中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院是國家設(shè)立的中央級農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu),是全國綜合性農(nóng)業(yè)科學(xué)研究的最高學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu),是農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)戰(zhàn)略咨詢機(jī)構(gòu),是三農(nóng)領(lǐng)域國家戰(zhàn)略科技力量,擔(dān)負(fù)著全國農(nóng)業(yè)重大基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和高新技術(shù)研究的任務(wù),致力于解決我國農(nóng)業(yè)及農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展中公益性、基礎(chǔ)性、全局性、戰(zhàn)略性、前瞻性的重大科學(xué)與技術(shù)問題。
省部級獎(jiǎng)成果
高產(chǎn)菊粉酶酵母與菊粉高果糖漿制備技術(shù)
主要完成單位 :中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所
主要完成人員 :王建華,王明華,張帆,騰達(dá),秦玉昌,劉艷艷,姚怡,何平,楊雅麟
起 止 時(shí) 間 :1997年5月—2002年12月
獲 獎(jiǎng) 情 況 :北京市科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)
內(nèi) 容 提 要 :
本成果包括高產(chǎn)菊粉酶酵母菌篩選、發(fā)酵和酶法生產(chǎn)菊粉果糖技術(shù)。
1、篩選到一株高產(chǎn)菊粉酶克魯維酵母菌Kluyveromyces marxianus IW9801,已注冊專利保藏(CGMCC0360);
2、采用高密度細(xì)胞發(fā)酵和菊粉誘導(dǎo)相結(jié)合的新調(diào)控措施,最高菊粉酶活性水平達(dá)289U/mL(發(fā)酵液),比20世紀(jì)90年代國際報(bào)道克魯維酵母菊粉酶最高值高6.8倍,解決了菊粉果糖產(chǎn)業(yè)化技術(shù)瓶頸。
3、酶的菊粉酶/轉(zhuǎn)化酶活性比1/24.72; Km(菊糖)=13.3mMol/L, Km(蔗糖)=62.6mMol/L; 最適反應(yīng)pH4.4;最適反應(yīng)溫度55℃,50℃下酶半衰期16h;首次發(fā)現(xiàn)外加Mg2+可提高酶活11.28%。
4、克隆的菊粉外切酶基因全長1599bp,編碼533氨基酸,酶MW59.2kD。編碼氨基酸序列上有10個(gè)潛在N-糖基化位點(diǎn)。其基因G+Cmo147.3%。
5、建立了產(chǎn)酶發(fā)酵、酶解菊粉和菊芋汁生產(chǎn)菊粉果糖小、中試工藝和試生產(chǎn)線,只一步酶反應(yīng),工序簡單,成本低;底物水解率大于95%。產(chǎn)物果糖含量大于90%。
6、成果推動(dòng)北京和全國菊粉產(chǎn)業(yè)發(fā)展;研發(fā)的新型功能甜味劑有利于改善市民食品結(jié)構(gòu)和健康水平;菊芋作用新糖料作物和固沙植物推廣有利于調(diào)整京郊作物結(jié)構(gòu)、推動(dòng)北京和西、北部生態(tài)及三農(nóng)問題解決。
7、經(jīng)專利初審、實(shí)審、公開、授權(quán)、查新、鑒定和引文證明產(chǎn)酶發(fā)酵和酶法制糖關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)達(dá)國際領(lǐng)先水平。2003年獲專利授權(quán)ZL98120697.2確認(rèn)專利權(quán)22條;2002年獲國家重點(diǎn)新產(chǎn)品證書2002ED326016;引文給予本成果“遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國內(nèi)外水平”和“重大突破”評價(jià)(羅明典,2003;周幗萍,2001);CA和Medline收錄本成果論文和專利5篇次;2002年應(yīng)邀到9屆歐洲菊粉培訓(xùn)班介紹本成果。
8、推廣應(yīng)用試產(chǎn)品8.4噸增效19.66萬元,測算產(chǎn)業(yè)化后增效1.67億元。