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1、厦 门 大 学首批科技成果产业化项目简介（医药）二八年七月目 录一、已转化或产业化项目重组戊型肝炎疫苗、重组人乳头瘤病毒疫苗、禽流感治疗性单克隆抗体、禽流感病毒快速诊断试剂盒（兽用）23高密度培养裂殖壶菌生产微生物来源DHA24二、可转化项目丙谷二肽研发24重组大肠杆菌高效表达胞外b-葡聚糖酶24东方拟无枝酸菌发酵生产万古霉素24褐黄孢链霉菌发酵生产新型生物防腐剂纳他霉素24玫瑰孢链霉菌发酵生产达托霉素24植入型控缓释抗肿瘤制剂的开发24基于循环经济理念与微生物技术的餐厨垃圾资源化与无害化处理24手性抗抑郁药物氟西汀、托莫西汀等的关键中间体(R)或(S)-氮甲基-3-羟基-3-苯丙胺的合成技术
2、24三、研发项目红法夫酵母发酵生产虾青素24重组人胸腺素原药物开发与研究24发酵法生产L-色氨酸24医用复合型组织工程支架材料的开发24口服胰岛素龙血竭缓释纳米粒24重要养殖鱼类、蟹类抗菌肽高效抗菌基因工程产品研发与应用24四、有研发前景项目抗艾滋病及抗病毒药物、抗肿瘤新药及肾茶研发24海洋微生物系列抗肿瘤候选新药的开发24一、 已转化或产业化项目重组戊型肝炎疫苗、重组人乳头瘤病毒疫苗、禽流感治疗性单克隆抗体、禽流感病毒快速诊断试剂盒（兽用）项目负责人：夏宁邵一、项目背景（一）在厦门市本行业的基本情况疫苗和治疗性抗体是现代生物制药增长最快的领域之一，然而目前在厦门市以及在福建省尚无一家疫苗或抗
3、体生产企业。（二）项目的实施对行业的作用本项目涉及2项自主研发且具有自主知识产权的基因工程疫苗，1项治疗性单克隆抗体，以及1项兽用诊断试剂。这些项目的成功转化，可使生产企业达到每年35亿元的销售规模，以及超过50的利润率，从而成为我国生物制药骨干企业之一。二、项目基础及已有条件（一）依托平台及人员团队本项目依托厦门大学“国家传染病诊断试剂与疫苗工程技术研究中心”、教育部985二期工程科技创新平台“新型疫苗工程中心”、“福建省医学分子病毒学研究中心”以及“厦门市生物药物工程技术研究中心”。在厦门市科技局和省科技厅大力协助下，中心2005年成功申报科技部“国家工程技术研究中心”，成为我省第一个国家
4、级工程技术研究中心，也是我国传染病诊断与疫苗领域唯一的一个国家级工程技术研究中心。中心在传染病防治产品研发领域一直处于国内前沿，多次承担国家重大、重点项目，获得国家科技进步二等奖等多项科研奖励，并在2006年作为厦门市自主创新和产学研合作的典型之一接受了贾庆林主席的视察。中心现有研究开发人员102人，拥有3000平方米的专用实验室和价值超过3000万元的专用仪器设备，自2000年来累计到位科研经费超过5000万元，其中近50为科研成果转化所得。中心已申请了17项发明专利，研发的创新药品已获得5项国家新药证书，并均实现产业化。（二）已经合作的企业养生堂公司是中心的长期合作伙伴。2000年养生堂公
5、司斥资1550万元与厦门大学共建联合实验室，这些项目均为联合实验室的重点研发项目。养生堂公司总部设立于杭州，是我国著名民营企业，拥有“农夫山泉”等全国驰名商标。为实现戊型肝炎疫苗项目在厦门市的转化，养生堂公司2005年专门成立了“厦门养生堂生物技术有限公司”，负责厦门产研基地的建设。三、项目研发内容及目标“重组戊型肝炎疫苗”是高度原创性国家一类新药，已申请3项国际发明专利，具有完整自主知识产权。该项目于2005年完成一、二期临床试验；2007年7月获得国家药监局三期临床批文。该项目一直受到厦门市重视和支持，先后获得863计划重大项目、福建省科技重大专项、厦门市重大科技产业项目资助。“人乳头瘤病
6、毒疫苗”该项目采用独创的原核表达和纯化技术，已申请5项发明专利，具有完整自主知识产权。该项目现已完成中试研究，于2007年7月2日向药监局递交了国家一类新药临床试验申请。先后获得福建省科技重大专项、厦门市重大科技产业项目资助。“禽流感治疗性抗体”项目在国家科技支撑计划资助下完成前期研究，在动物试验中证实可有效治疗禽流感，并且不受禽流感病毒变异的影响，具备了成为应对禽流感的国家战略储备药物的最重要特征。有关成果已申请了3项国际发明专利，于今年6月通过科技部组织的专家验收。“禽流感病毒快速诊断试剂盒（兽用）”项目获国家禽流感防治专项和省科技重大专项、省科技重点项目、厦门市重大科技产业项目资助，研制
7、的试剂盒灵敏度高、特异性好，而且不需要任何仪器设备和特殊人员，可满足疫情现场即时检测需求。已有15个国家和地区向我们索取产品进行试用，香港渔农署、德国联邦兽医研究所禽流感实验室、美国疾病预防控制中心（CDC）中亚司等单位已对本试剂进行了部分质量评估并反馈了积极信息。项目目标在于获得新药证书和生产文号。四、项目技术成熟度戊型肝炎疫苗项目已获得三期临床批文，人乳头瘤病毒疫苗项目已申报临床批文，禽流感病毒快速诊断试剂盒（兽用）即将完成临床研究，均属于近期产业化项目。禽流感治疗性抗体项目正在进行临床前研究。五、项目产业化需要的支持条件厂房用地、资金扶持、政策优惠。六、项目的应用范围、前景及收益戊型肝炎
8、疫苗用于戊型肝炎的预防。戊型肝炎是全球最主要的病毒性肝炎之一，正逐步取代甲肝成为我国以及众多发展中国家的第二大肝炎，具有良好市场前景。人乳头瘤病毒疫苗用于人乳头瘤病毒（HPV）相关疾病如宫颈癌等的预防。宫颈癌是女性第二大肿瘤。HPV疫苗的市场价值和社会效益极其巨大，2006年美国默克公司的HPV疫苗上市后一年的销售额超过10亿美元！本产品是国内单位第一个申报的HPV疫苗，预计价格可比进口疫苗低10倍以上，且具有自主知识产权，在我国及广大发展中国家具有良好竞争优势。禽流感是继“非典”之后全球面临的最主要传染病大爆发威胁，迄今仍缺乏有效治疗药物，病死率高达60%以上。“禽流感治疗性抗体”项目在国际
9、上第一个发现了通用治疗性单克隆抗体，成为当今前景最好的禽流感应急治疗药物候选者，其成功产业化将带来显著的社会效益和可观的经济效益。禽流感疫情防制的最关键环节之一在于即时发现动物疫情，但迄今仍缺乏能很好满足基层防疫人员进行快速现场禽流感病毒检测的手段。“禽流感病毒快速诊断试剂盒”在现有国内外多种同类产品种在操作可靠性、灵敏度、特异度方面具有最好的综合优势，市场前景巨大。高密度培养裂殖壶菌生产微生物来源DHA项目负责人：卢英华一、项目背景与必要性DHA，又称为“脑黄金”，全名二十二碳六烯酸(Docosahexaenic Acid)，是一种Omega-3(-3或称n-3)多元不饱和脂肪酸，人体自身难
10、以合成，必须从外界摄取。DHA分子式为C22H32O2，分子量为328.49。DHA属于人体必需脂肪酸之一，有重要的生理调节功能和保健作用，缺乏时可引发一系列症状，包括生长发育迟缓、皮肤异常鳞屑、不育、智力障碍等。DHA是人脑的主要组成物质之一，占人脑脂质的10%左右。其增强记忆与思维、提高智力等作用十分显著。DHA还能保护视网膜，有预防近视和改善视力的作用。DHA是视网膜组织的重要组成成分，它不规则的分布在视杆细胞外围感光部分的磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸中，约占其中总脂肪酸含量的30-40%。DHA对婴幼儿的视觉发育、视觉功能的正常发挥有非常重要的作用。相关研究表明，如果婴幼儿的饮食中富含D
11、HA，则他们比普通儿童的视觉灵敏，而且视觉功能得以快速发育。如果妇女妊娠期膳食中缺乏DHA，可能会导致胎儿失明。FAO（联合国粮农组织）/WHO（世界卫生组织）油脂营养专家顾问报道，婴儿出生体重偏低，有许多原因，缺乏DHA是最重要原因之一。怀孕期间接受DHA补充的女性，怀孕期较长，婴儿出生体重较高。DHA是-3系中唯一可以通过胎盘的不饱合脂肪酸，经胎盘进入胎儿脑部的DHA可提供胎儿脑细胞分裂所需，健全脑细胞组织，帮助胎儿脑部之发育成长。为能生下聪明健康的孩子，母亲应多补充DHA。高血脂症是导致心脑血管疾病的最重要致病因素，目前全球每年有数千万人因心脑血管病患死亡或残疾，已成为人类的“第一杀手”
12、。已经证实，DHA不仅是构成高等动物细胞的重要成分，而且对心血管疾病有特殊的预防和治疗效果。DHA能调节血脂有效成分，具有清理血清胆固醇和甘油三醇、扩张和软化血管、健脑益智的功效，能从许多环节上有效地防止动脉粥样硬化性疾病和血栓性疾病。有关研究还表明, DHA能作用于许多不同类型的组织和细胞, 具有抑制炎症及免疫的作用, 包括减少炎症因子的产生, 抑制淋巴细胞增殖等。DHA还具有预防老年痴呆症、神经性疾病的功效。基于以上原因，从饮食中获取DHA已成为人们的共识，而传统的DHA产品正是通过在食物中添加DHA达到这个目的。除了在一些低级的陆地绿叶植物的茎和叶中含有少量的DHA外，大多数植物及动物体
13、内很少含有EPA和DHA，在自然界中DHA主要分布在海洋生物中，特别是生活在深海和寒冷地区的海洋生物中含量尤为丰富。目前DHA的主要来源是海产鱼油，如：沙丁鱼、Anchovy和Menhaden的眼窝脂肪。但鱼油来源的DHA存在以下不足：（1）鱼油资源有限，产量不稳定，鱼油产量及品质波动很大，远远不能满足市场需求；（2）鱼油中DHA含量不高，仅占7%14%，且很难与大量的EPA和其它结构类似的高度不饱和脂肪酸分离；（3）纯化工艺复杂，产品得率低。要获得纯度较高的DHA，分离纯化工艺非常复杂，成本也比较高。并且在实际生产过程中鱼油多被氢化，-3多不饱和脂肪酸被氢化饱和，降低了其在鱼油中的含量，造成
14、了原料的浪费，同时也损害了DHA和EPA的品质；（4）鱼油易于氧化，难以应用于食品添加剂行业。由于鱼油含有很重的且难闻的鱼腥味，虽然经过复杂的提纯工艺，鱼腥味仍然难以除去，使得用海产鱼油生产的DHA推广受到一定的限制；（5）不利于环境资源的保护。对DHA等-3多不饱和脂肪酸的市场需求也在不断增加，也会导致某些为了商业利益而不计后果的过量捕捞行为的出现，给环境资源保护带来了负面影响。因此，寻找DHA的商业化生产的可替代性来源受到了广泛关注。研究表明，作为DHA商业来源的深海鱼类，自身不能合成DHA，它们体内所含有的DHA来自于海洋微生物、植物性浮游生物和动物性浮游生物，它们是通过海洋食物链而富积
15、在海洋鱼类、爬行动物和软体动物中的。在海洋食物链中脂肪酸的主要生产者是海洋藻类，在许多植物性浮游生物和海藻中已发现含有高水平的EPA和DHA，同时研究表明在鱼和动物性浮游生物中这两种-3多不饱和脂肪酸的含量与在相同水域中的一些海藻中的相同。除了海洋藻类外，还发现有一些海洋微生物具有合成DHA的能力，特别是在某些低等的真菌和细菌的脂肪中含有丰富的DHA(如Mucrales、Thaustochytrium、Schizochytrium、Entomophthora obscyura)等,其中一些海洋真菌的DHA含量尤为丰富，例如破囊壶菌(Thraustochytrium aureum) 中的DHA占
16、总脂肪酸含量的34%。已经报道有它的8个属30多个种能够产DHA。除此以外，有好几种海洋微生物含有DHA，它们都是商业化生产DHA 的可能性来源。用微生物作为替代资源，代替鱼油来发酵生产-3多不饱和脂肪酸，尤其是DHA具有如下优势：(1) 可以全年进行生产，不受原料和产地的限制。现在微生物发酵技术的快速发展也给高密度培养产DHA的细菌提供了必要的技术支持；(2) 从微生物中提取得到的油脂不像鱼油制品那样含有胆固醇，产品品质可以保证；(3) 微生物发酵法生产的油脂没有杀虫剂和重金属离子的污染；(4) 微生物发酵生产的油脂含有大量必需脂肪酸，微生物脂肪酸组成比较简单，多不饱和脂肪酸的含量比较高，富
17、集也比较容易，这种高纯度简化了提纯过程，在商业生产上可大大降低生产成本；(5) 微生物发酵法生产DHA，发酵条件比较容易控制，进而为控制脂质产量和组成提供了可能；(6) 微生物可以生产含多不饱和脂肪酸（PUFA）的磷脂、糖脂等，这些物质有许多具有特殊的药用价值；(7) 产PUFA的微生物富含蛋白质、微量元素、维生素、抗氧化剂等，在膳食配方中可以作为大量营养素和微量营养素的来源；(8) 可以利用基因工程手段来选育高产菌株，并结合微生物产多不饱和脂肪酸的代谢途径，利用代谢调控的方法来控制多不饱和脂肪酸的组成；(9) 利用微生物发酵生产DHA还可以减少因市场需求而大量捕捞带来的对环境的影响，对环境资
18、源的保护具有潜在的意义，同时微生物发酵法生产多不饱和脂肪酸产品，在生产过程中三废极少，工厂的建设和投产也不会对环境带来负面影响。根据美国渔业部门的统计数字，2006年全球鱼油产量出现下降，而与此同时对鱼油产品的需求正在上升，DHA产品的价格呈逐年增长趋势。国内DHA生产以鱼油来源为主。目前国内鱼油的年产量约3万吨左右，除大量用于化工业和饲养业外，鱼油保健品业所利用的原料鱼油不到5%，且大部分鱼油质量不高，大部分依赖进口，仅2006年6月份国内进口鱼油达2512.82吨，较往年增长72.8%。鱼油保健品的市场售价也日趋走高。6年市售食品级低浓度(22%-25%)DHA价格在26.9万元-36.5
19、万元/吨；食品级高浓度(27-30%)73万元-109.5万元/吨，而纯度为99.9的DHA售价高达16.8万美元/公斤。 国内DHA保健品的年销售额约在37亿元左右，其中国外品牌产品约30亿元，基本控制着国内市场。截止到2006年2月，经卫生部批准上市的鱼油保健品共64种，其中进口产品39种(28种来自美国，占进口品种的84)，国产产品25种。国内鱼油生产企业20多家，经销企业数千家，没有一个油类保健品产品有绝对的市场占有率，因此开发具有自主产权的微生物来源DHA产品就显得尤为重要。二、国内外研究现状和发展趋势利用微生物的生物合成能力，尤其是它们合成-3多不饱和脂肪酸的能力，进行-3多不饱和
20、脂肪酸商业化生产，被视为很有发展前景的DHA来源。因此，日本、美国等国纷纷对微生物发酵生产DHA进行了研究，取得了很大的进展。迄今为止DHA生产菌最有希望的来源主要集中于海生异养微藻和破囊壶菌、裂殖壶菌等海生真菌，在它们体内DHA以甘油三脂形式存在，完全与鱼油中DHA的存在形式一致。Bajpai等发现破囊壶菌ATCC34304总脂肪酸中50%均为DHA，在含2.5%淀粉的培养基上光照培养，其DHA 产量达到511mg/L；Iida等对培养基进行了优化后破囊壶菌细胞产量达到5.7 g/L；Li Zuyi 等则发现破囊壶菌ATCC28210在培养基中有更分散的形态，在初步优化培养基条件后，ATCC
21、28210最高DHA产量达到850 mg/L； Nakahara等从Yap岛珊瑚礁区域分出的一株破囊壶菌SR21无论是DHA产量或生产率都很高，5d发酵生物量和DHA产量分别达到59.2 g/L和15.5 g/L，这是迄今为止已报道的利用微生物生产DHA的最高值。总之，近年来利用微生物发酵法生产多不饱和脂肪酸DHA的研究已经取得了很大的进展，国外已有商业生产的成功先例，我国目前这方面的工作则刚起步，所进行的工作主要集中在以下几个方面：(1) 从海洋生物群中继续筛选DHA含量高，且易于分离提纯的海洋真菌、细菌和微藻；(2) 对现有的几种高产DHA的微生物继续进行诱变等改造以提高其生产能力，并对现
22、有发酵工艺和反应器进行改进；(3) 研究DHA的浓缩提纯技术。随着基因工程等现代生物技术的发展，对海洋微生物进行基因改造、筛选，发酵工艺技术下游分离提纯技术的改进，作为利用鱼油生产DHA的替代方法的微生物发酵法生产DHA也将获得更大的进步。三、技术成熟程度采用松花粉垂钓法，从浙江温州乐清海湾红树林分离、纯化到300株菌，培养后提取油脂，GC-MS测定其脂肪酸组成，其中一株合成的长链高度不饱和脂肪酸只有二十碳五烯酸（EPA）与二十二碳六烯酸(DHA) ，且DHA占总脂肪酸的56.24%，占不饱和脂肪酸的84.07%，接近目前国内外报道的最高水平。经1吨发酵罐中试实验，生物量达到70 g/L,总油
23、脂占细胞干重的65%，其中DHA含量占油脂重量的40%，达到了18 g/L,与国外生产水平相当。四、应用范围、前景和收益 DHA产品有着广泛的应用领域：（1）在人类的高级营养保健品和食品领域，目前比较普遍应用在婴幼儿，孕妇及其他成人奶粉制品中，具有健脑，保护视力，抗血栓，抗肿瘤，提高免疫力等生理功效。（2）在水产养殖业的饲料添加剂领域：DHA是幼鱼正常生长和发育所必需的，降低死亡率和畸形率，对虾蟹的性成熟、产卵和孵化均有显著影响，投喂富含DHA的饲料时，满足了亲虾正常性成熟和卵巢发育的需要，产卵量和孵化率都大大地提高，添加DHA的水产饲料其饲料利用率提高，死亡率降低，免疫力提高，生殖力上升。（
24、3）在畜禽和家畜工业的饲料添加剂领域，DHA可改善家禽的生产性能，如促进鸡只骨骼的发育和提高青年公鸡的繁殖性能、缓解因患腹水症导致的肉鸡死亡和因球虫而导致的生长性能的降低；但不影响家禽的产蛋量、蛋重和饲料效率。（4）在宠物饲料添加领域：DHA具有改善观赏鱼类、宠物（猫，狗等）、皮毛动物微循环系统、神经系统、，促进新陈代谢、增强免疫力、提高成活率、减少疾病、促进生长、提高饲料转化率、降低饲养成本等效果。同时，对猫、狗、狐等皮毛动物而言，还能显著改善皮毛质量，使动物的皮毛光滑柔顺，并减少皮肤病的发生。 本技术先进，前景看好。如生产1公斤饲料级DHA原粉（DHA含量30-40），成本约100 元人民
25、币/公斤，目前市场售价在300 元/公斤以上，利润空间很大。二、可转化项目丙谷二肽研发项目负责人：赵玉芬一、项目背景与必要性丙谷二肽在危重病人，包括小孩、成人及老年人的救治过程中，对危重的病人进行合理的营养支持，减少并发症的发生，促进病人尽快康复，从而提高危重病人救治成功率，这已成为提高危重病人救治成功率的关键。主要应用范围：作为药物应用于严重感染、复合性骨折、创伤、大手术、大面积烧伤，化学毒物伤害、辐射伤害、有害物伤害病人的治疗和恢复。二、项目基础及已有条件（一）人员团队本实验室长期从事有机磷化合物的合成，在氨基酸、核苷等的酯化和磷酰化方面有着丰富的经验，有从事有机合成和药物分析多年的经验丰
26、富的教授和副教授数名，在学的博士生和硕士生数十名。厦门大学医学院药学系在药物化学及药理学方向的科研工作已全面展开，正进行多项科研基金及新药项目的研发工作，一支具有雄厚实力，坚实人才基础和物质保障的科研队伍在不断发展壮大中。总之，科研技术人员充足，素质高，且具有多年的合作经验，能保证工作协调进行。（二）设备及依托平台厦门大学有很好的结构测试条件，拥有500兆和300兆核磁共振仪，高效液相色谱（HPLC），液相色谱质谱质谱（LC-MS-MS），元素分析仪，荧光分析仪，红外光谱仪，紫外光谱仪，岛津制备液相色谱仪（LC-8A），FACSAria流式细胞分析分选仪，生物安全柜，毛细管电极制作和操作系统，
27、进行量子化学和QSAR计算及分子模拟的计算机工作站等先进技术设备，可进行化合物结构改造和修饰的模拟设计。医学院拥有药剂学及药代动力学实验平台，可进行各种药剂学实验。（三）取得的成果创新性丙谷二肽合成工艺突破了传统的二肽合成路线，采用磷试剂对氨基酸进行保护和活化，降低了生产成本及毒副产物残留量。技术国内首创，已经取得中国（ZL02123369.1）以及美国（US2005233977）专利授权，同时与福建两家制药厂家共同申报，拥有原料药和注射液的生产许可证（原料药证书：H20041518，注射液证书：H20045404）以及新药证书（国药证字H20041038）。（四）已经合作的企业丙谷二肽已与丽
28、珠集团、海王制药集团合作生产。三、项目研发内容及目标丙谷二肽是一种营养型的治病救人的药品，在医药领域应用范围广，产品生命周期长，类似于葡萄糖输液，不会产生抗药性。希望扩大生产规模，将丙谷二肽产品作为福建省的拳头创新产品，并发展拥有自主知识产权的系列多肽药物，如胸腺肽等，为福建的经济发展做出贡献。四、项目技术成熟度丙谷二肽项目已实现产业化；五、项目产业化需要的支持条件1.丙谷二肽项目需要合作的企业：通过GMP认证的制药企业；2.投产条件：丙谷二肽项目可在多数制药企业进行生产，技术和设备要求简单，可直接进行；六、项目的应用范围、前景及收益据资料统计，目前美国每年人均消费氨基酸为5瓶，每瓶含丙谷二肽
29、3克左右。按目前每克2美元左右计算，美国28300万人有84.9亿美元的市场，利润最保守按10计算，将有8.5亿美元的利润。同样，欧洲、日本也有相应规模的大市场。国内的市场以0.3人口需要计算，一个治疗周期需要7瓶（20g/mL规格每瓶按出厂价280元），每年将有76亿人民币的市场。随着丙谷二肽在临床中的应用研究的深入，其应用范围将进一步扩大。丙谷二肽的项目优势： 1. 出口优势：2007年1月获得美国专利授权，专利保护期有17年，因此该系列产品出口到国外具有长期的时间优势；2. 国内优势：N(2)-L-丙胺酰L谷胺酰氨原料药已获评为国家重点新产品，国家科技部、国家商务部、国家质量监督检验检疫
30、总局、国家环保总局联合授予，是国内同类产品中唯一获得该殊荣的，在国内具有绝对的竞争优势（证书编号：2005ED105006）3. 是一种营养型的治病救人的药品，在医药领域应用范围广，产品生命周期长，类似于葡萄糖输液，不会产生抗药性。重组大肠杆菌高效表达胞外b-葡聚糖酶项目负责人：卢英华项目摘要：针对我国b-葡聚糖酶主要依靠进口、产品价格高的问题，从菌种构建、发酵工艺、到产品分离、包被及稳定化处理技术、应用技术等方面进行攻关，生产出能有助调节动物消化道的营养生理、改善动物生产性能并且在常温下保存稳定的低成本b-葡聚糖酶。本项目所用产酶菌株是一株以大肠杆菌为宿主菌，经高效分泌型表达质粒PLF3转化
31、后得到的基因工程菌，极大地提高了b-葡聚糖酶的表达量，并使b-葡聚糖酶分泌到培养基中，简化了分离步骤。该菌株能合成含30%内切b-1, 3-葡聚糖酶和70%内切b-1, 4-葡聚糖酶的复合酶，两种酶的结合作用能够将b-葡聚糖这一长链非淀粉粘性多糖迅速降解成数段短链，快速降低黏度。目前技术已基本成熟，可进行产业化生产。一、项目背景与必要性我国饲料工业虽然得到迅速发展，但抗生素、生长激素的的毒副作用日益受到质疑，人们盲目追求“低投入，高产出”造成的畜产品药物残留已成为阻碍畜产品出口的壁垒。饲料资源短短缺也已成为阻碍饲料工业发展的因素。酶制剂以其独特的生物学功能和天然绿色产品备受关注。饲用酶制剂的开
32、发研究已成为生物技术在饲料工业中应用的重要领域。酶制剂不但可以提高畜禽生产性能和减少排泄物的污染，同时也为开辟新的饲料资源，降低饲料生产成本提供了行之有效的途径，并为饲料工业高效环保、节粮和可持续发展提供了保障和可能性。酶制剂作为一种新型高效饲料添加剂，其优点是以调节动物消化道的营养生理、微生态平衡和食糜的理化性质而改善动物的生产性能；它本身无毒、无残留，是一种天然的绿色产品，在体内完全代谢或被利用。“高产、优质、高效、无污染”是21世纪畜牧业可持续发展的主题。酶制剂以其独特的优点将会有一个广阔的发展前景。b-葡聚糖酶是专一性水解b-葡聚糖的水解酶。b-葡聚糖是一类非淀粉类多糖，它是由30%的
33、b-1, 3-葡萄糖苷键和70%的b-1, 4-葡萄糖苷键组成的链状多糖。大麦中含有2-10%的b-葡聚糖，在用大麦酿造啤酒时，由于麦芽汁中含有这种多糖导致粘度很高，无法过滤；在成品中如果含b-葡聚糖，将会在啤酒冰冻后形成雪花状浑浊物。因此在啤酒生产中要添加b-葡聚糖酶。在饲料工业中，由于饲料大麦、燕麦胚乳中含b-葡聚糖，而动物肠道不分泌降解该糖的酶类，导致饲料营养价值降低。在饲料中添加少量的b-葡聚糖酶，可增加家畜对谷物的消化与吸收，并可消除饲料中的抗营养因子，提高饲料的利用率，从而提高畜禽生长速度和饲料转化率，使大麦等禾谷类作物作为优质的能量饲料而应用于饲料生产。它本身无毒、无残留，是一种
34、天然的绿色产品。因此，b-葡聚糖酶的应用价值，已日益引起关注。在我国，随着玉米资源的紧缺，禾谷类作物部分或全部代替玉米用于动物饲料的趋势日见明显，b-葡聚糖酶在动物饲料中的需求越来越大。目前国内对b-葡聚糖酶的研究多停留在实验室阶段，实际生产厂家屈指可数，而且大都利用木霉、黑曲霉、枯草芽孢杆菌、丝状真菌等进行生产，菌体生长慢，产量低，酶活只有20-500 IU/mL），而且国内产品以固体发酵为主，后处理工艺粗糙，大多未经稳定化处理，因此酶的稳定性差，损失率高，生产成本和使用成本相应提高。因此，目前国内b-葡聚糖酶的需求主要通过进口满足，来源窄、价格高。本项目的开发则主要针对上述问题，生产低成本
35、高稳定性的b-葡聚糖酶制剂，属于国家政策性鼓励开发产品，也完全符合绿色食品的生产和使用标准，因此具有极其重要的社会经济意义。本项目成功将b-葡聚糖酶从枯草芽孢杆菌中获得的b-葡聚糖酶基因（杂交基因）和BRP分泌系统克隆到质粒pLF3中，再转入大肠杆菌BL21(DE3)中，极大地提高了b-葡聚糖酶的表达量，并使b-葡聚糖酶分泌到培养集中。经1吨发酵罐中试实验，产酶量达到了1600 IU/mL以上，达到国际报导的最高水平，且发酵生产周期短，只需30小时。厦门市发酵行业总体上处于起步阶段。其中，厦门同安汇盛生物技术有限公司投资四千多万元建设了发酵生产线，但基本处于有设备、无项目状态，尚未正常生产。本
36、项目的实施，可提高该公司的效益。二、项目基础及已有条件本项目的研发由厦门大学化学化工学院生物工程课题组完成，依托厦门大学化学化工学院福建省化学生物学平台，以取得以下成果：1. 已获得编码-葡聚糖酶杂合基因的重组大肠杆菌BL21(DE3)； 2. 已开发出了一种廉价培养基，并对菌株发酵过程（温度、溶氧、pH、培养周期、流加方式等）进行了优化控制，在30 L发酵罐上培养30 小时最终胞外-葡聚糖酶活性达到1600 IU/mL；3. 已获得-葡聚糖酶的粗提工艺条件；4. 初步研究了b-葡聚糖酶的稳定性包括贮存稳定性、pH稳定性、温度稳定性及对胃肠蛋白酶的耐受性；5. 在实验室生产出了成品；6. 完成
37、了产品的1吨发酵罐规模的工业中试生产试验；7. 目前已着手与厦门汇盛生物技术有限公司合作。三、项目研发内容及目标项目针对我国b-葡聚糖酶主要依靠进口、产品价格高的问题，从菌种构建、发酵工艺、到产品分离、包被及稳定化处理技术、应用技术等方面进行攻关，最终目标是生产出能有助调节动物消化道的营养生理、改善动物生产性能并且在常温下保存稳定的低成本b-葡聚糖酶产品。四、项目技术成熟度近期可实现产业化。五、项目产业化需要的支持条件（一）需要合作的企业厦门汇盛生物技术有限公司、厦门金达威维生素股份有限公司。（二）投产条件具有完整的发酵、分离生产线。（三）需投入的经费设备投资约1000万元。六、项目的应用范围
38、、前景及收益应用范围：食品添加剂、饲料添加剂、制糖工业及啤酒工业。前景及收益：国内近年来粮食连年丰收，造成小麦大量积压，仅河南省就积压有270亿千克；2000年底至2001年春，小麦价格低于玉米0.15元/kg，个别地区甚至相差0.20元以上，这为小麦大量用作畜禽饲料提供了物质基础。而小麦欲作为优质的能量原料用于饲料工业，需要在饲料中添加b-葡聚糖酶，以消除麦中的抗营养因子，提高畜禽的生产性能。这一趋势使得-葡聚糖酶的需求量也持续增加。我国目前已经形成了具有相当规模的酶制剂市场，据不完全统计，国外约有17家企业的饲用酶制剂产品出现，国内大约有100多家具有一定生产能力酶制剂的企业，随着大批生产
39、工业酶制剂厂家向饲料行业的转型，这个数字还会增加。但目前由于我国酶制剂生产厂工艺、设备落后，研究开发的经费投入不足，全部经费不到产品销售额的1%，因此科技人员数量很少，新产品的开发受到很大制约，新酶种和新用途的研制、开发速度非常缓慢，再加上产品结构不合理，迄今为止，真正形成生产规模的只有-淀粉酶、糖化酶和碱性蛋白酶等34个产品，对-葡聚糖酶的研究大多处于实验室研制阶段，对-葡聚糖酶的高效表达研究大大滞后，酶合成能力较低。总的来说，国内-葡聚糖酶产品活性低、稳定性差，市场占有率很低。国内生产厂家都使用木霉、黑曲霉、枯草芽孢杆菌、丝状真菌等普通菌种进行生产，菌体生长慢，产量低（20-500 IU/
40、mL），无大的可开发潜力。而且国内-葡聚糖酶以固体发酵为主，产品质量不稳定，后处理工艺粗糙，大多未经稳定化处理，因此酶的稳定性差，损失率高，生产成本和使用成本相应提高。迄今为止，虽然做了很多工作，但进口-葡聚糖酶垄断国内市场的局面始终未能打破。因此，b-葡聚糖酶，尤其在我国，具有极大的可开发空间。二十世纪末-葡聚糖酶大规模应用于啤酒工业。因此， b-葡聚糖酶在啤酒行业也具有很大的市场潜力。近年来，葡聚糖对制糖工业的负面影响越来越受到糖业界的重视。葡聚糖等多糖的存在导致糖份损失，由于其粘度大，增加了过滤的困难和影响结晶工序的操作。多糖降低了原糖的质量，因为糖类的天然性及高度可溶性，很难在加工中去
41、除它们。因此，-葡聚糖酶在制糖业中也有极其重要的应用。据文献报导，因葡聚糖形成而消耗蔗糖将导致大约每10 000吨 甘蔗直接损失7吨蔗糖。由于葡聚糖的存在，导致制糖业提取率降低，最后糖蜜中残留蔗糖量增多，造成的损失是蔗糖转化成葡聚糖损失的3-5倍。有的糖厂防治葡聚糖的方法是添加杀菌剂，不但成本增加，且不符合绿色食品的要求。部分糖厂使用葡聚糖酶来处理煎汁中的葡聚糖，减少了糖分损失，取得了较好效果。此外，-葡聚糖酶在植物有害真菌防治、水解酵母细胞壁、改性增溶方面的应用也有不少研究报道。-葡聚糖酶还可用于牙膏中起到明显的洁齿作用，应用于洗涤剂中增强洗涤产品的去污能力，同时在食品、造纸、油井压裂等许多
42、方面也被广泛应用。本项目所用基因工程菌能够成功地胞外分泌b-葡聚糖酶，生长速度快，生产周期短，酶产量高（1600 IU/mL），生产每公斤b-葡聚糖酶（酶活5000 kIU/kg）成本只需30-40元，售价在100元/公斤以上，因此具有很好的收益。东方拟无枝酸菌发酵生产万古霉素项目负责人：卢英华一、项目的背景与必要性万古霉素是由东方拟无枝酸菌(Amycolatopsis、oriertalis)的发酵液中分离得到的具有抗革兰氏阳性菌的一种糖肽类抗生素，同期由美国礼莱公司开发成产品，并于1958年获FDA批准上市。从上世纪80年代开始，由于-内酯酰胺类抗生素的大量使用，耐药菌相继出现，尤其是近几年
43、来随着临床上出现的耐甲氧西林金黄色葡萄(MRSA)和耐甲氧西林表皮葡萄球菌(MRSE)的感染病人增多，并发现了难辨梭菌(CD)是酿成伪膜性肠炎的主要原因。而目前MRSA被认为是最顽固的耐药菌，它几乎对所有的-内酯酰胺类抗生素包括第三代头饱菌素都具有耐药性，对大部分四环类和氨基糖苷类等其它抗生素也能产生高度的交又耐药性。至1982年，在美国的大医院中，由该耐药菌引起的感染已由2%上升到20%以上。国内的研究表明，1998一2000年耐甲氧西林金黄色葡萄球菌敏感的比例高达30%。人们发现，对青霉素过敏患者，万古霉素与一些氨基糖苷类药物合用具有协同作用;口服万古霉素对产毒的难辨梭菌有效，可用来治疗由
44、抗生素引起的伪肠炎。这样，万古霉素在临床上常被用作治疗由MRSA引起的严重感染病首选药物和被用作在-内酯酰胺类抗生素或其他抗菌药物治疗失败后可以使用最后手段，同时万古霉素被国际抗生素专家誉为 “王牌抗生素”。由于万古霉素独特的作用机制，且多肽类抗生素在体内易分解，使其不仅在临床上而且在畜牧业上也得到了广泛的应用。万古霉素适用于治疗对甲氧西林具有耐药性之葡萄球菌所引起的严重或致命感染。对青霉素过敏患者及不能使用其他抗生素包括青霉素和头孢菌素类或治疗无效患者，或是对其他抗菌物质具有耐药性，而对万古霉素敏感的细菌所引起的感染，万古霉素均适用。世界每年万古霉素的需求量总计大概4050吨，其中25吨左右
45、在美国市场销售，其次是日本和欧洲主要国家市场。估计世界年销售额约在5亿6亿美元之间。万古霉素作为窄谱抗生素的二线用药，国际市场需求量增幅始终保持在3%4%之间。从近几年来万古霉素的销售数量及金额的变化图来看，数量及金额的波动变化始终保持一致，并且都呈上升趋势。2003年，万古霉素的年销售额约为2亿人民币，较2002年增长了36.6%，在抗菌药医院用药金额的排行中排在第28位；2004年1季度，万古霉素销售金额的同比增长为32.1%，销售数量增长了39.2%，在抗菌药医院用药金额的排行中排在第25位。而去甲万古霉素在近几年的销售数量及金额都呈下降趋势，而且起伏较大，数量的下滑较金额明显。2003
46、年，去甲万古霉素的年销售额约为1亿人民币，较2002年下降了3.9%，在抗菌药医院用药金额的排行中排在第41位；2004年1季度，万古霉素销售金额的同期比较下降了14.7%，销售数量减少了7.4%，在抗菌药医院用药金额的排行中排在第43位。二、万古霉素结构万古霉素(Vanoomycin)和去甲万古霉素(Norvancomycin)均系糖肽类抗生素，在结构上相似，所不同的是去甲万古霉素在末端氨基上比万古霉素少一个甲基。图1 万古霉素的结构三、项目成熟程度已完成1吨发酵罐中试生产实验，技术指标如下：发酵单位: 6000-7000 U/mL；发酵时间： 120 h；提取收率： 50-60%。万古霉素
47、生产流程摇瓶种子液斜面孢子甘油管发酵液二级培养液一级培养液柱层析柱吸附滤液纳滤超滤解析液冻干粉精制滤液万古霉素质量标准USP28标准和EP5.0两种标准。四、应用范围、前景和收益人用新型抗生素和畜牧业新型抗生素，万古霉素原料药（药品级）目前市场价在1500美元/公斤以上，生产成本约为1300人民币/公斤，利润非常可观，且市场销售量大。褐黄孢链霉菌发酵生产新型生物防腐剂纳他霉素项目负责人：卢英华，敬科举一、项目的背景与必要性食品在加工和贮藏过程中极易受到微生物的污染，一般用来杀灭或阻止腐败菌和致病菌生长, 以增加食品安全性和延长其货架期的方法大致可分为下列三大类: 物理方法, 采用温度处理(低温
48、或高温) ，降低Aw 值，气调、辐照、高压和脉冲杀菌等。化学方法：使用无机、有机化学合成药物和发烟。生物方法, 添加食用级的微生物或其发酵剂，从而产生抗微生物代谢物(自然发酵和控制发酵) 。许多加工处理方法和防腐剂只能杀死部分微生物，即使经过超高温杀菌后仍可能有活菌残留。而且, 许多杀菌方法还对食品的风味和质地有不良影响, 更重要的是会破坏其中的营养成分, 降低了食品的营养价值。在传统食品保藏中加入了化学防腐剂虽然可显著的延长食品的保质期，但许多防腐剂影响人类健康。因此, 人们逐渐把注意力转向天然防腐剂的开发和应用上来, 利用微生物制取天然生物防腐剂已成为食品保藏研究的热点，从微生物资源中开发天然食品防腐剂具有十分广阔的前景。纳他霉素(Natamycin)也称游链霉素(
