[00844173]酵母生物炼制的关键技术突破及产业高端应用

酵母是人类利用最早、应用范围最广、人类直接食用量最多的一种微生物。酵母产业作为古老而又新兴的产业在食品工业、医药工业、畜牧业和发酵工业中都已得到了长期而广泛的应用。全球酵母年产量约350万吨，其中中国年产约30万吨，与酵母及其相关制品的产品的销售额达千亿美元。虽然国内产能不断提升，但是受限于技术壁垒，中国的酵母产业结构单一、酵母高附加值成分的比重低、酵母培养技术落后所导致的物耗高、能耗高、排污大致使生产成本高等问题仍然困扰着中国的酵母行业，为了实现酵母产业的产品价值高端化、产品应用高端化，该项目在特种酵母育种与连续培养技术、桔青霉菌株培育及固定连续培养技术、高效过程强化与集成技术和核苷酸高端应用技术等关键技术取得了重大突破：(1)针对酵母生物炼制过程中核酸含量低、粮耗高、生物炼制水平低等问题，发明了基于细胞融合、代谢进化相结合的高核酵母选育及基于生理调控的连续发酵技术，酵母核酸含量为15-20%，达到了文献报道的最高水平；首次实现了高核酸酵母细胞的大规模连续培养，糖的利用效率提高20%，时空效率提高了77%，达到了文献报道的最高水平；发明了水相逐级分离的生物炼制新方法制备核糖核酸、多糖等多种高附加值产品实现资源化利用，实现了清洁生产，项目整体污染物排放下降80%。（2）针对核酸酶P1生产菌株杂酶多、酶活低、无法实现连续化生产等问题，发明了基于低能离子束诱变的高产核酸酶P1的菌株选育技术及固定化连续生产核酸酶P1的新技术，与国际知名酶制剂公司相比，酶活提高近2.3倍，达到了8000u/ml。（3）针对核苷酸分离工艺存在的流程长、效率低、水耗大；采用低温醇析，酒精用量大、产品纯度和收率低等问题，发明了基于过程集成的高效分离技术和复合结晶技术，使得核苷酸的分离浓度提升3-5倍、分离收率较国内外提高5-10％，达到了95%以上；核苷酸平均结晶收率较其他方法提高5-10％，产品质量明显改善。该项目技术在酵母生物炼制关键技术及产品高端化应用上取得了重大突破，建成了国际上技术最先进、规模最大的一条从酵母炼制——核糖核酸——核苷酸的联产生产线，共申请专利20项，授权11项。该技术已在南京同凯兆业生物技术有限责任公司实现了产业化，并与国内的知名企业合作，共同开发了国产高端婴幼儿奶粉市场（市场占有率60%-70%）；鉴于该技术产品的巨大质量优势和价格优势，国际知名公司与课题组均签订了长期合作协议。近3年相关产品销售额达22亿元，新增利税6.87亿元。该项目的建成，可显著提高中国酵母行业及其高端产业应用的国际市场竞争力。