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在1月8日召开的2015年度国家科学技术奖励大会上,江南大学陈坚教授主持完成的“酮酸发酵法制备关键技术及产业化”项目获得国家技术发明二等奖。
陈坚教授及其团队,长期开展有机酸发酵研究。在国内外率先进行了典型酮酸α-酮戊二酸和丙酮酸的发酵法制备技术开发。酮酸是一类同时具有羧基和酮基的有机酸,在食品、医药和化工等领域具有重要的应用价值。采用生物发酵法生产酮酸,是国际公认的必然趋势。α-酮戊二酸和丙酮酸分别位于碳氮代谢平衡和糖酵解途径调控的关键节点,其合成与积累涉及复杂的调控机制,由此成为碳中心代谢途径中最后两个未能实现工业发酵生产的有机酸。
该项目首次实现了α-酮戊二酸和丙酮酸的工业规模发酵,主要技术发明点为:发明了基于非营养缺陷型细胞特异性干扰的定向筛选方法和基于培养体系关键理化参数变化的高通量定向育种方法;发明了同时强化碳中心代谢途径、辅因子再生和酮酸转运的理性代谢工程方法,显著提升了酮酸积累效率;发明了流加特异性底物提高细胞对酸/高渗胁迫耐受能力的方法和基于实时代谢通量分析的酮酸发酵优化与控制技术;发明了酮酸全膜法提取技术和醇析-低温多效蒸发浓缩结晶精制工艺,实现了高收率、低能耗、低成本制备。相关成果自2009年起在多家生物技术企业实施工业化生产,产生了显著的经济效益和良好的社会效益。同时,本项目的发酵法生产丙酮酸技术转让至国际著名发酵公司日本味之素,成为该公司从中国购买的第一项发酵技术。
本项目得到国家863计划、国家自然科学基金等科技计划资助。获授权发明专利18项(另申请10项,包括美国专利4项),核心专利获得世界知识产权组织(WIPO)与国家知识产权局联合颁发的2014年中国专利金奖,形成了涵盖菌种定向高通量选育、理性代谢途径改造和发酵过程优化的专利群;发表论文50篇,其中SCI收录论文40篇;2项成果被鉴定达到国际领先水平;出版《新型有机酸的发酵法制备》等著作2部;菌种选育和代谢调控研究于2008年和2011年获得2篇全国优秀博士学位论文。“该项目发明的技术与方法,对于类似酮酸或其他有机酸的发酵法制备具有重要的借鉴意义,进而对实现有机酸发酵工业产业升级和可持续发展、增强我国有机酸生产企业的技术水平和国际竞争力,具有重大的经济和社会意义。”陈坚说。
陈坚教授
1962年5月生,江苏无锡人,博士,现为江南大学生物工程学院教授、博士生导师,食品科学与技术国家重点实验室主任。2001年9月任江南大学副校长,2005年6月起任江南大学校长。分别在清华大学、无锡轻工学院获得学士、硕士、博士学位,在日本大阪大学、东京工业大学、韩国仁荷大学等研修2年。从事发酵过程优化与控制、酶技术、食品生物技术研究。发表主要学术论文254篇,其中120多篇SCI收录论文,被SCI索引超过380次;获得授权发明专利32项。近5年来主持或完成国家和省部级科研项目9项。5项科研成果分别获国家科技进步二等奖、省、部级科技进步一等奖,其中就包括《Fenton氧化-厌氧颗粒污泥膨胀床-膜生物反应器组合技术处理难降解有机废水的研究与应用》荣获2006年中国轻工业联合会科学技术进步奖一等奖。1999年入选教育部跨世纪优秀人才培养计划,2001年获教育部第二届青年教师奖、全国优秀教师,2004年入选首批新世纪百千万人才工程国家级人选,2006年获得国家杰出青年基金。中国食品科技学会副理事长,Porcess Biochemistry、J. Agr. Food Chem、生物工程学报等国内外学术杂志编委,啤酒发酵工程技术、乳品生物技术等国家重点实验室学术委员会副主任、委员。
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