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目前R-1,3-BDO的合成主要采用化学方法，但是化学合成工艺原料成本高，有毒有害原辅料用量大，收率低（仅为64%），合成工艺风险性大，同时环境污染严重。本项目将还原酶和脱氢酶的共表达体系导入大肠杆菌，能够催化4-羟基-2-丁酮转化为R-1,3-丁二醇，建立了中试水平的反应体系。

建立了全细胞合成（R）-1,3-丁二醇催化反应体系，包括程菌单菌落培养、高密度发酵、生物转化、提取纯化、检测等。

申请专利一项： 一种双功能酶生物催化剂及其制备方法和应用（申请号：202111470133.1）

R-1,3-丁二醇（R-1,3-BDO）是一种具有广泛用途的重要手性砌块，在医药上主要是碳青霉烯抗生素合成的起始原料；在农业上是合成农药杀虫剂和信息激素的中间体；还可用于各种化妆水、药膏、牙膏增塑剂、不饱和聚酯树脂等方面。

河北省科学院生物研究所生物工程研究室团队是以项目为纽带、需求为导向的科研合作机制，是多学科交叉融合团队、专业的研发队伍。该研究室主要从事工农业微生物的研究以及植物与病原微生物相互作用的分子机制的研究。开展生物催化制备医药中间体的研究及生物合成新型生物高分子材料的开发与应用研究，掌握了大肠杆菌、毕赤酵母等工程菌的改造技术手段，建立了以还原酶、氧化酶、转氨酶为主的多种酶库，完善了工程菌高效表达蛋白酶的技术体系，创建了生物催化合成药物中间体的技术平台，形成了生物催化合成R-3-奎宁醇、S-α-苯乙醇、R-1,3-丁二醇、L-木糖等产品多项成果。

本研究成果大幅降低R-1,3-丁二醇的生产成本，预计生产R-1,3-丁二醇的成本为250元/公斤，将给企业带来直接经济效益过千万元。

与企业合作生产，或技术授权、技术转让等。