于慧敏:基因工程红球菌革新丙烯酰胺生产技术

 

中国生物发酵产业协会于2015年4月23日至4月25日在湖北省宜昌市成功举办第四届新型有机氮源生物发酵领域应用与发展趋势研讨会。来自清华大学的于慧敏教授出席本届会议并做了基因工程菌制造油田化学品的主题报告,于教授重点介绍了基因工程红球菌生产丙烯酰胺的最新研究成果。

石油是目前世界一次能源的三大支柱之一,统计表明2011-2014年我国进口石油量达56-60%。发展石油工业是国家的战略需求,目前在提高采油率方面多采用弹性开采,注水开采以及使用聚丙烯酰胺等表面活性剂来提高采收率。我国企业生产聚丙烯酰胺的单体丙烯酰胺大多使用的是诺卡氏菌,其生产工艺存在的问题主要是副产物的生成导致原料损失大,分离成本高,另外该反应为强放热反应,酶易失活,其制冷和浓缩成本较高。为解决上述问题,于慧敏课题组采用基因工程手段对丙烯酰胺生产菌株的副产物基因进行敲除,构建了高酶活、高抗逆的重组红球菌。

于教授介绍,课题组长期从事丙烯酰胺基因工程菌的研究,先后构建了重组大肠杆菌、重组诺卡氏菌,最终通过不懈的努力,构建的高产丙烯酰胺基因工程红球菌的酶活及产物、热耐受性显著提升。结合本次会议,于教授还对基因工程红球菌的发酵调控做了阐述,并列举了使用不同厂家的有机氮源发酵生产丙烯酰胺的实验数据,结果显示国内安琪酵母公司生产的酵母浸粉作为发酵氮源优于进口同类产品。研究表明国产酵母浸粉中氨基酸和多肽的分布更有利于红球菌发酵丙烯酰胺,其能有效地提高腈水合酶的酶活。该项目获得多项发明专利,同时获得2013年中国石油和化学工业联合会技术发明二等奖,社会效益显著。

 

(安琪微生物营养事业:聚焦微生物营养,助推生物产业发展 http://bio.angelyeast.com)