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天然活性成分的生物合成及高效分離
癌癥、冠心病、糖尿病等疾病嚴重威脅人類健康。世界衛生組織的2008最致命疾病分析報告，到2010年，癌癥將取代心臟病成為最大殺手。到2030年，每年的癌癥新發病患者將達到2700萬，死亡達1700萬。與激素代謝相關的癌癥乳腺癌、前列腺癌發病率逐年增加。世界衛生組織1990年公布的資料：美國總死亡人數中，有24.7%死于冠心病。1995年，全球1.35億糖尿病患者；而到2025年，這個數字將會達到3億；中國目前有4000萬。 而日常生活中，某些常見食品中有效成分疾病的預防及治療有顯著的作用。例如：西洋蕪荽、甘草和甘橘類水果中所含的香豆素是天然的“血液稀薄劑”，可預防血栓；十字花科蔬菜：吲哚(萊菔硫烷)可阻礙雌激素引發腫瘤生長的效用，預防乳腺癌；櫻桃、葡萄及草莓內的鞣花酸可以使致癌物失去作用；五谷中的植酸可以使促進腫瘤生長的類固醇化合物失去作用；蘋果和葡萄柚中的可溶性纖維――果膠有助于降低于膽固醇并預防糖尿病；黃豆類食物中所含有的大豆異黃酮，能夠阻止腫瘤附近長出新的微血管。2010年美國保健品及健康食品市場總銷售額達800億美元。其中，植物來源的天然保健品約占80％的市場份額。我國植物提取物行業年出口近百億元，健康產業產品可達萬億元（中糧數據）。 針對天然活性成分原料含量低，產品質量要求高的問題，該課題組采取生物合成、高效分離、工程化研究的策略，高效提取或合成天然活性成分。
北京化工大學
2021-02-01
利用海鮮菇生物合成有機硒的方法
本專利獲得的海鮮菇HM1菌株能夠將培養基中無機硒高效轉化為硒甲基硒代半胱氨酸，該菌株具有出菇和生長時間短、生長狀態穩定、高效合成硒甲基硒代半胱氨酸等優勢。
一、項目分類
顯著效益成果轉化
二、成果簡介
硒是人體必需微量元素，對人體健康具有重要作用。硒的生物活性與硒的形態密切相關，硒甲基硒代半胱氨酸是目前公認生物活性、安全性和抗腫瘤活性最佳的有機硒氨基酸。目前硒甲基硒代半胱氨酸主要通過化學合成方法獲得，生物源合成的硒甲基硒代半胱氨酸效率較低。本專利獲得的海鮮菇HM1菌株能夠將培養基中無機硒高效轉化為硒甲基硒代半胱氨酸，該菌株具有出菇和生長時間短、生長狀態穩定、高效合成硒甲基硒代半胱氨酸等優勢：己有報道硒甲基硒代半胱氨酸生物轉化效率均低于6%，HM1菌株總硒含量達到12.8-29.7 mg/kg時，硒甲基硒代半胱氨酸比例達到39.4%。專利提供了唯一高效合成硒甲基硒代半胱氦酸的食用菌菌株和合成方法。
中國農業大學
2022-08-15
合成復雜虎皮楠生物堿Dapholdhamine B
徐晶課題組的研究起始于雙環二酮化合物。團隊經由一個經典的有機人名反應——曼尼希反應，引入了關鍵的氮甲基。幾步化學修飾之后，再通過一個具有相當挑戰性的氮雜邁克爾加成反應得到化合物圖2.5。隨后，研究人員利用廈門大學黃培強教授發展的酰胺活化增環反應，快捷高效地得到四環中間體圖2.7，并通過一個分子內的SN2反應構建了關鍵的碳氮鍵得到化合物圖2.9。利用一個較少見的成烯化試劑，團隊將該化合物方便快捷地延碳，并一鍋水解為羧酸，從而完成了Dapholdham
南方科技大學
2021-04-14
內嗎啡肽-1 類似物及其合成和在制備鎮痛藥物中的應用
現代醫學所謂的疼痛，是一種復雜的生理心理活動，是臨床上最常見的癥狀之一。它包括傷害性刺激作用于機體所引起的痛感覺，以及機體對傷害性刺激的痛反應。長期疼痛給患者帶來痛苦和不安，劇痛還可以引起失眠或其他生物功能紊亂，影響患者的生活質量。因此，疼痛藥物的研發一直是全球性的熱點和難點。阿片類藥物因其止痛作用強，在緩解重度疼痛具有無可取代的地位。然而它們在起到鎮痛作用的同時往往伴隨很多副作用，很大程度上限制了其在鎮痛方面的應用。臨床上鎮痛最常應用的是阿片藥物，除了眾所周知的副作用外，不同的阿片藥物治療還可產生
蘭州大學
2021-04-14
小麥胚芽活性肽
肽是介于氨基酸和蛋白質之間的物質。肽具有吸收快、無過敏、生理活性強 等優點，是續蛋白質，氨基酸后新一代的營養品。 小麥胚芽是小麥加工業過程中重要副產品。現代研究證明，小麥胚芽肽是目前谷物類肽中抗氧化活性（能延緩衰老）和 ACE 抑制活性（抑制高血壓）最強的 蛋白肽，同時小麥胚芽肽在抗疲勞，防癌方面已經被國外消費者廣泛認可，產品市場前景廣闊。本項目經過十多年研究，開發出國內首套成熟的小麥胚芽活性肽生產技術，該技術具有設備投資小，產品品質好等優點，是小麥胚芽深加工首選。
江南大學
2021-04-11
高值化手性氨基酸生物合成技術
進入21世紀以來，手性氨基酸作為最重要的原料和中間體，市場規模也越來越大。本項目目前研發的手性氨基酸包含L-2-氨基丁酸、D-蘇氨酸、L-天冬酰胺、L-叔亮氨酸、L-色氨酸等。
創新點：
1）本項目采用一鍋化反應，以廉價的L-蘇氨酸為原料，經過工程菌催化合成2-氨基丁酸，反應時間10-12 h，原料的轉化率達到99%以上，2-氨基丁酸的產量達到100 g/L以上。
2）以消旋化蘇氨酸為原料，進行酶法拆分制備D-蘇氨酸。底物添加量達到2.5 M,反應10 h內達到完全拆分，D-蘇氨酸ee值為99%。
3）以天冬氨酸為原料，采用工程菌催化反應10-12 h，L-天冬氨酸轉化率達到了94.4 %，L-天冬酰胺產量可達120 g/L，生產強度達到12.4 g/(L•h)。
4）基于構建的基因工程菌，采用偶聯輔酶再生技術，轉化廉價底物合成L-叔亮氨酸，反應24 h，底物轉化率達95%，產量達到100 g/L以上水平。
5）其它手性氨基酸（L-色氨酸、D-氨基酸）發酵和生物合成正在陸續開展中。
6）多種高效酶制劑的工程菌株構建、發酵產酶以及多種中間體的制備。如蘇氨酸脫氨酶、亮氨酸脫氫酶、甲酸脫氫酶、ω-轉氨酶等，以及利用這些酶制備的多種醫藥中間體。
江南大學
2021-05-11
生物法合成D-精氨酸聯產瓜氨酸
D-精氨酸(D-Arg)是重要的手性試劑和醫藥中間體。可抑制癌癥擴散，治療生長激素過多釋放造成的紊亂，具有抑制DNA合成、前列腺癌細胞增殖的功能。本方法以L-Arg為原料經過化學消旋，獲得DL-Arg。而后利用基因工程技術構建重組菌株，對DL-Arg進行酶法轉化，獲得高收率及高光學純的D-Arg。同時副產物L-瓜氨酸Cit是人體尿素循環的一個重要中間代謝物，用于男性性功能障礙、高血壓和冠心病等多種疾病的治療，有助于提高機體免疫能力，且在腦血流的調節中發揮重要作用。該方法利用了化學反應的效率高、成本低的特點，又利用精氨酸脫亞胺酶對DL-Arg進行生物轉化，充分利用生物酶所具有的催化專一性的優點，使D-Arg制備路線達到高效、立體專一的特點，該方法優于國內外相應報道，具有工業化優勢，可以提高資源的利用率、減少工業廢物的產生與排放。
南京工業大學
2021-04-13
生物質糠醛基聚合物單體合成技術
糠醛來源于自然界的C5糖，是已大規模工業化生產的生物質基化工產品，其原料來源是農業和林業的廢料，包括玉米芯、稻殼、木材廢料等。由于這些可再生資源數量非常龐大，且其綜合利用不與人類競爭糧食，通過它們生產糠醛，進而發展生物質糠醛基化工產品具有非常大的潛力。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
隨著碳中和概念的提出，生物基材料，乃至生物基可降解材料，憑借其良好的環保特性而受到人們的廣泛關注。糠醛來源于自然界的C5糖，是已大規模工業化生產的生物質基化工產品，其原料來源是農業和林業的廢料，包括玉米芯、稻殼、木材廢料等。由于這些可再生資源數量非常龐大，且其綜合利用不與人類競爭糧食，通過它們生產糠醛，進而發展生物質糠醛基化工產品具有非常大的潛力。關鍵挑戰在于糠醛是單官能團化的化合物，在聚合物工業中難以發揮重要作用，因此盡管其生產原料廣泛、工業生產技術成熟，但市場容量非常有限，嚴重限制了以糠醛為基礎原料的聚合物工業應用。
華中科技大學
2022-07-27
具有抗菌抗氧化、止血性能的電活性自愈合生物活性敷料
敷料，是包傷的用品, 用以覆蓋瘡、傷口或其他損害的材料。水凝膠敷料具有維持濕潤的傷口愈合環境、吸收滲出液、透氣、冷卻傷口緩解疼痛等優點。尤其是可注射水凝膠敷料，因為其自身獨特的原位成膠性、原位封裝治療劑、與任意傷口完美吻合等，在應用中體現出了獨一無二的特性。然而，現如今開發的可注射敷料與周圍受損組織的粘合力一般較差，大多可注射凝膠敷料僅具有較為單一的生物活性，限制了其對于傷口愈合的多重促進效果。此外，強度低是可注射水凝膠敷料的缺點，發生物理破損可能導致感染并進一步誘發炎癥反應。作為傷口敷料，同時具備良好的固有抗菌性可以避免細菌感染導致的傷口愈合延遲、甚至惡化。最為重要的是，作為敷料應該具有多重途徑協同促進傷口愈合過程，來加快傷口封閉、促進傷口愈合并減少疤痕形成。因此，開發更加高效、使用更加方便、多重途徑促進傷口愈合的生物活性敷料仍是一個研究熱點也是仍然存在的難題。
西安交通大學
2021-04-11
α-烯基-β-氨基酸修飾的內嗎啡肽-1 類似物及其合成和應用
阿片類鎮痛藥物主要通過與 μ 阿片受體結合發揮其鎮痛作用。1997 年 μ 阿片受體的內源性配體內嗎啡肽被發現后，科學家們對其進行了廣泛深入的研究。研究表明，內嗎啡肽通過與 G 蛋白偶聯的 μ阿片受體結合，參與了包括痛覺、呼吸、心血管、胃腸、內分泌、行為等諸多功能的調節，其主要作用體現在鎮痛功能上。其中內嗎啡肽-1 （ Tyr-Pro-Trp-Phe-NH2 ， EM-1 ）具有優于內嗎啡肽 -2（Tyr-Pro-Phe-Phe-NH2，EM-2）的治療學特性，如獎賞行為與鎮痛作用的分離，耐受的形成
蘭州大學
2021-04-14