聚-γ谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)及產(chǎn)品開發(fā)前景
一、基本情況：
聚-γ谷氨酸是（Poly γ-glutamic acid）是自然界中微生物發(fā)酵產(chǎn)生的陰離子型多聚氨基酸，相對分子質(zhì)量一般在100-1000kD。聚-γ谷氨酸可在農(nóng)業(yè)、食品、化妝品、醫(yī)藥、環(huán)保等領(lǐng)域中廣泛使用，具有極大的應(yīng)用價(jià)值。項(xiàng)目組深入開展了聚γ-谷氨酸的菌種篩選、代謝工程育種、發(fā)酵工程、提取精制及其在農(nóng)業(yè)肥料高效利用、促礦物營養(yǎng)吸收、化妝品保濕等多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用研究，完成了聚γ-谷氨酸中試發(fā)酵、商業(yè)化生產(chǎn)、聚γ-谷氨酸肥料增效劑及其增效肥產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)。
二、進(jìn)展
（1）代謝工程育種自主知識產(chǎn)權(quán)專利菌株，獲得高產(chǎn)不同分子量和不同構(gòu)象聚γ-谷氨酸工程菌株；在我國率先工業(yè)產(chǎn)業(yè)化聚γ-谷氨酸，發(fā)酵水平處國際先進(jìn)水平。
（2）建立了提取農(nóng)業(yè)級聚γ-谷氨酸的工藝，聚γ-谷氨酸提取回收率達(dá)到90%以上。
（3）研制開發(fā)了農(nóng)業(yè)級、化妝品級等不同用途聚γ-谷氨酸產(chǎn)品。
（4）在國際上率先展開聚γ-谷氨酸作為肥料吸收促進(jìn)劑的農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究，初步研究聚γ-谷氨酸促進(jìn)煙草增產(chǎn)、提質(zhì)、節(jié)肥的作用機(jī)理，以及土壤鋁、干旱、高鹽、低溫等非生物脅迫下聚γ-谷氨酸增強(qiáng)水稻幼苗抗性的作用機(jī)理。
（5）開發(fā)出了聚γ-谷氨酸復(fù)合肥（水稻專用肥、煙葉專用肥）、聚γ-谷氨酸尿素、聚γ-谷氨酸水溶性肥（大量元素型、氨基酸型、微量元素型），大田應(yīng)用可節(jié)約肥料10-30%以上。
（6）建立了聚γ-谷氨酸復(fù)合肥和聚谷氨酸水溶性肥在煙草、水稻、油菜、棉花、玉米、蔬菜、柑橘、紅棗等作物大田應(yīng)用技術(shù)方法，以及在湖北省、安徽省、新疆自治區(qū)等地開展上述產(chǎn)品在水稻、棉花、煙草、油菜、柑橘、紅棗等作物的累計(jì)百萬畝次示范推廣。
三、項(xiàng)目來源
本項(xiàng)目分別獲得國家863計(jì)劃、國家自然基金、農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化基金、湖北省重大科技專項(xiàng)、湖北省重點(diǎn)科技攻關(guān)、湖北省煙草局科技攻關(guān)等國家課題資助。
四、亮點(diǎn)
1 聚-γ谷氨酸發(fā)酵法生產(chǎn)成本低，工藝成熟；
2 聚-γ谷氨酸是新型生物高分子材料，生物工程產(chǎn)品；
3 開發(fā)聚-γ谷氨酸肥料增效劑；
4 開發(fā)聚-γ谷氨酸礦物營養(yǎng)吸收促進(jìn)劑；
5 開發(fā)聚-γ谷氨酸高效保濕劑；
五、性能指標(biāo)
1.產(chǎn)率：發(fā)酵產(chǎn)率大于5%
2.純度：純化后純度可達(dá)92%以上
3.已有成果：申報(bào)11項(xiàng)相關(guān)國家發(fā)明專利，其中6項(xiàng)已獲授權(quán)，獲3項(xiàng)成果科技鑒定，1項(xiàng)成果獲獎(jiǎng)。
六、應(yīng)用領(lǐng)域
1.農(nóng)業(yè)：肥料增效劑，農(nóng)藥增效劑，重金屬鈍化劑，保水劑。
2.化妝品：保濕劑。
3.食品：食品添加劑，鈣強(qiáng)化劑，鐵強(qiáng)化劑。
4.飼料：礦物吸收促進(jìn)劑。
5.藥品：藥物載體，藥物輔料。
6.環(huán)境保護(hù)：絮凝劑，凈水劑，重金屬吸附劑。
七、研究基礎(chǔ)
1.學(xué)科：本項(xiàng)目屬于生物工程學(xué)科。項(xiàng)目的開發(fā)獲得微生物學(xué)國家重點(diǎn)學(xué)科、農(nóng)業(yè)微生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等支持。
2.人才：教授和高級工程師6名，中級和初級職稱4名，其中博士8名。博士研究生4名，碩士研究生34名。
3.企業(yè)：武漢光華時(shí)代生物科技有限公司，2013年7月份成立，注冊資本500萬元。
4.設(shè)施：全自控發(fā)酵罐、高速冷凍離心機(jī)、超低溫冷凍干燥機(jī)、膜分離設(shè)備、氣相色譜儀、液相色譜儀、PCR儀、生化分析儀、超低溫冰箱等。
