中国氨基酸产业现状

<正>中国是氨基酸生产和消费大国,无论是在工业总产量还是在年产值方面,都居于世界前列,氨基酸产品在我国国民经济发展中扮演着重要角色。从氨基酸产品结构、生产规模、生产方法、生产水平、产能与效益、技术发展和清洁生产等方面介绍了我国氨基酸产业的现状,并对其发展方向作简要概述。     

猪毛水解物中脯氨酸、缬氨酸、亮氨酸的离子交换柱分离

<正> 氨基酸是组成蛋白质的基本单位,它在研究生命起源、人体营养与代谢、生物的遗传与变异诸方面有着非常重要的作用和地位。因此,氨基酸的生产近几年增长很快,世界年产量已达到35～40万吨,其中日本占25万吨。氨基酸生产品种也增加到20多种。氨基酸制造工业的发展与离子交换技术的应用和推广息息相关。离子交换技术已成功地     

乳链菌肽——从实验室走进百姓生活

乳链菌肽(Nisin)是乳酸菌产生的一种含特殊氨基酸的羊毛硫细菌素,因其高抑菌活性及安全性,可用作天然食品防腐剂。20世纪80年代末,中国科学院微生物研究所率先在国内开展了对乳链菌肽的研究和开发工作。从菌种选育、发酵及后提取工艺优化、到技术转移转化,经过几代科学家的不断创新与自主研发,产学研成功结合,乳链菌肽最终从实验室走向了工业化生产,走向了市场,走进了寻常百姓家,为"微生物,高科技,大产业"做了很好的诠释。     

对我国酶制剂产业发展的思考

酶的利用已有几千年的历史.在古代,人们在酿造、鞣革和奶酪的制造中,就自觉和不自觉地利用酶来制造和加工产品.1897年,Buchner发现了蔗糖转化酶的转化作用,最终使糖生产出酒精.至今已过去了一个多世纪.20世纪40年代,日本第一个实现了α-淀粉酶的工业化生产.中国的第一个酶制剂厂是1965年在无锡建立的无锡酶制剂厂.中国科学院微生物研究所也几乎于同时代建立了我国第一个专业化的酶工程研究室.半个世纪来,我国的酶制剂产业从无到有,由小到大,迅速发展.产量从当初的几百吨,发展到现在的近80万吨,品种从当初只有一种淀粉酶,到现在二十几个品种,应用领域也从当初的淀粉和纺织等少数领域,发展到现在涉及食品工业、饲料工业、纺织工业、造纸工业、皮革工业、医药工业、洗涤剂工业、化工工业、酿造工业、环保工业、淀粉糖工业等十几个行业.     

我国小品种氨基酸研究与生产取得重大突破

<正>在我国生物发酵产业中,氨基酸生产占重要地位,L-谷氨酸、L-赖氨酸及L-精氨酸等大宗氨基酸产品的生产规模及生产水平已达到世界先进水平,而小品种氨基酸诸如:L-苯丙氨酸、L-色氨酸、L-缬氨酸及L-异亮氨酸等无论在生产规模还是在生产水平上,均与国外有较大的差距。近年来,福建省麦丹生物集团有限公司及其福州研究院在中国生物发酵产业协会石维忱理事长的关心和指导下,在国家     

第三届全国氨基酸研究开发暨综合应用新技术、新设备交流研讨会在上海召开

<正>为推动氨基酸行业的可持续发展,拓宽氨基酸的应用领域,交流展示氨基酸行业的开发、生产和应用等核心技术,中国高科技产业化研究会于2012年5月25日-27日在上海召开"全国氨基酸研究开发与综合应用新技术、新设备交流研讨会"。会议邀请了相关研究机构、大学及产业领域的专家作专题报告,就氨基酸的现状与发展趋势、生产(提取)工艺技术、检测方法和应用技术等内容开展了交流。其中主要学术报告有:     

我国桑黄产业发展现状、问题及展望：桑黄产业发展千岛湖宣言

桑黄是最早收录于我国中药古籍中的一类大型珍稀药用真菌的总称,具有抗肿瘤、降血糖、降血脂、抗氧化和降尿酸等多种功效作用。现代分类学研究结果表明,桑黄具有丰富的物种多样性,广泛分布于我国及北半球不同地区,并生长在桑树、杨树、丁香、忍冬、栎树、锦带花、水曲柳、枣树和核桃楸等多种阔叶树上。自20世纪90年代以来,我国开始了桑黄人工驯化,目前主要用于桑黄产业的种类有桑树桑黄Sanghuangporus sanghuang、瓦尼桑黄(又称杨树桑黄)Sanghuangporus vaninii、鲍姆桑黄Sanghuangporus baumii和粗毛纤孔菌Inonotus hispidus等,产业规模正在逐年扩大,形成具有广阔发展潜力的健康产业,产生了较高的经济价值和社会效益。本文从桑黄的历史记载、分类地位的演变、功效研究、产业发展进程及面临的瓶颈等问题进行了分析与总结,提出了促进桑黄产业健康发展的建议,并对产业发展愿景进行了展望。     

广西桉树种植的历史、现状、生态问题及应对策略

广西是我国桉树种植的主要区域,桉树产业已成为广西的优势产业、特色产业、民生产业。新世纪推进广西桉树产业发展,不仅对广西经济社会的全面发展具有重要作用,而且对促进全国桉树产业及整个经济社会的可持续发展具有重要意义。通过调查研究回顾了广西桉树种植的历史,认为19世纪初广西即开始从法国引种桉树,但面积小、发展慢。新中国成立后,广西桉树种植经历了3个发展阶段,即:起步阶段(1949—1977年)、推广阶段(1978—2000年)和大发展阶段(2001年至今)。当前,广西桉树种植的现状是:分布广、产量高、效益好、贡献巨大、地位突出。但广西大面积种植桉树人工林,也面临着耗水、耗肥、"有毒"、"沙漠"、"退化"、灾害六个突出问题亟待研究解决。为使新世纪广西桉树产业的又好又快发展,应遵循3大原则:可持续发展原则、因地制宜原则和循序渐进原则,同时,应采取以下6项具体措施:一是科学规划;二是合理布局;三是优化结构;四是产业带动;五是改善条件;六是发展科技。     

以“国内一流、国际争先”为目标推动基地建设

生物产业是与广大群众生产生活息息相关的基础性产业，是技术含量较高的科技型产业，是发展前景非常广阔的朝阳产业，更是在整个国民经济发展中地位和作用日益突出的战略性产业。进入21世纪以来，随着人类基因组计划的完成和后基因组时代的到来，生物技术及新医药产业已成为当今世界经济发展中最活跃的高技术产业，作为《国家中长期科学和技术发展纲要》规划的八大前沿技术之一，     

tRNA介导蛋白质工程

在遗传信息从DNA到蛋白质流动的过程中,tRNA携带特异的氨基酸参与蛋白质合成,对于维持蛋白质翻译的忠实性起着非常重要的作用。生物体内共有20种氨酰tRNA合成酶,每一种均对应于一种氨基酸和一个tRNA类型。但是这种翻译过程仅仅限于20种天然氨基酸,因此在进行传统的蛋白质工程研究时常常受到限制。事实上,在蛋白质工程中借助于校正tRNA定点掺入非天然氨基酸可以提供蛋白质的结构信息,改进蛋白质检测与分离的方法,甚至赋予蛋白质某些新的特性。随着生物技术的发展和完善,tRNA介导蛋白质工程将不仅在蛋白质工程中发挥潜能,而且在研制新型生物材料和疾病诊断及药物治疗方面起到推动作用。     

L-氨基酸氧化酶的结构、底物谱、家族进化及应用研究进展

L-氨基酸氧化酶(LAAO)是一类生物体内参与氨基酸氧化代谢的重要氧化还原酶,能够以氧分子为电子受体催化L-氨基酸氧化脱氨,生成相应的酮酸、氨(NH₃)和过氧化氢(H₂O₂).近期发现有些LAAO能够专一性识别特定氨基酸,而不受其他种类氨基酸的干扰,因而在手性胺类化合物拆分、α-酮酸生物合成、临床样本、食品及氨基酸发酵过程中氨基酸含量检测等领域都发挥着重要作用.本文重点综述目前研究报道的底物专一性LAAO,总结并比较这些酶的酶学性质、结构功能,以及家族进化规律等,并进一步讨论这些酶在生物催化及氨基酸检测中的应用.本综述将为底物特异性LAAO的分子机制研究及产业应用研究提供重要的素材和指导.     

生物技术研究引领中国微藻产业发展的六十年:回顾与展望

微藻是单细胞放氧光合作用微生物.据记载,早在1500年前的晋代,中国人就有食用微藻的传统,并尝试将其作为中药治疗疾病. 1959～1962年的三年困难时期,党和国家鼓励科学家开展小球藻替代粮食的研究,微藻生物技术开始得到发展. 20世纪80年代的"把螺旋藻作为全民蛋白质的补充"国家战略,为微藻生物技术的进步注入了创新活力.随着藻种选育技术、跑道式和管道式反应器的进步,以及微藻培养方式的根本性创新,我国的螺旋藻、小球藻、雨生红球藻和裸藻生物量接连取得根本性的突破,中国成为世界最大的微藻生产国.我国微藻生物技术研究将在引领产业降低生产成本、提高生产规模和效益的同时,引导建立微藻精准应用及环境治理的生物经济新模式.     

三轮驱动，提高企业在国际市场的竞争力

生物技术是21世纪高新技术的核心之一,它对传统制药业及其他相关产业的发展产生若深刻影响。生物技术产业是21世纪的支柱产业之一,生物制药产业是生物技术产业中发展最快、成果最多、潜力最大的领域。我国的生物制药产业经过了20多年的发展,现状如何、在国际生物医药产业中的地位怎样,近日,我们带着业界人士对我国生物制药产业的关注采访了中国生物技术集团公司副总经理曾兵先生。[编者按]     

tRNA介导蛋白质工程

在遗传信息从DNA到蛋白质流动的过程中,tRNA携带特异的氨基酸参与蛋白质合成,对于维持蛋白质翻译的忠实性起着非常重要的作用,生物体内共有20种氨酰tRNA合成酶,每一种均对尖于一种氨基酸和一个tRNA类型,但是这种翻译过程仅仅限于20种天然氨基酸,因此在进行传统的蛋白质工程研究时常常受到限制,事实上,在蛋白质工程中借助于校正 tRNA定点掺入非天然氨基酸可以提供蛋白质的结构信息,改进蛋白质检测与分离的方法,甚至赋予蛋白质某些新的特性,随着生物技术的发展和完善,tRNA介导蛋白质工程将不仅在蛋白质工程中发挥潜能,而且在研制新型生物材料和疾病诊断及药物治疗方面起到推动作用。     

温度对土壤中外源氨基酸、多肽的矿化及其吸收动力学的影响

研究了不同温度（1 ℃、15 ℃和25 ℃）对3种园艺生产系统（有机生产系统OS、转换期生产系统TS、常规生产系统CS）土壤中外源添加氨基酸、多肽的矿化及其吸收动力学特性的影响.结果表明：随着温度的升高,外源添加的氨基酸和多肽在土壤中的矿化速度加快.在1 ℃、15 ℃和25 ℃下,3种供试土壤中谷氨酸（Glu）的平均半衰期分别为13.3、6.8和5.5 h;而谷氨酰 苯丙氨酸（Glu-Phe）的平均半衰期则分别为29.7、7.5和4.4 h.土壤的氨基酸、多肽的吸收动力学试验表明,土壤对氨基酸、多肽的吸收速率随着外源添加氨基酸和多肽浓度及温度的增加而提高.土壤对氨基酸的最大吸收速率(V_max)和亲和力（K_m）及对多肽的吸收速率（V_h）均随温度的升高而增大.在0～2.5 mmol·L^-1浓度范围内,土壤对氨基酸的吸收动力学曲线遵循经典的米氏动力学曲线,而多肽则表现为线性模式.3种园艺生产系统土壤的氨基酸和多肽的周转速率、吸收动力学参数（V_max、K_m和V_h）均表现为OS>TS>CS.总之,温度显著影响了氨基酸、多肽在土壤中的矿化及其吸收动力学特性.     

L-谷氨酸生产关键技术创新与产业化应用

L-谷氨酸是目前产量最大的氨基酸品种,也是我国生产规模最大的生物发酵产品。随着合成生物技术以及新型生产装备和技术的发展,国内L-谷氨酸菌种和生产技术近年来取得了明显的提升。本文从L-谷氨酸产业的现状分析和关键技术创新需求的角度出发,概述了L-谷氨酸菌种和生产技术的研究进展,介绍了近年来L-谷氨酸生产关键技术的创新开发和产业应用的进展。     

英国生物技术成果转化经验及若干启示

英国是生物技术产业发展强国,综合实力仅次于美国.英国生物技术行业今天的繁荣,是与英国几十年对生物技术成果转化的政策扶持和一系列配套措施分不开的.本文回顾了自20世纪50年代起,英国政府在生物技术成果转化方面的政策和经验、政府的引领和投入以及一系列的孵化政策,促成了英国生物技术产业当今的成就.关注英国在生物技术产业成果方面的经验,旨在为我国发展生物技术产业健康、迅速发展提供参考.     

我国氨基酸产业发展为何缓慢

国内概况 天然氨基酸及其衍生物共20多种。主要用于食品:助鲜、医药、饲料。我国于1965年开始用自己选育的谷氨酸产生菌发酵生产谷氨酸(味精原料),比国际上晚8年。目前能用多种方法生产16种氨基酸,其中发酵法和酶转化法生产的12种。     

D-氨基酸检测方法研究进展

自然界中存在20种基本氨基酸,除甘氨酸外都有两种互成镜像的对映体D-型和L-型。长期以来,人们认为D-氨基酸仅存在于微生物中,参与构成细胞壁肽聚糖层。但随着分析方法的发展,人们相继在多种生物体中(包括人体)发现了多种D-氨基酸,D-氨基酸才引起人们的高度重视,并意识到它们在医药、农药和食品等的组成中起着重要作用。D-氨基酸检测方法还需要不断发展与完善,以便更好地分析和认识D-氨基酸的重要作用。主要介绍酶法、气相层析法、高效液相法及生物传感器等检测方法。     

从阿维菌素获得诺贝尔奖到中国创造

纵观世界历史,大国崛起无不伴随着科技的兴起和机制体制的突破。来自大自然的天然产物对于人类的健康起到非常重要的作用,从抗肿瘤明星分子紫杉醇到挽救了无数人生命的抗感染药物青霉素,从治疗代谢疾病到营养保健,都离不开天然产物。此外,还有大量天然产物资源没有被开发过。而随着阿维菌素的发现者Satoshiōmura教授和William C.Campbell博士,及青蒿素的发现者屠呦呦研究员因为这两种天然产物在治疗寄生虫感染病和疟疾上的应用而获得2015年诺贝尔生理与医学奖后,天然产物有望迎来其发展的第二个黄金时代。我国是世界工厂也是天然药物的资源大国,为了实现产业升级,弯道超车,实现大国崛起的中国梦,我国科学家在"十二五"期间围绕着天然产物的高产和创新两大主题开展了富有成效的合成生物学研究。阿维菌素是由阿维链霉菌产生的高效低毒生物杀虫剂,其原料产能占国际市场的100%。但我国原有生产菌株的单位发酵产量较低,高消耗、高污染、片面追求生产规模的粗放型发展模式已经成了阻碍低碳经济持续高速发展的瓶颈。如何从根本上解决问题,提高生产菌株的单位发酵产量和原料利用率,降低能耗和生产成本,减少环境污染,是促进我国从"发酵大国"向"发酵强国"转变的关键。本文以阿维菌素为例,综述其基础研究的技术发展,特别是中国科学院微生物研究所引入合成生物学技术,将阿维菌素的单位产量提高了1000倍,至9 g/L,在内蒙古新威远与阿维菌素产业联盟的公司应用,迫使默克公司全面退出阿维菌素历史舞台,从而引领产业迅速发展的过程,为我国其它天然产物生物制造品种的改良提供思路和方法。