江南大学科技成果——微生物发酵生产异维生素C前体2-酮基-D-葡萄糖酸
江南大学科技成果——果蔬发酵及生物加工产品开发
江南大学科技成果——果蔬发酵及生物加工产品开发项目简介我国果蔬加工比重远低于发达国家，人民日益增长的消费需求需要果蔬加工进行创新。
生物加工技术是一种基于生物技术的新型、生态的加工技术体系和加工理念，可以增强产品的营养、改善产品的风味，延长货价期，而且适合多种果蔬原料，有成熟的工艺和成套设备，容易进行规模化生产。
农产品加工能够显著提高产品的附加值，较好解决果蔬类农产品就地消化和货价期问题，更为重要的是顺应了目前市场的消费导向，发酵果蔬以健康、低糖、低脂的特点，符合市场的消费潮流。
项目产品强化了肠道调理、功能因子等健康属性，并通过个性化的菌种定制和联合发酵技术，提升了产品的风味属性，使其滋味丰富，香气浓郁，必将受到消费者的青睐。
创新要点（1）课题组具备十分完善的发酵微生物菌种库，可以针对不同原料筛选出适宜的酿造微生物，改善发酵风味、提高发酵产品的营养价值。
以各类水果、蔬菜等农产品为原料，利用具有自主知识产权的菌种、现代科学发酵工艺，获得兼具风味和营养的果蔬汁发酵产品。
（2）课题组有完善的风味物质分析、功能物质评价技术平台，能够开展与风味物质与功能因子相关的有机酸、短链脂肪酸、多酚、多肽、多糖、生物酶等功能成分的精确分析以及与肠道调理、免疫提升、抗自由基氧化、护肝等动物模型评价或细胞学评价研究。
（3）课题组具有长期从事农产品高效开发的实践经验，能够针对具体的原理属性，采用多菌协同加工方式，建立复杂的生物加工体系，科学调节原料中各类营养组分，优化产品功能。
（4）课题组能够承担产业化生产线的方案设计，提供全套的设备选型方案，参与产业化技术优化。
同时，可以结合市场需求，进行产品类型设计和人群定位，开发特色果蔬或中药材的复合发酵制品。
关键指标（1）个性化工艺课题组已从传统酿造食品中分离筛选得到具有自主知识产权、发酵性能优良的上百株菌种，包括乳酸菌、醋酸菌、酵母菌、米曲霉等，这些微生物有着良好的发酵性能和安全性。
葡萄糖对维生素C二步发酵法生产2-酮基-L-古龙酸影响的研究
葡萄糖对维生素C二步发酵法生产2-酮基-L-古龙酸影响的研究赵军;康艳红;杨伟超;王纯利;徐慧【期刊名称】《新疆农业大学学报》【年(卷),期】2008(031)004【摘要】通过在发酵过程中添加适量葡萄糖的方法,对维生素C二步发酵混合菌系生长产酸过程进行了适当的调控.最适加糖调控措施为:装液量为20 mL/250 mL摇瓶,接种量为10%,加糖时间为发酵启动后24 h,加糖量为0.08%,培养温度为29 ℃.最终调控组与对照组相比糖酸转化率提高了3.02%,发酵周期缩短了4 h.【总页数】4页(P50-53)【作者】赵军;康艳红;杨伟超;王纯利;徐慧【作者单位】新疆农业大学,草业与环境科学学院,乌鲁木齐,830052;中国科学院沈阳应用生态研究所,陆地生态过程重点实验室,沈阳,110016;中国科学院沈阳应用生态研究所,陆地生态过程重点实验室,沈阳,110016;新疆农业大学,草业与环境科学学院,乌鲁木齐,830052;中国科学院沈阳应用生态研究所,陆地生态过程重点实验室,沈阳,110016【正文语种】中文【中图分类】TQ924【相关文献】1.维生素C前体2-酮基-L-古龙酸二步混菌发酵研究新进展 [J], 史小利;闫世梁;肖媛;张生克;李园园;曹晓伟2.D-葡萄糖串联发酵产生维生素C前体—2-酮基-L-古龙酸——Ⅱ.菌株SCB3058产生2-酮基-L-古龙酸发酵条件的研究 [J], 萨维琪;何建明;王毅武;叶晴;徐炜;尹光琳3.D-葡萄糖直接发酵产生维生素C前体——2-酮基-L-古龙酸Ⅲ.SCB3058对2,5-二酮基-D-葡萄糖酸到2-酮基-L-古龙酸的转化 [J], 董文玲;马志方;邓贻默;林海;尹光琳4.D-葡萄糖串联发酵产生维生素C前体—2-酮基-L-古龙酸——I.产酸新菌株SCBl25产生中间体2,5-二酮基-D-葡萄糖酸(盐)发酵条件的研究 [J], 何建明;萨维琪;王毅武;林海;曲纯;林红雨;尹光琳5.从葡萄糖一步发酵生产维生素C的前体2-酮基-L-古龙酸研究进展 [J], 陈策实;尹光琳因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于2-酮基-D-葡萄糖酸高产的发酵条件优化研究
研究论文基于2-酮基-D-葡萄糖酸高产的发酵条件优化研究罗秋玲，刘佳，张权，杨彬，陈修来，刘立明*(江南大学食品科学与技术国家重点实验室，江苏无锡214122)摘要：为了实现异维生素C前体2-酮基-D-葡萄糖酸在沙雷氏菌Se=ra>%,sp.FMME043中的高 效生产，在30 L发酵罐中对补料策略和发酵条件进行了优化，建立了补料分批发酵工艺。
最终 确定发酵策略为：溶氧控制在40/，在发酵16、22h及28h时分别补加64、80g和96g硫酸 铵，并且当残糖浓度降至15~25 g/L时，分五次等量补加801 g葡萄糖，优化后，发酵44 h，2- K G A的产量和转化率分别达到268.5 g/L和1.04 g/g，分别比优化前提高了 58.4/和9.9/。
本研 究结果为目前报道的产量和转化率在国 ，为2-酮基-D-葡萄糖酸及异维生素C工业化生产打下了坚实的基础。
关键词：沙雷氏菌属；2-酮基-D-葡萄糖酸;发酵优化；溶氧中图分类号"Q 815 文章编号"1673-1689(2019)02-0022-06 D O I： 10.3969/j.issn. 1673-1689.2019.02.004Optimization of the Fermentation Condition for 2-Keto-D-GluconicAcid Producing StrainLUO Qiuling，LIU Jia，ZHANG Quan，YANG Bin，CHEN Xiulai，LIU Liming*(State Key Lab. Food Sci. Technol.，Jiangnan University，Wuxi 214122，China)Abstract：In order to achieve the high production o f2-keto-D-gluconic acid(2-K G A)by Serratiasp.FM M E043，feeding strategy and fermentation conditions are optim ized in30 L ferm entor，and fed batch fermentation is established.The optim al fermentation conditions are as follo w s：the dissolvedoxygen is40%，the quality o f64,80 g，and96 g ammonium sulfate is added at 16,22 h，and28 h，respectively，and the quality o f801 g glucose is supplemented w ith five times at the residual sugarconcentration between 15〜25 g/L.Under these conditions，at 44 h，the production and the yield o f 2-KG A reached268.5 g/L and 1.04 g/g，w hich are 58.4% and9.9% higher than that not optim ized，respectively.Keywords：Serratia sp.，2-keto-D-gluconic acid，fermentation optim ization，dissolved oxygen收稿日期：2016-04-12基金项目：国家自然科学基金项目（31270079,21422602);国家973项目子课题（2013CB733602);国家863计划项目（2012AA022108, 2014AA021501，2014AA021701 )。
江南大学科技成果——微生物转化生产维生素C磷酸酯的关键技术
江南大学科技成果——微生物转化生产维生素C磷酸
酯的关键技术
成果简介
维生素C磷酸酯钠（SAP）作为维生素C（AsA）多种衍生物中性能最好的一种，克服了AsA本身存在的缺陷（如受热、见光易分解和易氧化），在体内磷酸酶作用下迅速转化成AsA。
SAP由于其优越的性能被广泛应用于医药、化妆品、食品添加剂、保鲜剂、饲料添加剂等诸多领域。
目前，工业化生产SAP主要途径为化学合成法，此法反应步聚复杂，条件不易控制，副产物较多，成本也很高。
本技术方法通过基因工程手段获得了高产维生素C磷酸化酶突变菌株。
目前该项目正在酶工程改造，以进一步提高底物的转化率。
技术指标
在反应体系中添加0.5mol/L的维生素C和0.6mol/L的焦磷酸钠，42℃转化8h维生素C磷酸酯可达到54.7g/L，转化率为42.9%。
产品性能无副产物，纯度高。
创新要点周期短、产量高。
效益分析根据目前技术水平，初步估算生产综合成本约20万元/吨，目前市场定价约为60万元/吨。
以100吨生产规模计算，毛利润可达600万元/年。
应用情况
维生素C磷酸酯钠克服了维生素C易被氧化的缺点被广泛应用于医药、化妆品、食品添加剂、保鲜剂、饲料添加剂等诸多领域。
江南大学科技成果——D-塔格糖生产技术
江南大学科技成果——D-塔格糖生产技术项目简介
D-塔格糖（tagatose）是一种罕见的天然己酮糖，是D-半乳糖同分异构体，也是D-果糖在C-4位置上的差向异构体。
它是一种潜在的保湿剂和低热量甜味剂，并具有抑制血糖升高、改善肠道菌群、抗龋齿等多种生理功效。
目前以D-塔格糖为原料的产品已经面世，D-塔格糖被作为新型甜味剂添加到饮料、谷物食品、巧克力、糖果及糖尿病专用保健品等食品中。
世界上许多大型企业，已将D-塔格糖作为功能性甜味剂添加到产品中，比如百事可乐公司在它们生产的雪碧饮料中使用了D-塔格糖，新西兰Miada运动营养食品公司将D-塔格糖应用于巧克力产品的开发。
D-塔格糖生产的原料是乳糖，而乳糖是奶酪生产过程中的副产品，价格低廉。
乳糖水解产物D-半乳糖经过异构化生成D-塔格糖。
本项目是在吸收国外先进技术的基础上研究成功的，拥有自主知识产权，并建立了适合于规模化生产D-塔格糖的生产、分离和精制等方法。
产品质量达到国外同类产品的水平，可替代进口，具有明显的经济效益和社会效益。
本项目技术获得国家高技术研究发展计划“863”计划支持。
创新要点
高效合理利用乳糖，并将之转化为功能性食品甜味剂D-塔格糖。
本项目技术具有生产工艺先进、操作方便、无污染、投资少，建设周期短、及成本低等优点。
效益分析
年产50吨D-塔格糖，总投资为500万元。
授权专利
一种功能性甜味剂D-塔格糖的制备方法，200610085922.2；
具有高产D-塔格糖能力的L-阿拉件糖异构酶的突变体酶L20A及其突变，201010112337.3。
2022年江南大学食品科学与工程专业《微生物学》期末试卷A(有答案)
2022年江南大学食品科学与工程专业《微生物学》期末试卷A(有答案）一、填空题1、细菌的鞭毛具有______功能，菌毛具有______功能，性菌毛具有______功能。
2、当宿主细胞内的大量子代噬菌体成熟后，由于水解细胞膜的______ 和水解细胞壁的______等的作用，促进了细胞的裂解。
3、ED途径的一特征反应是将2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖（KDPG）裂解为______和______，因此，其特征酶为______。
4、生长因子主要包括______、______和______，它们对微生物所起的作用分别是______、______和______。
5、真菌细胞壁的主要成分是______，另有少量的蛋白质和脂类。
低等真菌的细胞壁成分以______为主，酵母菌以______为主，而高等陆生真菌则以______为主。
6、在微生物促进人类医疗保健事业发展过程中，曾发生过“六大战役”，即______，______，______，______，______，______。
7、利用加热和辐射的物理方法可以对______进行灭菌，______和______可用加热、辐射和过滤进行消毒和灭菌。
8、植物根际微生物对植物有益的方面有______、______、______和 ______等。
9、限制性酶的命名是根据分离出此酶的______而定的，即取______的第一个字母和______的头两个字母组成3个斜体字母加以表示，遇有株名，再加在后面。
如果同一菌株先后发现几个不同的酶，则用罗马数字加以表示。
10、特异性免疫具有的特点为______、______和______。
二、判断题11、玻璃器材洗净后在急需时可采用高压蒸汽灭菌，而不能用干热灭菌。
（）12、培养自养型微生物的培养基完全可以由简单的无机物组成。
13、支持细胞大量生长的碳源，可能会变成次级代谢的阻遏物。
（）14、朊病毒是以蛋白质为主并含有微量核酸的分子病原体。
江南大学科技成果——微生物发酵生产丙酮酸的关键技术
江南大学科技成果——微生物发酵生产丙酮酸的关键技术成果简介
丙酮酸是一种重要的有机酸，广泛应用于制药、日化、农用化学品和食品等工业中，微生物发酵法生产丙酮酸具有低成本、高质量等优势。
本研究室在自行选育的四重维生素营养缺陷型菌株光滑球拟酵母CCTCCM202019的基础上，从代谢能力、鲁棒特性和环境适应性等入手，阐释了影响T.glabrata高效积累丙酮酸的关键因素。
提出并实践了全局高效调控T.glabrata代谢功能的新方法。
技术指标
发酵时间60h；丙酮酸浓度70g/L，转化率为0.56g/g葡萄糖，Para-Pyruvate/Pyr<1.4%。
产品性能发酵生产无副产物，纯度高。
创新点
实践了全局高效调控光滑球拟酵母代谢功能的新方法。
效益分析
根据目前技术水平，初步估算丙酮酸的生产综合成本约2.3万元/吨，目前市场定价约为5万元/吨。
以1000吨生产规模计算，毛利润可达2700万元/年。
应用情况丙酮酸可应用于制药工业、日化工业、农用化学品、食品、饲料工业、细胞培养、生化试剂等领域。
授权专利
控制葡萄糖和维生素浓度提高发酵制备丙酮酸产量的方法，200710131672.6；一种提高丙酮酸产量的方法，201010581532.0。
中科院科技成果——生物法生产2-酮基-D-葡萄糖酸(异维生素C)
中科院科技成果——生物法生产2-酮基-D-葡萄糖酸
（异维生素C）
项目简介
2-酮基-D-葡萄糖酸是生产异维生素C的原料，异维生素C与维生素C化学性质相似具有很好的抗氧化作用，是广泛使用的食品抗氧化剂。
目前2-酮基-D-葡萄糖酸生产主要采用荧光假单胞菌发酵生产。
上海高研院生物炼制实验室开发了一种利用克雷伯氏肺炎杆菌2,3-丁二醇合成途径缺失的突变株生产2-酮基-D-葡萄糖酸的新方法。
实验室研究表明本工艺在原料转化率、生产强度方面与荧光假单胞菌生产工艺相比具有很大的优势，同时与荧光假单胞菌发酵培养温度28-30℃相比，本菌株适宜的培养温度是37℃，在发酵过程的降温能耗方面有明显的优势。
本工艺的另外一项非常大的优势是对噬菌体感染的抗性方面，项目负责人对该克雷伯氏肺炎杆菌菌株已有近10年的研究，从未发现噬菌体感染现象发生，而目前工业上使用的荧光假单胞菌每过几年就会爆发大规模的噬菌体感染现象，并造成巨大的经济损失。
本项目的完成将推动我国异维生素C生产技术进步，具有很好的经济效益，同时本工艺具有绿色清洁的特性。
市场前景
国际市场对异维生素C需求逐年增加，目前国际需求总量约10万吨每年，同时异维生素C国际市场价格平稳，目前稳定在2万元每吨。
如果建设万吨级2-酮基-D-葡萄糖酸生产线联产异维生素C，具有很好的社会和经济效益。
江南大学科技成果——微生物发酵生产L-脯氨酸
江南大学科技成果——微生物发酵生产L-脯氨酸
成果简介
通过微生物育种和基因工程手段相结合，获得了一株脯氨酸高产菌株黄色短杆菌。
发酵培养65-68h，L-脯氨酸产量高达100g/L，葡萄糖得率为45%左右。
关键技术
本研究以玉米浆为氮源，有效的降低了发酵成本；以葡萄糖和味精为原料生产L-脯氨酸的高转化率发酵，该法绿色、环保、可持续，具有经济竞争力，有很好的产业应用前景。
知识产权
一株产L-脯氨酸的黄色短杆菌及其应用，CN201910349280.X。
项目成熟度试生产阶段
投资期望及应用情况
投资期望：根据目前技术水平，初步估算生产综合成本约7万元/吨，目前市场定价约为12万元/吨。
以1000吨生产规模计算，毛利润可达5000万元/年。
应用情况：L-脯氨酸是参与蛋白质组成的20种常见氨基酸中唯一的一种亚氨基酸，在医药领域中是复方类输液的重要氨基酸之一；在化学合成中作为小分子催化剂具有良好的手性催化效果；在抵抗极端环境下L-脯氨酸在生物体内发挥着特殊的生物学功能，对维持机体正常的生命活动起着重要的作用。
L-脯氨酸的需求不断增加，应用于医药、食品、化工及农业上等。
江南大学科技成果——代谢改造酿酒酵母高效生产葡萄糖二酸
江南大学科技成果——代谢改造酿酒酵母高效生产葡萄糖二酸成果简介葡萄糖二酸是一种重要的化合物，在医疗和工业中有着广泛的应用。
目前生产葡萄糖二酸的方法主要以化学法-葡萄糖化学氧化法为主，但该方法具有选择性低、成本高、得率低、要高温及产生大量氧化反应副产物不利于后续葡萄糖二酸的分离等局限性。
目前生物法合成葡萄糖二酸主要是在大肠杆菌中进行的，但在大肠杆菌中异源合成葡萄糖二酸被许多因素限制。
酿酒酵母因具有耐酸能力强、耐低温、可低pH发酵、没有噬菌体感染、适合大规模发酵、易分离和高抗逆性等特点，已被广泛用于产有机酸的研究，因此酿酒酵母比大肠杆菌更适合葡萄糖二酸的生产并具有更高的工业应用价值。
利用酿酒酵母合成葡糖二酸具有很好的应用前景。
创新要点1、以酿酒酵母BY4741为出发菌株，将拟南芥的肌醇加氧酶MIOX4和丁香假单胞菌的UDH基因在delta重复序位点高效表达，敲除转录抑制因子OPI1获得工程菌Bga-3，该菌株在分批补料发酵条件下能够产6g/L的葡萄糖二酸，为目前报道的最高值；2、通过提高工程菌的转运胞外肌醇的能力和工程菌自身合成肌醇的能力，解决提高葡萄糖二酸产量的关键问题；3、进一步协调肌醇用于细胞自身代谢活动和葡萄糖二酸合成之间的分配关系，并通过提高葡萄糖二酸合成途径效率和发酵优化，提高肌醇利用率和葡萄糖二酸合成的产量。
关键指标1、通过合成生物学方法和代谢工程改造酿酒酵母获得可以高产葡萄糖二酸的酿酒酵母工程菌；2、建立葡萄糖二酸规模化生产的生物过程与工艺。
酿酒酵母细胞中葡糖二酸生物合成途径构建策略知识产权一种构建重组酿酒酵母发酵生产葡萄糖二酸的方法，ZL201710280402.5；一种提高酿酒酵母工程菌株发酵生产葡萄糖二酸的方法，ZL201810091278.2；一种提高酿酒酵母工程菌株合成葡萄糖二酸效率的方法，CN201911412823.4；一种提高酿酒酵母工程菌生产葡萄糖二酸的发酵优化方法，CN201911412864.3。
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江南大学科技成果——微生物发酵生产异维生素C前
体2-酮基-D-葡萄糖酸
成果简介
D-异抗坏血酸作为维生素C的光学异构体，具有抗氧化作用强、氧化速度慢等优点，广泛应用于食品、医药、化工等工业领域。
2-酮基-D-葡萄糖酸是D-异抗坏血酸的前体。
经筛选获得一株以（NH4）2SO4为唯一氮源的高产2-酮基-D-葡萄糖酸菌株，在30L发酵罐中，发酵时间42h；产量达到265.8g/L，糖酸转化率为1.04g/g。
在500L发酵罐中，发酵48h，产量达到220g/L，糖酸转化率0.99g/g。
此生产菌株在发酵过程中无副产物生成，所得产品纯度高。
关键技术
本研究以无机氮代替有机氮，不仅降低了生产成本而且无副产物生成，纯度高，降低了分离纯化的难度；本菌株为抗噬菌体菌株，有效降低噬菌体污染的风险；以葡萄糖为原料生产2-酮基-D-葡萄糖酸的高转化率发酵，该法绿色、环保、可持续，具有经济竞争力，有很好的产业应用前景。
知识产权一株2-酮基-D-葡萄糖酸高产菌株的筛选及该菌株的发酵方法，201110317435.5；一种提高发酵法生产2-酮基-D-葡萄糖酸产量的方法，201610250613.X。
项目成熟度试生产阶段
投资期望及应用情况
投资期望：根据目前技术水平，初步估算生产综合成本约1.5万
元/吨，目前市场定价约为3万元/吨。
以1000吨生产规模计算，毛利润可达1500万元/年。
应用情况：D-异抗坏血酸作为维生素C的光学异构体，具有抗氧化作用强、氧化速度慢等优点，应用于食品、医药、化工等工业领域。
2-酮基-D-葡萄糖酸是D-异抗坏血酸的前体。