[00363638]以高产量、高转化率和高生产强度为目标的发酵过程优化技术

该项技术为轻工和食品领域的发酵工程课题。课题组从1995年开始研究，围绕这一研究主题已完成包括国家863计划项目、国家“十五”科技攻关计划项目和国家自然科学基金等11项国家和部、省项目。以获得高产量、高底物转化率和高生产强度相对统一为目标的发酵过程优化技术，是工业生物技术的中游技术关键。其研究不仅关系到能否发挥菌种的理想生产性能，而且会影响下游处理的难易程度，因而在整个生物产品的研发过程中具有特别重要的作用。申报项目选择工业生物技术领域的主要产品类型和所有工业微生物种类，综合运用微生物反应计量学、生化反应和传递动力学、生物反应器工程及代谢工程理论，开发了(1)基于微生物反应计量学的培养环境优化技术；(2)基于微生物代谢特性的分阶段培养技术；(3)基于反应动力学模型的优化技术；(4)基于代谢通量分析的优化技术；(5)基于辅因子调控的优化技术；(6)生物反应系统优化技术；并在聚羟基烷酸酯、谷胱甘肽、丙酮酸、谷氨酰胺转胺酶、透明质酸、聚γ-谷氨酸、蛋白聚糖和甘露醇赤藓糖醇脂等的发酵过程优化研究中取得了成功。研究期间，有10项自主研发的技术拥有知识产权；4种产品已全部实现了工业化，至今工业总产值已达到3.156亿元，利税1.359亿元；38篇论文被SCI收录(影响因子IF大于2.0以上9篇，最高IF3.8)，被SCI引用81次；出版了3本著作，包括一本专著《发酵过程优化原理与实践》；发酵法生产透明质酸、谷胱甘肽、丙酮酸、谷氨酰胺转胺酶4项成果被鉴定达到国际先进水平，并分别获得中国石油与化学工业协会技术发明一等奖、江苏省科技进步二等奖。该项技术获得的一系列成果，对发酵工程研究的定量化和可控化将产生重要影响，对提高中国发酵工业技术水平、促进生物食品产业的健康发展将起重要作用。