河南省生物催化及生物基产品国际联合实验室

仪器中心网址:

http://sk.henau.edu.cn/plus/list.php?tid=12

中心简介:

河南省生物催化及生物基产品国际联合实验室自2016年批准建设以来，始终围绕经济建设和社会发展亟待解决的重大问题，借力国外合作对象如美国加州大学戴维斯分校、澳大利亚昆士兰科技大学、马来西亚登嘉楼大学等的前沿研究思路和研究手段，持续开展新型生物催化剂的发现和改造、高附加值生物基产品的研制、虫－菌互作资源化转化有机固废的研究，获得了重要的研究成果，产生了显著的社会影响力。

研究方向:

新型生物催化剂（微生物菌株和酶）的发现和改造。近年来，采用基因组挖掘手段发现了新型的淀粉脱支酶、纤维二糖磷酸化酶、β－葡萄糖苷酶、磷壁酸酶、苯乙烯单加氧酶等，它们的催化功能如耐热性、底物谱特性等具有更适合应用的性质，为建立新的催化体系提供了可能。本实验室还致力于酶分子的改造，采用结构域拆分融合、二硫键的引入、B因子优化等策略改造木聚糖酶，获得了催化活性更高、热稳定性更强的突变酶，为降低酶的生产成本和用酶成本奠定了基础。
2、高附加值生物基产品的研制。针对农作物秸秆的高值化利用，实验室进一步采用蒸汽爆破预处理玉米芯，获得饲料用低聚木糖，按150 ppm添加到鸡、猪饲料中，与对照组相比，添加玉米芯低聚木糖使仔猪平均日增重提高11.9 %，平均日采食量提高6.7 %，并且使仔猪营养性腹泻降低45%以上；42日龄肉鸡平均体重较对照提高9.4%，平均日采食量下降10.1%，平均日增重提高9.6%，料肉比下降17.2%，与饲喂抗生素土霉素钙的处理相当，目前该技术已转让郑州一丛生物科技有限公司，获利50万元。另一项高附加值产品的开发是由木糖产出肌醇，即维生素B8，其在生物医药、农业生产中具有广泛应用价值。木糖占作物秸秆干重的20-30%，其有效利用直接关系到秸秆生物炼制是否具有经济可行性。我们通过多酶体系的催化反应，有效地将五碳的木糖转化为六碳的肌醇，在70 ℃下20 mM的木糖可以转化为16.1 mM的肌醇，肌醇产率达到理论值的96.6%。本实验室建立的由木糖到高附加值医药产品肌醇的体外转化途径为作物秸杆高效利用提供了新的可能。
3、虫－菌互作资源化转化有机固体废弃物的研究。本实验室利用黑水虻对有机质的强大吸收利用能力，配合黑水虻促生微生物的协同作用，有效地将有机固体废弃物如畜禽粪便、餐厨垃圾等转化为昆虫蛋白和生物有机肥，不仅彻底处理了造成污染的有机固废，而且能够产出高附加值的昆虫蛋白和有机肥，显示良好的经济效益和生态效益。

荣誉成果:

本研究团队自2016年批准建立联合实验室以来，共发表学术论文200余篇，其中SCI论文42篇，涉及国际合作的SCI论文11篇。（2）获得科技进步奖3项。（3）获得授权专利24项。（4）实现科技成果转化共3项：黑水虻连续人工繁育、“虫-菌互作”生物转化棕榈渣和厨余垃圾产业化应用技术转让新加坡南达有限公司，转让经费150万美元,折合人民币1062万元；虫-菌互作处理餐厨垃圾技术转让河南省唐河金海生物科技有限公司，获转让费20万元；玉米芯生产饲用低聚木糖技术转让郑州一丛生物科技有限公司，转让费50万元，3项科技成果转化合计转让费1142万元。（5）培养硕士、博士研究生102人，其中省级优秀硕士论文2篇。

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