[00719712]生态皮革用关键酶制剂及生物技术

该项目属生物发酵工程领域。 用基于酶催化作用的生物技术替代传统的化学处理技术，是实现制革工业高效化和清洁化的有效途径。一直以来，制革用酶主要是从现有工业酶制剂中筛选出的，制革生物技术的开发局限于对酶使用条件的优化。由于缺乏对皮革酶和制革生物技术体系的主动和系统设计，满足制革需要的酶的种类少，特别是缺乏对制革环境条件适应性强、对动物皮的特异性成分专一性强的酶，已建立的酶脱毛等技术对不同皮革产品的广泛适用性不足，从而限制了制革生物技术深度开发及推广应用。 该项目在国家重点研发计划《皮革酶发酵工艺优化及中试、产业化放大》(计划于2021年6月30日课题完结)项目支持下，完成了皮革酶系的构建。主要创新性如下： 创新点1：对皮革酶的性能和分子结构进行主动设计，针对性地开发制革用酶。 ①用宏基因组等基因挖掘技术对能适应制革环境的微生物及其基因资源进行挖掘与筛选，并通过分子改良技术提高酶对环境的耐受性。 ②通过对宿主弹性蛋白、胶原蛋白酶基因的敲除，或通过结构模拟、理性设计和定点突变、基因重组等技术对酶分子进行定向改造，降低蛋白酶的弹性蛋白和胶原蛋白活性。 ③开发新型灰色链霉菌来源的胰蛋白酶，替代动物胰酶，并应用DNA快速多区域组合定向进化、融合自组装双亲短肽和糖基化及自降解位点修饰等技术，提高胰蛋白酶的底物专一性和发酵水平。 ④以动物皮内的糖蛋白分子为底物，筛选出适合的微生物，获得相关酶基因，并进行高效表达，开发特异性的糖苷酶。 ⑤筛选对动物油脂有降解特异性的酶基因，通过计算机辅助设计及体外定向进化等技术优化，并在毕赤酵母中实现高效表达。 创新点2：构建基于多酶协同作用的制革生物技术。 利用开发的皮革新酶，用蛋白酶、脂肪酶和角蛋白酶等的协同作用替代单一蛋白酶的作用，并对蛋白酶对皮结构蛋白和粒面的作用进行调控，在提高酶处理效果的同时，从根本上解决由于蛋白酶对结构蛋白的过度作用和难以渗透导致的皮革粒损伤等问题。 项目授权发明专利6项、发表论文4篇，获得生产许可1份，形成科技成果评价1份。近3年技术成果在企业应用并工业化生产，成果在上海威润化工科技有限公司、山东皓尊生物科技有限公司、上海奎先生物科技有限公司等行业推广应用，达到国外同类酶制剂应用效果，其中中性蛋白酶、酸性蛋白酶填补了国内空白，增强了市场竞争力。