技术成果

蘑菇渣生物转化制备单细胞蛋白技术

蘑菇渣生物转化制备单细胞蛋白技术是以食用菌栽培后的废弃菌渣为原料，通过微生物 发酵将其转化为高附加值单细胞蛋白的绿色工艺。蘑菇渣富含纤维素、半纤维素及木质素等 有机质，同时含残留菌丝体代谢产物，是微生物生长的理想碳氮源。技术核心包括菌渣预处 理、功能微生物筛选及发酵工艺优化。预处理通过木质素磺化结合酶解的方法破坏渣体结构， 提升原料可发酵性；随后接入高产蛋白的产朊假丝酵母菌株，在固态或液态发酵体系中定向 代谢，将多糖及木质纤维组分转化为菌体蛋白。此过程同步降解污染物，减少资源浪费。所 得单细胞蛋白粗蛋白含量可达50%，含必需氨基酸及维生素，可作为畜禽饲料替代豆粕或 鱼粉，降低养殖成本。该技术兼具废弃物资源化与蛋白生产双重效益，为农业循环经济提供 可持续解决方案。

裂壶藻功能油脂的发酵制备技术

长链多不饱和脂肪酸作为人体营养补充剂已有超30年应用历史，其中二十二碳六烯酸 （简称DHA）和二十碳五烯酸（简称EPA）被分别称为脑黄金和血管清道夫，长期居营养 补充剂排行前列。然而，目前我国来自于深海鱼油的DHA、EPA功能油脂产品原料主要从 国外进口，此外含有DHA/EPA的鱼粉是水产饲料中的主要蛋白质原料，也主要从国外进口， 鱼油和鱼粉产业对国际渔业资源依赖度较高。裂壶藻（裂殖壶菌）是DHA藻油的主要生产 菌，目前其产品主要应用在营养保健品和婴幼儿奶粉添加剂等领域。裂壶藻同时含有大量的 蛋白质，可有效替代鱼粉，但目前的应用受制于生产价格、EPA含量等因素。本项目基于裂 壶藻开发了生产不同种类和含量的功能油脂的菌株，可以通过高含量有效降低单位 DHA/EPA的生产成本，也可以为生产高端和医药用途提供超高含量藻油产品，还可以为生 产水产饲料提供含高蛋白和DHA/EPA油脂的藻粉产品，在营养健康、医药、饲料等领域未 来具有广阔的市场发展前景。项目同时还基于整合生物糖化开发了利用非粮碳源发酵裂殖壶 菌的技术，有望进一步降低发酵成本，在水产饲料中实现大规模应用。

木质纤维素整合生物糖化技术

秸秆等木质纤维素储量巨大，将其进行降解糖化可以为大规模生物制造提供廉价的非粮 碳源。目前常规木质纤维素糖化方法是添加游离纤维素酶及半纤维素酶，但纤维素酶生产成 本较高，且核心技术掌握在少数国外公司手中，严重限制了木质纤维素的工业化利用。整合 生物糖化(CBS)是利用全细胞催化剂自身产酶，在一个反应器中完成从纤维素降解到可发酵 糖的全过程，不依赖于商业化纤维素酶制剂，从而降低成本、简化过程，可发酵糖液可灵活 对接下游有机酸、功能油脂、饲料蛋白等发酵工艺。

雨生红球藻及其虾青素的高效规模化生产

雨生红球藻是最佳的天然虾青素来源，其含量达到3%-5%。虾青素具有优异的抗氧化清 除自由基能力、增强免疫力、提高繁殖能力和保护心血管作用以及着色能力。广泛应用于健 康保健、日用化妆、医药制剂、色素添加剂和高端饲料等领域。是目前唯一被美国FDA审核 准许可用于人类直接使用的虾青素产品，于2010年已被我国批准纳入食品新资源产品目录。

高效多糖降解酶

寡糖具有多种生物活性，已广泛应用于医药、保健食品、饲料添加剂和农业等领域。清洁高效 的制备技术是实现寡糖产业的关键，多糖降解酶是寡糖酶法生产的核心环节，其优劣从根本上决 定了酶解反应的效率、成本与产品质量。本成果通过筛选获得系列具有多糖降解能力的微生物，进 一步通过基因组建库与基因挖掘等技术 , 从这些微生物中克隆获得了具有自主知识产权的几丁质 酶、壳聚糖酶、褐藻胶裂解酶、葡甘聚糖酶等多糖降解酶基因30余个，鉴定其性质并构建了系列基 因工程菌，获得了十余个高表达多糖降解酶的工程菌株，获得的壳聚糖酶、褐藻胶裂解酶、菊粉酶 等活性均优于商品化产品。这些多糖降解酶可被广泛应用于多种多糖降解，所得产物可应用于医 药、农业、食品等诸多领域，具有很好的市场应用前景。

中草药艾草与农作物秸秆混合制备发酵饲料

摘要待完善

微生物发酵胡麻油饼粕饲料的制备技术

摘要待完善

解淀粉芽孢杆菌开发应用

解淀粉芽孢杆菌 Bacillus amyloliquesfaciens C-1，本实验是自行分离的专利菌株。该菌株高产α-淀粉酶、蛋白酶、胞外多糖、脂肽、抑菌蛋白等活性物质，是一株高活力的益生菌，适用于工业化生产，开发应用潜在价值大。其全基因组序列测序拼接注释完成。C-1 的发酵及代谢产物功能研究 1.预防和治疗新生犊牛腹泻初生犊牛腹泻率高达 40%，且断乳后一个月内易罹患肺部感染及严重的腹泻。72h全发酵培养物对出生 24h的犊牛连续预防性干预2周，可降低 80%的腹泻发生率。断乳前易发生腹泻的犊牛灌胃1次该菌发酵物，12-24h即可无血痢、有效缓解腹泻症状。 2.调节免疫力、恢复菌群发育、促进僵牛生长犊牛腹泻常规治疗的抗生素使用，易发生细菌耐药性，造成抗生素的体内蓄积，产生潜在的食品安全隐患，同时出现了一定比例的“僵牛（生长迟缓牛）”。在陕西某大型牧业公司的繁育基地选择自然产生的僵牛进行干预实验，该菌发酵物连续干预 30 天可以有效的促进僵牛的生长(3月龄以内僵牛体重增加率高达 37%；3月龄以上的僵牛饲料转化率约为2.5，图1)；激活1-2月龄僵牛血清免疫因子；有效提高机体蛋白质合成率、抗氧化能力，并恢复肝功能；且可有效调节肠道菌群的丰度和种类趋于正常。图1 某牛场进行的干预实验（左图为干预前的僵牛，右图为正常牛）表1 C-1发酵液干预生长迟缓动物的单只个体最大增重月龄干预前体重（kg）干预后体重（kg）体重增加率(%)2月5天 44 67 52.33月7天 94 135 43.63月17天 78 107 37.25月8天 59 86 45.8僵牛选择标准：体重低于同年龄健康牛的15%以上。健康对照牛体重：1月龄 50±5kg2月龄 75±8kg3月龄 100±10kg4月龄 126±15kg5月龄 153±17kg6月龄 180±20kg 3.对蚊幼的毒杀作用对淡色库蚊蚊幼（2-3龄）的生物测定结果显示（图2），全发酵液48h的LC50为 1.4ml/100ml，粗提脂肽48h的LC50 为1.3mg/100ml、LC90为2.4mg/100ml。图2 C-1发酵液及粗提脂肽对淡色库蚊蚊幼（2-3龄）的生物测定 4.富含蛋白/脂肪的废水的净化处理将C-1以常规转接量接种至屠宰车间的废水后通气培养，其生长迅速，48h后废水臭味消失、澄清（图3），将悬液涂片显微镜观察，视野中均匀分布C-1的营养体细胞。图3 C-1在屠宰车间的废水中的培养。左右两个矿泉水瓶为不同环节的废水，1、2号三角瓶分别是接种C-1培养48h后的废水。

富硒酵母及其富硒食品饮料

硒是维持人和动物生命话动和正常生理功能所必需的微量元素之一，具有抗癌，保护心肌等复杂的生理功能。缺硒时，机体免疫功能降低，易发生各种缺硒疾病.已知有40余种疾病与缺硒有关，常见的如克山病、大骨节病、高血压、缺血性心脏病、肝硬化、胰腺炎、纤维瘤、癌症、肌瘤、糖尿病、白内障等。由于抗肿瘤效果显著，被誉为“抗癌之王”。我国72%面积是缺硒地区，人体普遍缺硒。目前医疗用的硒补充剂是亚硒酸盐，但亚硒酸盐不能通过饮食补硒，过量摄入会中毒。硒在人体和酵母细胞内的存在方式是有机硒，不会导致中毒。本项目提供硒酵母的生产和相关硒酵母食品的制造技术。富硒酵母是有机硒最好的补充剂之一，可以直接作为保健品，也可以作为饲料或食品添加剂。由于自然界生物富硒能力有限，现有富硒酵母生产成本较高。本技术筛选到一株高耐硒酵母，同时构建了一株人工酵母，均具有更高更强的有机硒转化能力，酵母总硒含量均优于国标。

生物转化甲烷气体联产细胞蛋白和多糖

针对我国蛋白饲料和多糖产品的巨大市场空间，团队借助专有的合成生物学技术平台自主研发了甲烷气体高值化生物转化技术，拥有我国行业内首个专利授权。利用该技术可以实现将页岩气、沼气等甲烷气体通过微生物高效转化为细胞蛋白和多糖。