超滤技术在聚氨基酸的高纯度获取中取得了突破性进展
聚氨基酸共聚物是一类新型生物降解高分子材料，具有良好的生物相容性和生物降解性。聚谷氨酸和聚赖氨酸同属聚氨基酸。聚谷氨酸可以使肥料增效，广泛应用于精细化工、医药、水处理等领域，并可作为绿色营养型食品防腐剂。由于其结构特殊、功能多样、环境友好等特性，在农业、精细化工、食品医药等领域广泛应用。近年来，聚氨基酸成为国内外研究的热点，但其产业化却非常困难。
要实现聚氨基酸的产业化，就要使产物相对分子质量可控，尤其是要制取超高相对分子质量的产物，但前提是必须解决三个技术难点。在生产过程中，菌种生产聚氨基酸的浓度低，聚氨基酸发酵液黏度高，菌体去除困难，产物相对分子质量大，难以成型等各种难题。
为了解决这些难题，项目组从2000年起一直致力于聚谷氨酸和聚赖氨酸的基础和产业化研究，并与高校高企开展合作。为提高菌种生产聚氨基酸的浓度并获得所要的相对分子质量，他们团队采用同位素示踪法和代谢组学技术构建了聚氨基酸精准的代谢网络，发现聚氨基酸菌同时存在聚合酶和降解酶这两个关键酶的特有现象，并在国际上率先对聚赖氨酸菌的基因组进行测序，解析并揭示了两个酶的基因详细信息和功能。为降低聚氨基酸发酵液黏度，去除菌体等，研究团队又采用酸化降黏、吸附过滤手段去除蛋白菌体等杂质，并用超滤技术浓缩，获得了高纯度产品。
据报道，在聚氨基酸实际生产放大的过程中，利用工程化手段，系统解决了发酵过黏、提取及成型困难等问题。此外他们还基于菌体能量供给自我强化的过程控制技术与装备，解决了聚氨基酸生产耗能高等难题，使产品综合能耗降低50%以上，实现了聚氨基酸的高效生产。
团队不仅从理论层面上解决了技术难题，更实现了聚谷氨酸和聚赖氨酸的产业化，使我国聚氨基酸生产有了更高的水平。该功能性高分子聚氨基酸生物制备关键技术与产业化应用项目。
推荐
