天然生物保湿剂聚-γ-谷氨酸的微生物合成关键技术

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项目简介

与化学法和提取法相比,微生物发酵法生产γ-PGA具有环境友好,工艺稳定,成本低等特点。我们开发了具有自主知识产权的、适合于工业化生产γ-PGA高产菌及工艺。以工业葡萄糖为底物,γ-PGA生产强度高,培养基成分简单,产品分子量在70万Da以上,满足化妆品级要求,具有工业化生产的潜力。

应用领域

聚-γ-谷氨酸是(γ-PGA)是一种天然的氨基酸聚合物,作为一种水溶性好、可生物降解、食用,以及对人类、动物和环境无毒的生物高分子产品,可以制成不同分子量的聚合物,应用于不同领域。γ-PGA在化妆品、环境、医药、食品、饲料添加剂等领域均具有广泛的应用前景和很大的商业价值。由于其特殊的分子结构,使其具有极强的保湿能力,更优于玻尿酸以及胶原蛋白,为新一代的生物科技保湿成分。 成果水平及国内外同类技术水平: γ-PGA的生产方法主要有化学合成法、提取法和发酵法等。化学法合成路线长,副产物多,而且化学合成的γ-PGA在土壤中分解速度慢,因此被列为环境污染的原因之一。早期日本生产γ-PGA多采用提取法,用乙醇将纳豆中的γ-PGA分离提取出来。提取法获得的γ-PGA浓度较低,且有波动,工艺复杂,生产成本高,因此也不能被广泛接受。目前主要采用微生物发酵法生产γ-PGA。微生物发酵法生产γ-PGA具有生产过程容易控制,发酵产量稳定,提取率高,目标产物产量较高,以及产物分子量适宜,环境友好等优点,是大规模生产γ-PGA的主要方法,正成为国内外γ-PGA行业的研究热点。本技术开发的γ-PGA高产菌株具有完全的知识自主权。在课题组初步筛选的优良菌株的基础,开展系统代谢工程的改造,获得了较优的γ-PGA合成水平和转化率。获得的产品分子量大于70万Da,满足化妆品级要求,工艺适合于工业化生产。 完成中试或工业生产试验所需要条件: 已经初步完成实验室小试。生产企业需具备完善的工业发酵罐设备,还需下游产品分离提取及环保等设备。希望能与熟悉γ-PGA市场情况,有发酵、化工技术基础,市场开拓能力强的企业合作。 适用范围: γ-PGA具有可食用性、无毒性、成膜性、黏结性、保湿性等特点,其应用非常广泛,既可应用于医药、食品和化妆品中,又可以作为保水剂及水果、蔬菜的防冻剂、保鲜剂,还可以作为污水处理的絮凝剂、重金属螯合剂。更重要的是,作为新一代的生物科技保湿成份,γ-PGA具有卓越的保湿性能和长期持久的抗折皱的性能。比其他聚合物商品更具优势,广泛用于化妆品领域,γ–PGA在国际化妆品药典上的命名为纳豆胶(NATTO GUM),在欧盟、日本也称为plant collagen, collagene vegetale, phyto collage。 专利名称:(附专利证书图片) 一种枯草芽孢杆菌及其在生产γ-聚谷氨酸中的应用,中国发明专利,专利申请号:201710158450.7

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