“反式乌头酸微生物绿色制造技术”项目获省技术发明奖一等奖

　　□记者 薄克国
　　通讯员 杜志强 报道
　　本报青岛讯 6月27日举行的全省科技大会上，中国科学院青岛生物能源与过程研究所吕雪峰研究员联合山东鲁抗医药股份有限公司完成的“反式乌头酸微生物绿色制造技术”项目荣获山东省技术发明奖一等奖。
　　有机酸是一类重要的生物基大宗化学品，在食品、医药、农业和化工领域都具有广泛应用。反式乌头酸是一种食品安全级的六碳不饱和三元羧酸，独特的化学结构使其具有很好的应用价值。
　　吕雪峰介绍，无论是国家战略需求还是产业经济发展，合成生物制造已经成为一个重要的赛道。“我们研制的反式乌头酸就是一种非常重要的有机酸，以前传统的植物提取和化学合成工艺都无法实现大规模低成本商业化生产，原料可及性问题严重制约了下游应用开发。”
　　在国家自然科学基金、山东省泰山学者工程、中国科学院STS计划等项目的支持下，“反式乌头酸微生物绿色制造技术”以低pH耐受的工业土曲霉作为底盘细胞，构建了“使能技术—细胞工厂—发酵工艺—分离纯化”的一体化技术体系，在国际上首次实现了反式乌头酸微生物绿色制造与生产示范，解决了原料可及性问题。
　　该项目主要针对工业菌株“能不能改”的难题，建立了高效的基因编辑技术平台和元件库，突破了多靶点和无抗筛选的改造难题；通过研究工业菌种高产有机酸分子机制，构建了高效的产反式乌头酸土曲霉细胞工厂，实现生产技术从无到有、从低到高的持续突破，实验室摇瓶产量达到57g/L；通过与山东鲁抗医药开展产学研合作，开发了可放大的反式乌头酸发酵技术，建立了全球首条反式乌头酸微生物发酵生产线，十吨罐发酵产量达到106g/L，并开发了膜浓缩和结晶联用的分离纯化技术，纯度可达98.4%。
　　吕雪峰介绍，原料可及性难题的突破进一步推动了下游多场景应用技术的开发。针对农业根结线虫防治这一世界性难题，推进反式乌头酸新型杀线虫生物农药开发，大田实验效果显著；针对数百万吨石油基邻苯类增塑剂因健康危害急需被替代而又无法替代的产业“卡脖子”困境，开发了新一代生物基增塑剂反式乌头酸酯并完成了新化学物质环境管理登记，建成了全链条技术贯通的生产线，增塑性能显著优于主流石油基和生物基增塑剂，成功应用于耐低温型氯丁橡胶、聚氯乙烯复合材料开发并实现商业化。
　　“反式乌头酸微生物绿色制造技术”是推动新型生物基化学品创制及应用开发的重要技术突破，经有关方面鉴定，达“国际领先”水平，已实现技术转让并实施产业化，将有效赋能我国特种氯丁橡胶、医用PVC材料、生物农药等行业高质量发展。