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本項(xiàng)目分別從乳酸菌和大腸桿菌出發(fā)，通過(guò)基因工程和代謝工程改造菌株，并優(yōu)化菌株發(fā)酵條件和發(fā)酵策略，提高了生物合成 GABA 的產(chǎn)量和生產(chǎn)效率, 1 L以玉米芯水解液為碳源的培養(yǎng)基中的培養(yǎng)的 L. buchneri WPZ001 細(xì)胞通過(guò)靜置發(fā)酵和靜息細(xì)胞轉(zhuǎn)化累計(jì)可得到 GABA 117 g。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)結(jié)論如下：發(fā)現(xiàn) L. buchneri WPZ001 可利用木糖或玉米芯水解液為碳源生長(zhǎng)并通過(guò)靜置發(fā)酵高產(chǎn) GABA；發(fā)現(xiàn) E. coli BL21(DE3)/pET20b-torA-gadB 在信號(hào)肽 TorA 引導(dǎo)下可有效分泌表達(dá) GadB 并可用于高效生產(chǎn) GABA；發(fā)現(xiàn)在大腸桿菌中表達(dá) Weimberg 途徑可將木糖合成 GABA 的精簡(jiǎn)為 7 步反應(yīng)；E. coli JWZ08/pWZt7-g3/pWZt7-xyl 以木糖直接合成 GABA 產(chǎn)量是此前葡萄糖直接合成 GABA 的報(bào)道的 3 倍。 

一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介T(mén)DC為白色粉末狀結(jié)晶，是一種重要的有機(jī)化合物。本項(xiàng)目是碳酸二甲酯（DMC）與2,4-二氨基甲苯（TDA）催化合成2,4-甲苯二氨基甲酸甲酯（TDC）, 本工藝所用原料毒性低、污染小，反應(yīng)條件溫和，并且只有副產(chǎn)物甲醇。該工藝過(guò)程既可以直接用于制備TDC作為殺蟲(chóng)、殺菌和解熱鎮(zhèn)痛的藥物，更主要的是由TDC制備TDI。二、市場(chǎng)需求與前景我國(guó)對(duì)甲苯二異氰酸酯（TDI）的需求很大，而且需求量呈逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)。主要依靠進(jìn)口。而國(guó)內(nèi)僅有的幾家生產(chǎn)廠家，均是引進(jìn)國(guó)外的光氣法生產(chǎn)技術(shù)，使用有毒的光氣、副產(chǎn)物氯化氫腐蝕設(shè)備且污染環(huán)境。新的TDI合成技術(shù)不僅可以頂替進(jìn)口、填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，而且可以使我國(guó)在該領(lǐng)域處于世界先進(jìn)水平，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的TDI生產(chǎn)技術(shù)。本項(xiàng)目在溫和反應(yīng)條件下DMC與TDA催化合成TDC，后續(xù)工藝使TDC分解即得到TDI。此工藝所用原料毒性低、污染小，反應(yīng)容易控制，只有副產(chǎn)物甲醇。甲醇又是氣相氧化羰基化生產(chǎn)DMC的原料。因此兩工藝相結(jié)合，可構(gòu)成“零排放”的綠色合成工藝路線。本項(xiàng)目對(duì)于環(huán)境保護(hù)和化工生產(chǎn)安全具有重要意義，TDI有非常好的市場(chǎng)前景，項(xiàng)目投產(chǎn)后可望獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。三、規(guī)模與投資年產(chǎn)500噸TDC，設(shè)備投資120萬(wàn)元。四、生產(chǎn)設(shè)備反應(yīng)釜、過(guò)濾機(jī)、蒸發(fā)器、干燥器、換熱器、精餾塔。五、效益分析本項(xiàng)目對(duì)于環(huán)境保護(hù)和化工生產(chǎn)安全具有重要意義，投產(chǎn)后可望獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。

氨基甲酸酯可應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、精細(xì)化工中間體，合成異氰酸酯、聚氨酯，工業(yè) 涂料、可在許多過(guò)程替代劇毒的光氣，在纖維改性、新材料合成方向發(fā)展很快。但由于國(guó)內(nèi)卻 大部分企業(yè)工藝技術(shù)落后，生產(chǎn)成本高。存在三廢、污染環(huán)境等問(wèn)題，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)供不應(yīng)求，每 年進(jìn)口2萬(wàn)余噸。 本課題組開(kāi)發(fā)了綠色清潔生產(chǎn)新技術(shù)，過(guò)程安全、環(huán)保，成本降低40％以上，產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu) 異，優(yōu)級(jí)品含量大于99.5％，具有很強(qiáng)的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 年產(chǎn)1萬(wàn)噸氨基甲酸酯，總投資4962 萬(wàn)元。

項(xiàng)目研究背景 ：風(fēng)濕性及類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎（ Rheumatoid Arthritis, RA ） 為一種常見(jiàn)易發(fā)病，較難治愈，致殘率很高。流行病學(xué)調(diào)查顯示我國(guó)的類 風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患病率為 0.3 - 0.45%，估計(jì)此病患者約有 350-500 萬(wàn)之多。 對(duì)-乙酰氨基苯乙酸（阿克他利） ，系日本新藥與三菱化成兩公司共同 開(kāi)發(fā)的疾病修飾性抗風(fēng)濕新藥 ,于 1994 年 5 月在日本首次推出，它是用

己二酸是一種重要的有機(jī)二元羧酸，廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成、醫(yī)藥和潤(rùn)滑劑制造等領(lǐng)域。目前，工業(yè)上己二酸的生產(chǎn)路線主要通過(guò)硝酸對(duì)環(huán)己醇—環(huán)己酮的混合物(KA 油)進(jìn)行氧化制取。雖然己二酸的化學(xué)合成方法已經(jīng)成熟，但是存在著工藝流程長(zhǎng)、副產(chǎn)物較多、工業(yè)“三廢”排放嚴(yán)重、產(chǎn)品收率不高等問(wèn)題，特別的其溫室氣體氮氧化物的排放量巨大。因此，研究開(kāi)發(fā)新的清潔無(wú)害己二酸生產(chǎn)工藝越來(lái)越受到人們的重視。本成果提供了一種己二酸的全生物合成方法，可以利用可再生碳源，獲得高產(chǎn)量的己二酸，同時(shí)產(chǎn)品的回收提取更加方便簡(jiǎn)單，極大程度地降低了對(duì)環(huán)境的污染程度。 創(chuàng)新要點(diǎn) 本項(xiàng)目在大腸桿菌中重構(gòu)逆己二酸降解途徑，實(shí)現(xiàn)了己二酸的高效生物合成。通過(guò)對(duì)菌株進(jìn)行代謝改造，選用組成型啟動(dòng)子以避免高額誘導(dǎo)劑的使用，最終在 5 L 發(fā)酵罐中實(shí)現(xiàn)了己二酸的高產(chǎn)，同時(shí)大幅度降低生產(chǎn)成本，使工業(yè)化生產(chǎn)己二酸成為可能。

乙酰水楊酸的合成方法,涉及化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域,先將ZrOCl2·8H2O固體溶于去離子水中,再加入偏鎢酸銨水溶液,尿素水溶液,回流后冷卻,以氨水調(diào)節(jié)pH值,經(jīng)超聲處理并陳化后抽濾洗滌,干燥后經(jīng)焙燒制得WO3/ZrO2固體超強(qiáng)酸催化劑;再在反應(yīng)容器中加入水楊酸,乙酸酐和催化劑,加熱,待反應(yīng)結(jié)束后趁熱抽濾;取濾液經(jīng)水解過(guò)量乙酸酐,靜置冷卻,析出白色晶體,以冰水冷卻至完全結(jié)晶;將白色晶體經(jīng)抽濾,冷水洗滌,得到乙酰水楊酸粗品,再用乙醇和水混合溶劑重結(jié)晶得到乙酰水楊酸.本發(fā)明改進(jìn)了WO3/ZrO2固體超強(qiáng)酸的制備工藝,引入超聲處理,催化劑回收再生容易,可保持高活性重復(fù)使用,對(duì)環(huán)境友好.

植酸 (Phytic acid) 又名肌醇六磷酸酯，其分子式為C6H18O24P6，廣泛地應(yīng)用于食品、化工 等工業(yè)。植酸可以有效地抑制油脂的氧化酸敗，用植酸配制海鮮產(chǎn)品和其他水產(chǎn)品保鮮劑效果 非常明顯，如鮮蝦經(jīng)植酸處理后，保質(zhì)期大大延長(zhǎng)。植酸對(duì)果蔬同樣有良好的保鮮效果，如植 酸應(yīng)用于草莓保鮮，可以延緩果實(shí)中維生素C的降解等作用。若用植酸代替硝酸鹽加入醬制品 中，可保持色澤，而沒(méi)有硝酸鹽對(duì)人體的危害。 

-酮戊二酸是一種重要的有機(jī)酸，在食品、醫(yī)藥、化工和化妝品等行業(yè)都有 廣泛應(yīng)用。目前，工業(yè)上生產(chǎn)?-酮戊二酸主要采用化學(xué)法，由于化學(xué)法合成?-酮 戊二酸的過(guò)程中存在嚴(yán)重的安全問(wèn)題，在食品和化妝品的應(yīng)用中受到限制。而微 生物發(fā)酵法正以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：高產(chǎn)量、低能耗、可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境友好等受到 越來(lái)越多的關(guān)注。因此，微生物發(fā)酵法生產(chǎn)?-酮戊二酸在食品、化妝品和保健品 行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。主要技術(shù)性能指標(biāo)：在 5 M3 發(fā)酵罐中?-酮戊二酸的平均產(chǎn)量為 64.2 g/L，發(fā)酵周期平均為 154.7 hr，提取總收率平均為 89.1%。

核苷酸是一類十分重要的具有生理活性的生化物質(zhì)，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、乳業(yè)等行業(yè)。本項(xiàng)目技術(shù)在生物法生產(chǎn)核苷酸的關(guān)鍵技術(shù)上取得了重大突破，（1）篩選得到新的產(chǎn)核酸酶P1的菌株，并首次利用氣升式生物反應(yīng)器高效制備核酸酶P1，酶活較國(guó)內(nèi)水平提高近10倍，達(dá)到了5000 u/mL；（2）利用反應(yīng)－分離耦合新技術(shù)催化RNA降解，核苷酸濃度較國(guó)內(nèi)其他單位高2-3倍，達(dá)到了30 g/L；（3）采用高效的吸附/膜分離集成技術(shù)分離核苷酸，分離收率達(dá)到90%以上，較其他方法提高5-10％，能耗、污染物排放大幅度降低；（4）發(fā)明了醇析和鹽析的復(fù)合結(jié)晶新技術(shù)及反應(yīng)結(jié)晶新技術(shù)，結(jié)晶收率達(dá)到90%以上，較其他方法提高5-10％，產(chǎn)品質(zhì)量符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用領(lǐng)域: 廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、乳業(yè)等行業(yè)。

餐廚廢油具有鮮明的廢物和資源的二重性，需要加以資源化利用，避免非 法加工為食用油而重回餐桌。餐廚廢油酸值非常高，工業(yè)上一般采用兩步法制 備生物柴油：第一步先采用濃硫酸催化酯化高酸值油脂，降低游離脂肪酸含 量，第二步進(jìn)行液體堿催化酯交換反應(yīng)，步驟繁瑣，操作復(fù)雜。本成果是針對(duì) 生物柴油酯交換反應(yīng)的特殊需求，采用簡(jiǎn)便路線設(shè)計(jì)合成了高活性、低成本的 固體催化劑材料。實(shí)現(xiàn)了化劑的回收與重復(fù)利用，在工業(yè)生產(chǎn)得以連續(xù)化的 同時(shí)，也降低了生產(chǎn)的成本。