[01356304]工业微生物发酵关键技术及产业化

本成果是在863计划“红霉素发酵工业用菌种改造和过程优化控制技术”（2006AA020304）、国家科技重大专项“优质高效与节能减排的红霉素原料药生产技术优化”（2011ZX09203-001-03）、科技部中青年科技创新领军人才“鬼臼类抗肿瘤天然药物开发研究”、以及国家自然科学基金项目（21376066、21206035、21176059、20976038、20706012）等20项项目共同资助下完成的。 研究队伍由湖北工业大学、宜昌东阳光药业股份有限公司、湖北广济药业股份有限公司、武汉新华扬生物股份有限公司等四家单位共同组成。 发酵工程由微生物菌种遗传改造、发酵过程优化与放大、发酵产物分离纯化形成有机整体。 本项目结合高校在学科特色和人才特点上的优势,以及湖北省相关企业在各自产业领域具有的较好基础,重点研发发酵过程放大关键技术：通过微生物菌种遗传改造大幅度提升微生物生物合成能力和发酵过程的稳定性;通过发酵过程优化与放大解决过程优化效率低、底物利用率和产物得率低、发酵过程难以放大等关键共性问题;通过建立膜技术结合色谱技术等集成分离体系高效分离纯化目标产物;积极推进发酵过程放大关键技术在东阳光、广济药业、新华扬等企业的应用,实施抗生素、核黄素、酶制剂等产业化项目。 通过创新微生物菌种定向筛选和遗传改造关键技术大幅度提升微生物生物合成能力和发酵过程的稳定性;通过建立发酵过程快速放大至工业化大生产的关键技术,解决了发酵过程优化效率低、底物利用率和产物得率低、发酵过程难以放大等关键共性问题;通过创新高效、经济的发酵产物分离纯化关键技术,形成了大规模发酵体系中高纯度分离目标代谢物的新工艺与新设备。发酵过程放大关键技术研究及产业化项目研究过程形成的理论和方法,对于提高生产效率与产品质量、提升产品的市场竞争力具有十分重要作用,为扩大生产规模、满足市场需求提供了可能,也为实施售后服务、扩大竞争创造了条件。同时,高质量的发酵产品有利于规范市场竞争机制,促进了企业的优胜劣汰,减少乃至杜绝了滥竽充数的现象,有利于产品质量的稳定和提高,推动整个行业的健康积极发展,极大地提高了发酵行业的经济效益,产生了较好的社会效益。 本项目完成对解决发酵产品的绿色高效生产过程中的技术瓶颈具有重要意义,由此形成了具有市场竞争能力的生产能力。2011年至今,技术推广实现销售收入49亿元,新增利润2.16亿元、新增利税0.86亿元以上、创汇2.07亿美元以上。而且项目研究过程形成的理论和方法具有较高的学术水平和工程技术特点,适合解决我国发酵产品所面临的共性问题,促进我国发酵产业的技术升级,并实现现代生物技术与过程工程技术的深度结合,起到明显的行业示范作用。 通过对发酵过程放大关键技术的研发,形成了具有市场竞争能力的生产能力,但本项目主要针对技术层面进行研究,需要进一步加强对发酵规模放大这一技术过程中的理论基础进行深入探讨,以形成成套的共性理论体系。 所获得的技术成果在数家企业中得了良好的应用发展,取得了较好的市场应用效果。但仍需进一步将研发成果在行业内进行推广,以形成规模化的效应。