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L-谷氨酸的高效生产关键技术及产业化

成果类型:: 新技术

发布时间: 2023-09-23 15:12:36

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:“科创中国”绿色化工产业科技服务团| 胡琴 | 2023-12-10 17:50:16

该成果研发了对谷氨酸棒杆菌的基因组编辑技术,获得了新型L-谷氨酸高产菌株,使得从葡萄糖到L-谷氨酸的转化率较原有菌株提高5%以上;同时,通过配套开发膜偶联间歇透析和超声辅助细胞转型的发酵工艺,实现了L-谷氨酸发酵过程的精准控制,在780m3规模发酵罐上L-谷氨酸产酸达到240g/L,糖酸转化率达到73%;使得采用新菌种的L-谷氨酸生产技术水平达到国际领先;吨产品玉米消耗降低11%,液氨消耗降低31%,蒸汽消耗降低28%。三年来累计生产167万吨,销售额95亿元,利税15.29亿元,经济效益显著。 我国是谷氨酸生产大国,2018年全国谷氨酸(含味精)产量已达到270万吨,总产值约500亿元,占世界谷氨酸总产量的70%以上,居世界首位。因此,采用新技术对L-谷氨酸传统生产流程进行改进,可以产生显著的经济效益。

该项成果的技术要点如下: 1、建立了谷氨酸棒杆菌系统生物学分析、高效基因组编辑、高通量筛选等育种技术体系,开发了谷氨酸棒杆菌的CRISPR/Cas9基因组编辑技术、多元自动化碱基编辑方法MACBATH和sRNA表达弱化技术,实现了谷氨酸棒杆菌的三基因编辑。通过系统代谢工程与高通量自动化筛选,组合MviN突变等育种策略,获得了新型L-谷氨酸高产菌株,从葡萄糖到L-谷氨酸的转化率较出发菌株提高≥5%。在谷氨酸棒杆菌分子育种方面具有创新性。 2、通过近红外光谱学和PLS方法结合发酵过程的代谢流定量分析,指导开发了膜偶联间歇透析和超声辅助细胞转型的发酵工艺,实现了L-谷氨酸发酵过程的精准控制。 3、在780 m3规模发酵罐上L-谷氨酸产酸达到240 g/L,糖酸转化率达到73%。  

L-谷氨酸的高效生产关键技术及产业化成果由呼伦贝尔东北阜丰生物科技有限公司开发,通过采用新菌种,创新改进发酵、提取等技术,实现技术绿色化和L-谷氨酸工业化高效生产,技术具有自主知识产权和国际领先水平,吨产品玉米消耗降低11%,液氨消耗降低31%,蒸汽消耗降低28%。三年来累计生产167万吨,销售额95亿元,利税15.29亿元,经济效益和社会效益显著,推广应用前景广阔。总体而言,该项目技术思路方向很好,未来市场空间大,有利于当前政策要求,转化成熟度较高,值得支持推广。建议此技术成果向精细化工企业推广应用,必要时向“一带一路”国家转让推广。

呼伦贝尔东北阜丰生物科技有限公司成立于2010年5月,坐落于内蒙古呼伦贝尔岭东工业开发区,是阜丰集团在扎兰屯投资建设的大型氨基酸生产航母型基地。公司主要产品及年产量为谷氨酸,味精,淀粉,淀粉糖,苏氨酸,赖氨酸,复混肥等。2018年12月,被评为内蒙古自治区优秀民营企业。2020年1月7日,入选2019年全国农产品加工业100强企业名单,综合排名第58。

L-谷氨酸的高效生产关键技术实现了技术绿色化和L-谷氨酸工业化高效生产,吨产品玉米消耗降低11%,液氨消耗降低31%,蒸汽消耗降低28%。三年来累计生产167万吨,销售额95亿元,利税15.29亿元,经济效益和社会效益显著,推广应用前景广阔。

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