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陳溫福院士團(tuán)隊(duì)孟軍教授課題組在生物炭-微生物協(xié)同治理抗生素污染方面取得新進(jìn)展

懸賞金額：10萬(wàn)元 發(fā)榜企業(yè)：深圳市一正科技有限公司 支柱產(chǎn)業(yè)集群：生物醫(yī)藥與健康產(chǎn)業(yè)集群 需求領(lǐng)域：生物工程與檢測(cè)技術(shù)；輕工和化工生物技術(shù)；生物催化與發(fā)酵；智能制造裝備 技術(shù)關(guān)鍵詞：連續(xù)流酶催化；酶固定床；酶循環(huán)壽命；酯化反應(yīng)或酰化反應(yīng)

具有重要的應(yīng)用價(jià)值。本項(xiàng)目針對(duì)立體特異性芳基醇和位置特異性結(jié)構(gòu)脂質(zhì)為 典型代表的高附加值醇/酯，解決其綠色制造過(guò)程中關(guān)鍵酶選擇性差，工業(yè)適應(yīng) 性弱，表達(dá)制備成本高以及催化反應(yīng)效率低的關(guān)鍵技術(shù)難題，開(kāi)展工業(yè)酶的定向篩選、功能強(qiáng)化、高效表達(dá)及應(yīng)用技術(shù)研究，開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和適合工業(yè)化要求的高選擇性、高活性、高穩(wěn)定性工業(yè)酶（脂肪酶和氧化還原酶）的高效創(chuàng)制及應(yīng)用技術(shù)體系，打破國(guó)際技術(shù)壁壘，推動(dòng)了我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和持續(xù)健康發(fā)展。 

【項(xiàng)目來(lái)源】江蘇省教育廳自然科學(xué)基金項(xiàng)目“原花青素癌化學(xué)預(yù)防作用機(jī)理的實(shí)驗(yàn)研究”，編號(hào)：98JDK98003。 【成果鑒定】經(jīng)江蘇省科技廳組織專家鑒定，達(dá)到國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平。獲江蘇省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。 【類    別】中藥新藥五類。 【劑    型】膠囊劑。 【處方來(lái)源】原花青素是植物中廣泛存在的一大類多酚化合物的總稱。在從落葉松、馬尾松等的樹(shù)皮中提取得到原花青素（Procyanidins，PC），并探討其對(duì)癌癥的化學(xué)預(yù)防作用基礎(chǔ)上，從葡萄皮中提取獲得純度符合中藥新藥五類注冊(cè)的基本要求的原花青素。 【功能主治】抗腫瘤。用于腫瘤的輔助治療。 【主要技術(shù)指標(biāo)】 1．原花青素抗致癌劑與DNA的加成反應(yīng)：原花青素分子中的黃烷-3，4-二醇是具有捕獲過(guò)氧離子和0H－。自由基的基本結(jié)構(gòu)，可以減輕0H－對(duì)DNA的損傷。 2．抗氧化作用：能顯著性抑制巴豆油刺激PMNs釋放H202，該作用在給藥后1h左右最強(qiáng)，且具有一定的時(shí)效關(guān)系和量效關(guān)系；對(duì)巴豆油誘發(fā)的小鼠肝線粒體脂質(zhì)過(guò)氧化，原花青素具有顯著性抑制作用，能顯著性提高肝線粒體SOD活力，減少M(fèi)DA生成。 3．原花青素有使胃癌細(xì)胞表型逆轉(zhuǎn)的作用：人胃癌細(xì)胞BGC-823在原花青素處理下，作為胃癌細(xì)胞分化指標(biāo)的AKP及LDH活力則較對(duì)照組顯著降低。兩項(xiàng)酶的變化均顯示胃癌細(xì)胞在原花青素的作用下，其基因表達(dá)的表型均向正常方向逆轉(zhuǎn)。 4．抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖：人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞在用原花青素處理后，可明顯抑制內(nèi)皮細(xì)胞蛋白質(zhì)、RNA及DNA的合成。因此原花青素可以抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖。 5．原花青素細(xì)胞毒作用：采用MTT法觀察原花青素對(duì)人胃癌細(xì)胞、肺腺癌細(xì)胞、口腔上皮癌細(xì)胞、結(jié)腸癌細(xì)胞、低轉(zhuǎn)移性口腔腺樣囊性癌細(xì)胞增殖作用，結(jié)果表明，原花青素對(duì)各腫瘤細(xì)胞株的IC50均大于10μg/ml。說(shuō)明原花青素對(duì)促癌細(xì)胞的增殖階段無(wú)明顯的細(xì)胞毒作用。 6．原花青素體外濃度達(dá)50μM時(shí)，未見(jiàn)對(duì)拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ活性產(chǎn)生抑制作用。 7．原花青素處理BGC-823細(xì)胞低濃度時(shí)未能阻斷細(xì)胞Gl→S期移行。并對(duì)S期無(wú)影響。隨著作用濃度的增加，可以使G0/G1期百分率增加，使Gl/M及S期細(xì)胞數(shù)百分率減少，可以使癌細(xì)胞凋亡的百分率增加。 【推廣應(yīng)用前景】充分利用富含原花青素的葡萄制品（葡萄汁、葡萄酒）的下腳料－葡萄皮和籽，開(kāi)發(fā)出系列花青素制品，變廢為寶，無(wú)疑將成為原花青素開(kāi)發(fā)利用的突破口。 【進(jìn)展情況】已完成臨床前部分研究工作。

該液體酶穩(wěn)定劑通用性強(qiáng)，適用于多種酶制劑，并且通用于未經(jīng)濃縮的酶液、中空纖維超濾濃縮或膜式超濾濃縮的酶液，都可在室溫保存三個(gè)月至八個(gè)月，剩余酶活力在80%。具體技術(shù)指標(biāo)為：1．未經(jīng)濃縮的液體α-淀粉酶，室溫保存9個(gè)月，剩余酶活力達(dá)80%以上。/line2．中空纖維超濾濃縮的液體α-淀粉酶，室溫保存6個(gè)月，剩余酶活力達(dá)80%以上。/line3．膜式超濾的液體堿性蛋白酶，室溫保存8個(gè)月，剩余酶活力在80%左右。/line4．未經(jīng)濃縮的液體糖化酶，室溫保存5個(gè)月，剩余酶活力接近90%。/line5．經(jīng)中空纖維超濾濃縮的液體糖化酶，室溫保存3個(gè)半月，剩余酶活力接近90%。未經(jīng)濃縮和膜式超濾的酶液添加穩(wěn)定劑后的液體酶穩(wěn)定性明顯好于經(jīng)中空纖維超濾濃縮的液體酶。因此膜式超濾較好。實(shí)驗(yàn)證明，液體酶添加劑能提高酶的抗變性能力，促進(jìn)變性酶的復(fù)性；不同添加劑之間有協(xié)同或拮抗作用，對(duì)穩(wěn)定劑配方的篩選提供了理論依據(jù)。/line所用的添加劑價(jià)格低廉，來(lái)源方便，并具有通用性。主要設(shè)備是超濾濃縮裝置及包裝容器。廠房面積約200平方米。可通過(guò)技術(shù)轉(zhuǎn)讓或技術(shù)入股方式進(jìn)行合作。

可以量產(chǎn)/n針對(duì)當(dāng)前工業(yè)發(fā)展對(duì)脂肪酶的大量需求與脂肪酶實(shí)際表達(dá)水平較低 的技術(shù)瓶頸，突破了脂肪酶超高效表達(dá)技術(shù)關(guān)鍵，構(gòu)建的白地霉脂肪酶 基因工程菌 10L 發(fā)酵酶活力可達(dá) 11,200 U/ml 以上，目前國(guó)際報(bào)道的白 地霉脂肪酶表達(dá)酶活力約 200U/ml，可見(jiàn)本技術(shù)之精湛。產(chǎn)品可以用于生 物柴油制備，不飽和脂肪酸富集，油脂水解、轉(zhuǎn)酯、酯化，食品加工、 烘焙等廣泛用途。建設(shè)其發(fā)酵生產(chǎn)線預(yù)計(jì)需要 800-1000 萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益 可觀。

成果簡(jiǎn)介： 本研究提供了一種基于ATP再生系統(tǒng)和雙功能谷胱甘肽合成酶（GshF）的酶法制備谷胱甘肽的方法。在谷胱甘肽合成過(guò)程中，經(jīng)典的酶法是由谷氨酰半胱氨酸合成酶和谷胱甘肽合成酶兩步催化完成的。而 GshF可一步催化谷胱甘肽合成，簡(jiǎn)化的反應(yīng)步驟，且該酶反饋抑制作用小，非常適合應(yīng)用于酶法合成谷胱甘肽。酶法合成谷胱甘肽需要大量消耗ATP，通過(guò)引入高

聚陰離子纖維素為羧甲基纖維素升級(jí)換代產(chǎn)品，廣泛用于油田助劑、造紙、紡織等領(lǐng)域，粘度、造漿率、降失水性為其重要理化指標(biāo)。

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途 ： 丹參素是一種天然植物多酚酸，是中藥丹參的主要水溶性活性成分。丹參及 其制劑（如復(fù)方丹參滴丸、復(fù)方丹參片等）、丹參素的衍生物丹酚酸 B 和丹酚 酸注射液已經(jīng)批準(zhǔn)，廣泛用于臨床治療心血管疾病。丹參素是丹參及其制劑國(guó)家 藥典規(guī)定的質(zhì)量控制指標(biāo)。丹參素的藥理活性包括具有改善血流、抑制血小板活 化和動(dòng)脈血栓形成，還具有抗癌和抗炎等活性。我們研究還發(fā)現(xiàn)，丹參素具有清除活性氧和活性氮的作用，是一種高效的抗氧化劑。丹參素清除羥基自由基和超 氧陰離子自由基活性，高于維生素 C。因此在醫(yī)藥、保健品、食品等方面具有很 大應(yīng)用潛力。 目前丹參素主要從藥材丹參中提取，然而丹參根中含量低（一般 0.045%）， 嚴(yán)重制約了丹參素的大規(guī)模應(yīng)用。化學(xué)合成丹參素存在著步驟繁瑣，立體選擇性 不高。采用合成生物學(xué)技術(shù)構(gòu)建工程微生物，通過(guò)發(fā)酵方法生產(chǎn)丹參素是一種很 好的替代方法。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介： 本技術(shù)采用合成生物學(xué)策略，挖掘大量的天然生物元件，創(chuàng)新組合了功能酶， 設(shè)計(jì)了非天然存在的從葡萄糖到丹參素的生物合成途徑，構(gòu)建丹參素的人工細(xì)胞 工廠。實(shí)現(xiàn)了葡萄糖為原料，發(fā)酵生產(chǎn)丹參素。發(fā)酵 72 小時(shí)，積累丹參素 7 克/ 升以上，對(duì)葡萄糖的摩爾轉(zhuǎn)化率為 0.47，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況： 截止目前，丹參素的生物合成途徑一直未見(jiàn)報(bào)道，天津大學(xué)唯一擁有該技術(shù)。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)： 微生物發(fā)酵生產(chǎn)丹參素，得率高，工藝簡(jiǎn)單，成本低，唯一的擁有該技術(shù)， 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)。 應(yīng)用領(lǐng)域：醫(yī)藥、食品、保健品等領(lǐng)域。 合作方式及條件：尋求技術(shù)轉(zhuǎn)讓或新產(chǎn)品合作開(kāi)發(fā)