项目概况 

本技术中固定化材料成本低、强度高、吸附效果好，操作简便。集群效应有效提高了谷棒耐受性，较高的生物活性能大幅降低发酵时间，本项目将持续开发出固定化谷棒发酵生产赖氨酸的整套工艺，对生产菌株进行分子改造以适应固定化发酵，研究在大生产中介质的稳定性，设计符合发酵原料流体特性的固定化介质安装方案，开展工艺调控研究，探索中试生产应用关键技术，并最终实现固定化谷氨酸棒杆菌320吨发酵的工业化示范。

应用前景 

赖氨酸是人体八种必需氨基酸之一，是世界上仅次于味精的世界第二大氨基酸产业，具有十分强烈的市场刚需属性。2017年我国赖氨酸产能超过250万吨，占全球总产能的50%以上，成为赖氨酸的第一生产国和出口国。目前我国饲料工业年产量已达到2亿多吨，成为世界第一大饲料生产国，且还在以每年增加约800万吨的速度前进，赖氨酸是十分重要的动物饲料添加剂，应用量很大。其次，在食品添加剂和医学方面的需求量也在逐步攀升。该固定化谷棒发酵技术可应用于宁夏伊品生物科技股份有限公司或未来新建的赖氨酸工厂。每吨产品按节约200元计算，年总产70万吨柠檬酸预计节省生产成本1.4亿元。该项目对于提高企业经济效益，实现高效、节能、减排的生产目标，建设环境友好、资源节约型战略具有重大意义。

技术特点 

1、充分利用细胞的生物学属性，建立了一种能使细胞大规模高密度集聚、具有自增殖和自修复的智能特征、质热传递系统生态高效、反应过程可长期持续进行的催化体系。其宏观表现为细胞生命周期大幅延长、细胞集群效应显著、细胞抗逆性能明显增强、“三传”无明显障碍、生物催化剂可反复使用以及催化效率大幅提升等特性。

2、针对菌体细胞表面的化学成分和功能基团差异，设计不同介质材料，调控细胞合成EPS的基因，以促发细胞在工业环境中建立仿自然生态的生存模式，从而建立基于介质的细胞集群效应。此技术克服了以往采用聚乙烯醇凝胶包埋和戊二醛交联等方法将细胞固定于载体上的缺陷，同时也克服了深层液态发酵细胞在液相中自溶现象严重、菌体密度提升受限的问题。

研究阶段

目前该项目处于小试阶段。

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