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本成果從一株高產(chǎn) L-異亮氨酸的 C. glutamicum 出發(fā)，運用反向代謝工程策略對其代謝通路進行理性重排，以期實現(xiàn) L-蘇氨酸高產(chǎn)，特別是近期，通過熱誘導(dǎo)丙酮酸羧化酶和蘇氨酸外排泵創(chuàng)蘇氨酸產(chǎn)率紀(jì)錄，開發(fā)了一種兩段式溫控發(fā)酵蘇氨酸的重組大腸桿菌和工藝，發(fā)酵罐蘇氨酸摩爾轉(zhuǎn)化率達 103.28%。這套復(fù) 雜中心代謝途徑的自我調(diào)控維持了生產(chǎn)和生長的平衡。論文用實驗室前期構(gòu)建的一株產(chǎn)蘇氨酸的重組大腸桿菌 TWF001 為宿主，首先編輯了涉及副產(chǎn)物有機酸合成、產(chǎn)物降解和轉(zhuǎn)運的基因，并證實這一系列菌種在 37 度升至 42 度情況下的生長情況等同正常 37 度發(fā)酵；然后用一套大腸桿菌熱敏啟動子去轉(zhuǎn)錄四環(huán)素啟動子阻遏蛋白，四環(huán)素啟動子后的報告基因 37 度表達，42 度不表達。 

本項目首先借助比較蛋白組學(xué)研究技術(shù)，從細(xì)胞內(nèi)異亮氨酸合成及轉(zhuǎn)運的整體網(wǎng)絡(luò)入手，揭示其中影響氨基酸胞外積累的若干關(guān)鍵蛋白質(zhì)，研究氨基酸合成及轉(zhuǎn)運、代謝調(diào)控、底物利用、細(xì)胞通透等相關(guān)蛋白質(zhì)的作用機制。然后采用系統(tǒng)生物學(xué)和代謝工程研究手段，利用啟動子改造、基因共表達、酶定向進化等技 術(shù)進行系統(tǒng)改造，以顯著提高乳糖發(fā)酵短桿菌支鏈氨基酸生產(chǎn)水平。比較蛋白組學(xué)分析將為支鏈氨基酸高產(chǎn)機理研究奠定堅實理論基礎(chǔ)，乳糖發(fā)酵短桿菌代謝工程系統(tǒng)改造為工業(yè)化應(yīng)用提供有力技術(shù)支撐。 關(guān)鍵技術(shù) L-異亮氨酸是人體 8 種必需氨基酸之一，因其具特殊的結(jié)構(gòu)和功能，其用量逐年增長，目前國際上日本生產(chǎn) L-異亮氨酸且占壟斷地位，廠家有味之素、協(xié)和發(fā)酵和田邊制藥三家，均已發(fā)酵法生產(chǎn)，產(chǎn)率達 30-35 g/L，提取率 60-70%，我國的異亮氨酸研究起步晚，目前分批發(fā)酵大罐產(chǎn)酸率為 20-22g/L，總得率為 40- 50%，與日本相比較，我國的 L-異亮氨酸生產(chǎn)水平還很低下，主要是由于生產(chǎn)菌株絕大多數(shù)通過誘變選育獲得，少數(shù)菌株利用基因工程手段改造，但僅局限于少數(shù)合成酶基因，這嚴(yán)重制約了支鏈氨基酸產(chǎn)率的進一步提高。本成果克服了行業(yè)內(nèi)的菌株瓶頸，并優(yōu)化獲得了工業(yè)發(fā)酵工藝。

本項目分別從乳酸菌和大腸桿菌出發(fā)，通過基因工程和代謝工程改造菌株，并優(yōu)化菌株發(fā)酵條件和發(fā)酵策略，提高了生物合成 GABA 的產(chǎn)量和生產(chǎn)效率, 1 L以玉米芯水解液為碳源的培養(yǎng)基中的培養(yǎng)的 L. buchneri WPZ001 細(xì)胞通過靜置發(fā)酵和靜息細(xì)胞轉(zhuǎn)化累計可得到 GABA 117 g。主要創(chuàng)新點結(jié)論如下：發(fā)現(xiàn) L. buchneri WPZ001 可利用木糖或玉米芯水解液為碳源生長并通過靜置發(fā)酵高產(chǎn) GABA；發(fā)現(xiàn) E. coli BL21(DE3)/pET20b-torA-gadB 在信號肽 TorA 引導(dǎo)下可有效分泌表達 GadB 并可用于高效生產(chǎn) GABA；發(fā)現(xiàn)在大腸桿菌中表達 Weimberg 途徑可將木糖合成 GABA 的精簡為 7 步反應(yīng)；E. coli JWZ08/pWZt7-g3/pWZt7-xyl 以木糖直接合成 GABA 產(chǎn)量是此前葡萄糖直接合成 GABA 的報道的 3 倍。 

本研究構(gòu)建一種谷氨酸棒桿菌基因工程菌，使其同時發(fā)酵生產(chǎn)兩種產(chǎn)品：聚羥基脂肪酸酯和異亮氨酸；前者是胞內(nèi)產(chǎn)品，后者是胞外產(chǎn)品。該基因工程菌可以降低生產(chǎn)成本，具有工業(yè)應(yīng)用前景。研究結(jié)果顯示：將 phaCAB 基因簇導(dǎo)入 WM001后，WM001/pDXW-8-phaCAB 96h 產(chǎn)量為 9.58 g/L，而 WM001/pDXW-8 96h 產(chǎn)量為6.65 g/L，產(chǎn)率提高 65%達到 0.15g 異亮氨酸/g 葡萄糖。PHA 產(chǎn)量達到 28.7%(w/w)。關(guān)鍵技術(shù) 聚羥基脂肪酸酯（PHAs）是部分微生物生存在具有較高碳源與氮源的條件下，生成的一類微生物自身碳源、能源儲備物的胞內(nèi)聚酯。根據(jù)相關(guān)報道，將 PHB 合成代謝基因簇導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)，可實現(xiàn) PHB 與某些代謝產(chǎn)物的聯(lián)產(chǎn)和增產(chǎn)，提高底物的利用率。L-異亮氨酸是一種人體必需氨基酸，因其在醫(yī)藥、食品和健康保健領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，而使其近幾年的生產(chǎn)能力發(fā)展迅速，目前國際上比較先進的主流生產(chǎn)方式為發(fā)酵法生產(chǎn) L-異亮氨酸。谷氨酸棒桿菌(Corynebacteriumglutamicum)是一種小棒狀、革蘭氏陽性的食品安全生產(chǎn)菌，目前已經(jīng)用于工業(yè)生產(chǎn) L-異亮氨酸，本成果構(gòu)建能高產(chǎn) PHAs 的 C. glutamicum 菌株，具有工業(yè)化應(yīng)用潛力。 

產(chǎn)品詳細(xì)介紹 上海富粟電子有限公司專業(yè)生產(chǎn)帝光T8管中管節(jié)能燈,本公司節(jié)能燈以其超節(jié)能、省電超亮、使用壽命和保固期長等等優(yōu)點而深受廣大用戶的青睞,尤其是為中小企業(yè)節(jié)省下一筆后備發(fā)展資金。在當(dāng)今商業(yè)主流社會中,節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為公司企業(yè)的一種無形競爭的軟實力和時代潮流。 臺灣帝光管中管節(jié)能燈的功能特征: 1. 超高節(jié)能,省電達60%以上，用一年省半年，亮度比原來更亮 2.換裝方便：取下啟輝器，直接更換燈管，即為電子式節(jié)能燈 3. 低管溫38度C,較T8燈管降溫42度，可節(jié)省空調(diào)費用. 4.低溫啟動，自研專利科技產(chǎn)品，零下30度可以正常啟動照明 5. 超長壽命，履約保固16個月，質(zhì)量有保證. 6. 點燈頻率100000HZ，無頻閃、無噪音，保護眼睛健康. 6.顯色指數(shù)在85以上，顏色不失真，色彩更艷麗 7. 超高光效，發(fā)光采用純?nèi)郏庑Ш谩⒐馑サ停炼染S持率更長久 8. 低溫啟動，常溫至零下30度仍能正常啟動照明. 上海管中管節(jié)能燈廠家誠招全國經(jīng)銷商

成果與項目的背景及主要用途： 工業(yè)燃煤鍋爐型式各異，主要是正傳鏈條爐排鍋爐，占總數(shù)的 70%以上，它 們的熱效率普遍較低，平均只有 67%，比發(fā)達國家低 15～20 個百分點。其主要 原因是排煙熱損失和不完全燃燒熱損失過大。天津大學(xué)技術(shù)團隊設(shè)計發(fā)明了鏈條 燃煤鍋爐分層給煤裝置和新型排煙熱回收裝置。通過鏈條燃煤鍋爐分層給煤裝置， 可以使燃煤按照顆粒大小分層落在鏈條爐排上，使其充分燃燒。新型排煙熱回收 裝置的技術(shù)原理與傳統(tǒng)裝置不同，由少量燃?xì)庾鳛轵?qū)動熱源，用低溫排煙余熱作 為輔助熱源，排煙溫度不受回水溫度的限制。 新技術(shù)裝置可以用于各行業(yè)大型鍋爐節(jié)能改造，提高鍋爐燃燒效率，降低能 源消耗。 技術(shù)原理： 鏈條燃煤鍋爐分層給煤裝置可以使燃煤按照顆粒大小分層落在鏈條爐排上， 大顆粒在最下面、中顆粒在中間，小顆粒在最上面。 162天津大學(xué)科技成果選編 新型排煙熱回收裝置由少量燃?xì)庾鳛轵?qū)動熱源，用低溫排煙余熱作為輔助熱 源，排煙溫度不受回水溫度的限制。因此，可以將排煙溫度降低到 40℃以下， 而在該溫度區(qū)域內(nèi)，煙氣中的大部分水蒸汽都會凝結(jié)成液體水，釋放出汽化潛熱， 并為排煙熱回收裝置所回收和利用，因此，將大大提高鍋爐的熱效率。其原理圖 如下：應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測： 天津某熱源廠有 29MW 的燃?xì)忮仩t 2 臺，供熱總面積為 130 萬 m2。根據(jù)實 測，每臺鍋爐的燃?xì)庀牧?2330m3 /h，排煙溫度為 138℃（有節(jié)能器），實際運 行熱效率只有 82%。 如果能夠?qū)⑿滦团艧煙峄厥昭b置用于這 2 臺鍋爐上，按照鍋爐熱效率提高 10%，燃料消耗降低 10.86%計算，每小時可以節(jié)約天然氣 506 m3，每個采暖季 可以節(jié)約天然氣約 182 萬 m3，折標(biāo)準(zhǔn)煤 2210 噸。 目前天津市天然氣市場價為 3.25 元/m3，據(jù)此計算，每年可以節(jié)約燃?xì)赓M用 591 萬元左右。初投資約為 800 萬元，在 2 個采暖期內(nèi)就可以全部收回。此外， 每年還可以減少 CO2 排放 3567 噸。經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益都十分顯著。 應(yīng)用領(lǐng)域：燃煤鍋爐提供能源生產(chǎn)行業(yè) 技術(shù)轉(zhuǎn)化條件（包括：原料、設(shè)備、廠房面積的要求及投資規(guī)模）： 根據(jù)企業(yè)實際狀況與需求商談決定。 合作方式及條件：技術(shù)合作。 

改造設(shè)備介紹：江蘇新瑞機械有限公司有一臺由天津某廠購進的德國 WADRICH COBURA 數(shù)控導(dǎo)軌磨，因長期閑置不用，電氣元件老化，配件停產(chǎn)，決定進行電氣的改造和機床的修 復(fù)。 改造方案：1、采用德國西門子 SINUMERIK 840D 數(shù)控系統(tǒng)，替換原機床的 810 數(shù)控系統(tǒng)；2、 使用 OP010 機床操作面板；10.4”彩色液晶顯示器；PCU50 人機單元；NCU572.5 數(shù)控單元。 實現(xiàn)機床立磨頭（S1）、萬能磨頭（S2）、X、Y、Z、A、U、V、U1 軸及橫梁（W1、W2）軸的 控制要求； 3、采用西門子 611D 驅(qū)動系統(tǒng)和 1FT6 交流司服電機替換原來的驅(qū)動系統(tǒng)和電機； 4、恢復(fù)原 X 軸的曲線磨功能。X 軸為絕對值旋轉(zhuǎn)編碼器反饋，液壓驅(qū)動系統(tǒng)。

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