本成果针对庆大霉素发酵组分复杂、发酵周期长等问题,运用计算机视觉辅助技术结合机器学习方法建立了庆大霉素组分高通量检测方法,结合ARTP诱变技术,高效筛选到庆大霉素组分较单一的C组分突变菌株。进一步,通过培养基优化和在线优化技术,建立了突变株的高效发酵工艺策略,使发酵水平达到1600U/mL以上,且发酵周期显著缩短的效果,达到了产业化能力。
本成果对棘状小单孢菌绛红变种(Micromospora echinosppra 49-92S)进行庆大霉素C组分菌株的筛选和工艺开发,采用计算机视觉辅助技术结合机器学习方法,建立了庆大霉素 24 微孔板培养图像获取装置和自主开发了基于 24 微孔板的计算机视觉辅助的图像处理软件,构建了庆大霉素效价与发酵液颜色变化的关联模型,实现了高通量快速检测的新方法。研究方法新颖,技术性强。通过高通量筛选的突变株具有组分较单一,也可推广到工业规模应用。
团队是华东理工大学从事微生物发酵的专业团队,主要研究方向为微生代谢工程和发酵过程工程。与企业合作产业化项目100多项,形成了毕赤酵母、链霉菌、霉菌、大肠杆菌等产业化技术。曾完成国家高技术研究发展计划(863计划)重点项目、“973”计划、国家重点研发计划等国家级课题10余项。研究成果获得国家科技进步二等奖4项、省部级科技进步一等奖10余项。
团队拥有教授5名、副教授7名以及研究生50余名,在基因工程菌种改造和发酵工艺优化等技术授权国家发明专利80项,授权国际专利10项。
评价单位:“科创中国”生物医药产业科技服务团 (中国微生物学会)
评价时间:2022-12-02
综合评价
主要从科技成果创新水平,市场前景,产业化路径、投资风险与回报等角度对成果转化提出综合性评价意见和建议。
该成果是采用计算机视觉辅助技术结合机器学习方法结合ARTP诱变方法可以高效从庞大的突变库中高通量筛选到目标突变菌株,技术创新性很强,突破了氨基糖苷类抗生素高通量筛选的技术瓶颈,对氨基糖苷类抗生素的菌种高通量筛选具有引领性作用。获得的组分较单一的菌种建立了相应的发酵工艺和培养基组分,具有工业应用的价值。
总之,该项目技术路线很好,技术基础扎实,转化成熟度很高,值得支持推广。
建议尽早产业化转化。
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