案之一。 植物的繁殖方式有無性繁殖和有性繁殖兩種。無性繁殖通常是種植散戶自己留種繁殖，沒有優選更新，種質易退化，影響資源植物的質量和產量。同時還存在著繁殖周期長，效率低，耗種量大等問題，很難滿足高效率的大規模種植的需要。有性繁殖過程中，一是種子能繁育的，可以育苗后移栽，但沒有經過優選的品種種苗的質量會存在著不穩定，品質差異較大的問題。另一種是種子無胚乳，在自然狀況下萌發率極低，甚至不萌發，因此，種子繁育存在著十分困難的技術障礙。 體細胞克隆技術在無菌環境下，用少量的珍稀植物活體材料在優化的培養基上進行擴大培養、繁殖，快速生產出優質、穩定、大量的種苗，可以實現珍稀資源植物的規模化生產，解決現代農業和高新醫藥企業GAP基地建設中種源問題，為珍稀資源植物的深度開發奠定堅實的基礎。

成果描述：項目把現代生物工程技術與傳統釀造發酵技術相結合，利用自轉化育種功能性菌株及各種釀酒發酵有益菌株，研制開發出各類新型微生物菌劑，既可有效利用和降低各類白酒生產原材料中殘余淀粉含量，提高釀酒原料的利用率，增加出酒率，減少廢棄丟糟的排放；還可根據不同人群飲食文化的嗜好，采用不同微生物菌種配合和工藝改造，生產出具有不同風格特點的新產品類型，實現經濟、社會及環保效益的和諧統一。市場前景分析：本項目成果技術應用覆蓋生物工程、生物化工、食品釀造等工程技術領域。由于核心技術是淀粉質材料的高效利用和酒精成分、風味物質的有效生成，因而相關技術成果適用于不同規模白酒發酵生產企業以及各類釀造食品及發酵飲料等傳統和現代釀造生產企業選擇性使用。本項目已在部分企業得到生產規模應用，產品市場前景良好。與同類成果相比的優勢分析：針對各種原料的專用釀酒微生物制劑系列，為淺褐色粉粒，分別含多種高活性釀酒酶類和各種香型生香酵母，100斤糧食出酒率為50度白酒80-120斤。年產300噸，年銷售收入300萬元。國內領先。