科创中国

行业领域

生物与新医药技术,医药生物技术

需求背景

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。在中国则称为纳豆菌胶或多聚谷氨酸、聚谷氨酸。具有良好的水溶性、可塑性、保湿型、粘结性、成膜性、成纤维性、超强的吸附性和生物可降解性等诸多独特的理化和生物学特性，降解产物为无公害的谷氨酸，是一种优良的环保型高分子材料，可作为保水剂、重金属离子吸附剂、絮凝剂、缓释剂以及药物载体等，在化妆品、环境保护、食品、医药、农业、沙漠治理等产业均有很大的商业价值和社会价值。但目前主要的生成方法有化学合成法(传统的肽合成法和二聚体缩聚法)、酶转化法、微生物发酵法等。

其中化学合成γ-PGA操作困难，步骤繁琐，难度大，成本高、产率低，纯度低，产品分子量小，而且α-PGA降解速度缓慢，难以大规模生产，不适宜于医药和食品领域的应用；固定化酶技术在实际应用中具有极大的商业价值，其优点是酶的稳定性高、对温度和pH的适应范围较大、反应条件易于控制、可回收重复使用提高产物质量、周期短、合成方法简单、生产成本低，可以用于大规模的工业生产。但酶转化法只能生产小分子量γ-PGA，从而制约了酶转化法在实际生产中生产高分子聚合物γ-PGA的应用。

需解决的主要技术难题

        本公司计划是通过优良菌种的筛选、改变工艺流和改进提取纯化环境体系的方法。目前已完成了新生产工艺路线的优化，已完成实验室小试中试试验，并在工艺路线上的重要管线部位和发酵罐罐体内设计安装敏感电子元件，用元件控制发酵操作，结合软件开发后台管理客户端（APP），实现互联网和移动互联网的可远程控制。但在发酵菌种的优化遴选技术上没有得到突破性的进展，不管是用固体发酵还是液体发酵两种形式下的正交试验结果都不是很理想，故本公司在γ-PGA的发酵新工艺生成过程中，菌种的优化遴选技术成为了急需解决的技术难题。

期望实现的主要技术目标

         本项目已完成了发酵工艺技术的优化升级，目前处于解决菌种的优化遴选阶段。公司拥有基础实验室，搭建了项目专业研发团队，可直接进行部分技术的创新研发。

        我公司希望与有生物发酵培养实验室的科研院所进行产学研合作，共同搭建实验和试验载体，完成高效生成γ-PGA的发酵菌种的优化遴选和培育。

处理进度