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华东理工团队破解氨糖生产技术难题

发稿时间:2024-10-23 13:06:00 来源:中国青年报客户端 作者:朱涵煜 王烨捷 中国青年网

  中国青年报客户端讯(朱涵煜 中青报·中青网记者 王烨捷)日前,华东理工大学生物工程学院赵黎明教授领衔的项目“氨基葡萄糖全生物法高效绿色制造关键技术及产业化应用”获得了2023年上海市科学技术奖一等奖。该项目提出了全生物法制备氨糖的绿色技术路线,突破了氨糖传统生产中的技术难题,已与多家企业合作应用,建成了万吨级氨糖绿色生物制造生产线。

  随着全球老龄化进程的加快,被骨关节炎困扰的人也越来越多。作为治疗和改善骨关节药品以及保健品的核心原料,氨基葡萄糖(简称“氨糖”)也被越来越多的人熟知。氨糖全球市场达百亿美元,我国产能占全球90%,却存在着传统工艺生产效率与产品品质低、绿色化水平低等挑战,需要解决菌种合成效率不高、痕量关键杂质难以去除等技术瓶颈。

N-乙酰氨基葡萄糖酶法脱乙酰生产线。本文图片均由受访团队提供。

  华理团队通过酶制剂取代盐酸对N-乙酰氨基葡萄糖脱乙酰,是实现氨糖全生物法制造的核心环节,高效脱乙酰酶的挖掘与改造是关键。“我们从嗜热微生物菌种库中通过定向筛选、分子改造获得高转化率的脱乙酰酶,并通过创制新型载体进行酶固定化来降低生产成本。”赵黎明介绍,该技术成功取代了传统的盐酸水解脱乙酰法,实现了氨糖的全生物法工业化制造。

  下游的产品是保证产品品质与效果的关键。团队通过解析关键杂质,创新了高效分离技术、合成了专用树脂和分离工艺,开发了电场流场耦合膜分离装备,提高了氨糖纯化效率,实现了高品质氨糖(纯度≥99.5%)的规模化生产,从而解决了产品容易结块发黄的行业难题。

图为高品质氨基葡萄糖产品。

  赵黎明介绍,该项目历时12年,开展了从菌种高通量筛选、代谢网络调控、发酵过程优化控制到产品分离纯化精制的全链条技术创新,大幅降低了原料单耗、过程能耗和三废排放量。迄今,该项目授权发明专利27件,发表论文44篇,制定标准5件,并在6家企业实施了产业化应用,建成了万吨级氨糖绿色制造生产线。

原标题:华东理工团队破解氨糖生产技术难题
责任编辑:白珂嘉
 
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