科创中国
基于生物合成的母乳低聚糖全细胞发酵技术
发布时间:
2023-10-12
截止日期:2024-10-12
价格 双方协商
地区： 江苏省 苏州市 常熟市
需求方： 苏州***公司
行业领域
生物与新医药技术
需求背景
本项目致力于通过基因编辑技术对大肠杆菌类益生菌进行基因改造，使其能够全细胞发酵生产母乳低聚糖（HMO），主要作为添加剂广泛应用于婴儿奶粉中。由于技术门槛高，在全球范围内只有少数欧美公司具有生产能力，本项目通过基因编辑技术对大肠杆菌类益生菌进行基因改造，使其存在母乳低聚糖量产的可能。然而相关发酵技术企业主要以生产抗生素、氨基酸的发酵为主，通过野生型菌种进行诱变育种获得高产菌株发酵生产，生产方式比较粗狂、效能低下。
需解决的主要技术难题
利用合成生物学技术与发酵工程技术来生产天然代谢产物，需要攻克菌种工程化改造（即需要确定合成母乳低聚糖的关键代谢通路以及相关基因和基因簇并通过质粒导入）以及岩藻糖苷转移酶定向进化（利用移液工作站与高通量酶标仪配合工作进行高通量筛选，筛选出了最优的突变体）两大核心问题。
期望实现的主要技术目标
构建大规模高通量快速筛选的显色检测方法，构建大于10000通量的基因突变体筛选库；对pH、温度、溶解氧、碳源氮源等发酵参数进行建模整理准确预测，得出在大型发酵罐中所需要的最佳反应初始参数条件。
需求解析
解析单位：江苏省苏州市 解析时间：2023-10-17
刘全
苏州大学
教授
综合评价
该研发先利用乳糖替代IPTG作为产酶诱导剂，为重组大肠杆菌的工业化发酵生产提供参考，同时直接利用经冷冻干燥得到的游离细胞、透化细胞作为细胞生物催化剂转化乳糖生产乳果糖，有效避免了胞内酶在破碎、提取以及分离纯化过程中的酶活损失，有效降低了酶法生产乳果糖的成本，为工业上酶法生产乳果糖提供参考和借鉴。该方法在磷酸盐缓冲液体系中催化转化乳糖生产乳果糖时，磷酸盐无毒且用量较小，同时在磷酸盐体系中副产物依匹乳糖的量小于2％(w/w)，简化了后续的分离纯化，为高纯度乳果糖的酶法生产提供一种新思路。该发明通过生物酶法制备乳果糖，产物清洁无毒，分离纯化过程相对简单且能耗小，有利于实现资源节约型、环境友好型生产，同时为促进洁净、高效、环保的酶法生产乳果糖的工业化生产提供有益的借鉴。
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