文档介绍：第2章 生物技术产业化的
发展状态及其关键技术
发展状态
初级代谢产物
次生代谢产物
生物技术药物
参见:中国生物技术发展中心主页
中国生物技术信息网
生物能源
一、初级代谢产物
1. 氨基酸
世界氨基酸产业发展较好国家有美国、日本和中国。日本是世界氨基酸产品主要生产国,但近年来生产向海外转移。美国则凭借基因重组技术在氨基酸生产方面处于世界前列。生产方法以发酵法或酶法为主。
我国的氨基酸发展也非常迅猛,已能生产除了L-丝氨酸和L-色氨酸外的大部分氨基酸产品,谷氨酸的生产量居世界首位。但是除了谷氨酸钠、赖氨酸盐酸盐、蛋氨酸外,其他氨基酸的产量很小,药用和饲用氨基酸中的一些小品种和需要量增长快的大品种仍不能满足市场需求,每年还需要从国外进口。
发酵法生产的氨基酸:除上述氨基酸外所有天然氨基酸,如:谷氨酸、丙氨酸、赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸等
酶法生产的氨基酸:L-门冬氨酸、L-丙氨酸、L-半胱氨酸、L-二羟苯丙氨酸和D-p-羟苯基甘氨酸等
2. 有机酸
发酵有机酸产业在世界经济发展中占有重要地位,主要产品有柠檬酸和乳酸,小品种有衣康酸、苹果酸、葡萄糖酸和琥珀酸等。已有10多种有机酸采用微生物发酵法工业化生产。
中国的发酵有机酸产业从无到有,现已形成以柠檬酸为支柱、具有一定规模的产业体系。
我国有机酸的生产状况:200万吨/年,产值100亿元人民币/年。
我国是世界第一生产和出口大国。
,品种不断延伸,集约化程度大幅提高。
,消耗一降再降,生产成本压缩到新的
水平。
。
、新材料、新设备的应用有了很多新的收获。
柠檬酸行业现状
柠檬酸行业待解决的课题:
,仍为当务之急。
。
。
。
3. 有机溶剂及其它精细化学品
发酵生产的有机溶剂和精细化学品有:
酒精
丙烯酰胺
1,3-丙二醇
甘油
丁醇
丙酮
利用微生物的腈水合酶将丙烯腈转化成丙烯酰胺
Bioprocess for enzymatic production of acrylamide by NHase
菌种:us sp. N774,假单胞菌( Pseudomonas ) ,us rhodochrous J1, 诺卡氏菌Nocardia sp. RS,us sp,假诺卡氏菌( Pseudonocardia ),节杆菌( A rthrobacter) ,芽孢杆菌( Bacill us ) ,丛毛单胞菌( Comamonas) ,棒状杆菌( Corynebacterium) 以及短杆菌( Brevibacterium) 等
沈寅初院士等利用Nocardia sp. 86-163实现了工业化生产丙烯酰胺。在气升式发酵罐中其产酶水平达到1000万U/mL,us rhodochrous J 1 的产酶水平。2000年5月建成了年产25000吨丙烯酰胺的示范性工业生产装置,并建立了相应的成套技术和各工段操作规程,投产试车取得成功,丙烯腈转化率≥% ,收率≥98%,在菌种产酶活性、产酶工艺、水合工艺等方面都有大幅度的提高和改进,使我上均达到了。应用微生物法生产丙烯酰胺的研究成果已在江苏如化肥厂、江西农科化工有限公司、山东胜利油田、河北张家口万全柠檬酸厂、大庆油田、北京、广东等地建成了七套生产装置,年生产能力可达到75000吨。
4. 核苷类物质
肌苷
鸟苷
腺苷
黄苷
胞苷
尿苷
肌苷酸钠
鸟苷酸钠
国内年产肌苷1000吨以上
国内年产鸟苷数百吨。
鸟苷酸钠
用于生产抗肿瘤、抗病毒药物的中间体
日本味之素公司、武田化学工业公司和协和发酵公司拥有世界领先的发酵技术
肇庆星湖生物科技股份有限公司的肌苷和鸟苷的技术工艺和生产规模都在世界前列
具有多重遗传标记的枯草杆菌、产氨短杆菌的突变株