[00244163]L-赖氨酸菌种改造技术推广应用
交易价格：
面议
类型：
非专利
技术成熟度：
正在研发
交易方式：
许可转让
联系人：
张益民
所在地：宁夏回族自治区银川市
- 服务承诺
- 产权明晰
-
资料保密
对所交付的所有资料进行保密
- 如实描述
技术详细介绍
"L-赖氨酸菌种改造技术推广应用"项目是中国科学院微生物研究所承担的中国科学院支撑服务国家战略性新兴产业科技行动计划项目。该项目同时获得宁夏回族自治区科技攻关计划重大专项的资助。
赖氨酸作为畜禽的第一限制性氨基酸，其用量将持续增加。中国赖氨酸企业研发投入长期不足，缺乏系统和先进的研发手段，主要工业菌株技术水平与国外存在较大差距，在转化率等关键技术指标上比国外落后5-10%。菌种生产性能的差距导致中国企业的赖氨酸生产成本明显高于国外公司，国内企业长期处于微利运营状态，难以与国外企业竞争。此外，国外赖氨酸公司以菌种专利为依据，对中国氨基酸企业提出侵犯专利权诉讼，严重限制了中国赖氨酸企业在国际市场的发展。在知识产权保护方面，无论是国内企业的专利数量还是质量均不足以保护国内赖氨酸产业的国际市场竞争力，菌种专利已经成为中国氨基酸产业发展的短板。为了提升氨基酸产业化菌种的生产性能，突破国际氨基酸行业巨头利用专利权对我国海外氨基酸市场的限制，亟需开发赖氨酸生产菌改造的关键技术。
本项目利用现代化的理性代谢工程育种技术对赖氨酸生产菌进行改造，构建具有自主知识产权的高产赖氨酸生产菌，提高赖氨酸生产指标，进而提高我国赖氨酸的生产水平，提升我国在氨基酸代谢工程领域的国际地位，增加经济效益，并为现有其它氨基酸高产菌株的改造提供坚实的理论基础和工业化生产所需的各项参数。本项目所取得成果的创造性与先进性如下：
1、建立了适合赖氨酸生产菌的遗传转化和高效表达系统。遗传操作系统解决了赖氨酸生产菌无法实现遗传转化的问题。高效表达系统解决了现有表达系统在谷氨酸棒杆菌存在表达强度较低、严紧性调节不强、表达均一性差等问题，为快速鉴定赖氨酸生产菌中影响赖氨酸产量关键基因的功能提供了保障。
2、构建了谷氨酸棒杆菌的启动子库，实现了对生产菌赖氨酸合成与代谢途径中基因表达的精细调控。本项目构建一个库容为27个，活性跨度为110倍的启动子库。
3、以野生型谷氨酸棒杆菌代谢网络模型为基础，首次重构了赖氨酸生产菌基因组规模代谢网络模型，为预测专利保护之外的不同基因修饰对胞内代谢流分布及菌体生长的影响奠定了基础。
4、应用赖氨酸生产菌基因组规模代谢网络模型预测基因靶点改造后的代谢流量分布，首次发现acn基因可以显著提高赖氨酸途径的代谢流量，弱启动子替换acn基因自身启动子使acn基因表达强度下降了98.9%，菌体呼吸强度也明显下降。
5、acn弱化的赖氨酸生产菌应用于工业化生产中，在480m3工业化大生产规模发酵罐中发酵42 h，赖氨酸产量270g/L以上，糖酸转化率达到73%以上，提取收率98.5%以上，经国内外检索查新，综合技术指标达到了国际领先水平。
本项目构建的具有自主知识产权的赖氨酸生产菌突破了国外公司对赖氨酸生产菌种的专利技术壁垒，并已成功应用于宁夏伊品生物科技股份有限公司的赖氨酸工业化生产。基于赖氨酸菌种专利的授权和PCT专利的申请，宁夏伊品目前已成为能出口赖氨酸到欧盟国家的唯一国内企业，同时也成为国内最大的赖氨酸生产企业。该项目所改造的赖氨酸生产菌各项指标明显提高，降低了宁夏伊品赖氨酸的生产成本，提高了企业的竞争力。该菌种在宁夏伊品的产业化应用对企业的创新发展和产业升级起到了重要的推动作用，应用前景广阔。自2011年7月至2014年9月，宁夏伊品公司使用本项目改造的赖氨酸生产菌，赖氨酸（98.5%、70%、65%）总产量达到55.22万吨，产品销售收入总计43.07亿元，出口销售收入16.05亿元，利税总计为4.41亿元。
本项目已获得授权专利3项，申请PCT专利1项，发表SCI论文1篇。
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