我国面临着能源短缺与大量石油资源未能有效开发利用的突出问题，目前平均石油采收率不及35%，约有2/3的石油资源留在地下有待开发。微生物采油是一项经济有效的提高原油采收率技术，该技术具有成本低、不伤害储层、环境友好等特点，符合能源与环境协调可持续发展的战略方向。近10年来，针对微生物采油技术的难题进行攻关，系统地研究了微生物在位繁殖效应与驱油机制和微生物驱油传递与界面反应过程，提出并建立了驱油过程中微生物在位繁殖效应模型；引入现代分子生物学技术，发展了油藏微生物群落结构与功能微生物的动态监测与评价技术；开拓性地建立了微生物采油调控技术体系。研究成果已形成知识产权技术13项，其中，授权发明专利5项、国际PCT专利3项。获2008年上海市科技进步一等奖，2010年获国家科技进步二等奖。

糖尿病已成为威胁人类健康的重要慢性流行疾病。本课题组研发的“降糖抗栓肽口服液”能显著改善糖尿病模型小鼠的“三多一少”症状、血糖浓度、胰岛素抵抗和口服糖耐量，恢复脏器损伤，减少细胞凋亡；改善血流变特性，防治血栓形成和发展；长期高剂量口服无毒无害，是一种安全长效的口服降糖抗栓双功能制剂。本技术提供了完善的“降糖抗栓肽口服液”(有效成分为长效促胰岛素-水蛭素) 高效生产菌株、中试发酵和纯化制备技术生产工艺。 项目特色： 首次采用无缝串联融合技术克隆了长效促胰岛素-水蛭素基因，创制了其高效生产菌株、中试发酵工艺和纯化制备技术。相关内容已获 2 项国家发明专利、发表多篇 SCI 论文，并通过天津市科技支持重点项目验收鉴定(成果编号 14ZCZDSY00013/170800)。 完成了降糖抗栓肽的药理、药代和毒理学实验研究，证明其能显著改善糖尿病模型鼠的“三多一少”症状、血糖浓度、胰岛素抵抗和口服糖耐量，恢复其脏器损伤，阻止细胞凋亡；改善血栓模型小鼠的血液特性，延缓尾部血栓的形成和发展；口服降糖抗栓肽以快速吸收和缓慢消除的形式发挥降糖和防栓功能；长期高剂量口服降糖抗栓肽未发现明显的急性、慢性、生殖和遗传毒性，可以作为一种安全长效的口服降糖防栓双功能药物。 “降糖抗栓肽口服液”具有显著的“降糖抗栓”功效，其应用将使数以亿计的糖尿病患者摆脱“久病缠身”和长期“打针注药”的痛苦，并可为企业带来巨大商机、经济效益和社会效益。 市场应用前景： 目前我国有糖尿病患者超1.2亿，全世界糖尿病患者约4.5亿人，预计到 2040 年将超过 6.5 亿，糖尿病已成为威胁人类健康的重要慢性流行疾病，足见其需求迫切、应用前景广阔和市场潜力巨大。 “降糖抗栓肽口服液”具有显著的“降糖抗栓”功效，其应用将使数以亿计的糖尿病患者摆脱“久病缠身”和长期“打针注药”的痛苦。目前我国糖尿病患者比例已接近总人口的 10%，且仍在逐年上升，若“降糖抗栓肽口服液”能获批上市，将给企业带来数以亿计的经济效益和巨大的社会效益。

本发明提供的是一种高含L-乳酸发酵乳的混合菌发酵剂及其制备方法.它是干酪乳杆菌,嗜酸乳杆菌,嗜热链球菌三株菌,以初菌数1:1:1的比例混合,并按照重量比为2～5%的比例接种到增菌改良培养基中进行发酵培养,并控制增菌过程的pH值在5.0～6.5,在32℃～40℃的温度下发酵培养3～5小时;发酵完毕后,将发酵液离心处理,得到离心沉淀物,在无菌条件下采用海藻酸钙固定化菌体,经预冷冻,真空冷冻干燥,包装制成的产品.本发明的产品是一种直投式发酵乳生产的干粉发酵剂,其使用方法快捷经济,产L-乳酸量高.可以防止在保存,继代培养过程中菌种组成和代谢活性发生变化.使用本发明的产品可以提高发酵乳的质量,保证产品的质量均一,稳定.

本成果聚焦于可再生木本植物油脂的生物-化学组合合成技术，合成了基于油脂的新型聚氨酯系列产品，并结合分子结构设计-性能调控构建了多功能、高性能且稳定的生物油脂基聚氨酯及其复合材料，为获得综合性能优良的新型生物基聚氨酯材料提供理论依据和技术支持。

益生优良芽孢杆菌是一类能对热、紫外线、电磁辐射等有强抗性的微生物。其独特优势可用来制成新型、高效、低残留的微生态制剂，广泛应用于工业、农业、医学等研究领域。目前，国内外益生芽孢杆菌产业化关键技术存在诸多问题。如：产品中活菌数低；有效期内活菌含量低造成货架期短；研发与生产脱节，研发单位工程技术应用相对滞后。针对当前问题，本技术攻克了芽孢杆菌发酵集成技术，包括： （1）N+离子诱变结合荧光探针追踪：利用低能离子注入技术对芽孢杆菌进行改良，筛选出性状优良的菌种。通过荧光探针追踪芽孢杆菌培养

益生芽孢杆菌因其独特的优势可用来制成新型、高效、低残留的微生态制剂，广泛应用于工业、农业、医学等科学研究领域。目前，国内外益生芽孢杆菌产业化关键技术存在诸多问题。如：活菌数低、出芽率低、货架期短、生产工艺研究不够深入、产品稳定性差等。 项目组在完成系列国家及省部级项目基础上，经过十几年的研究，攻克了芽孢杆菌发酵集成技术，主要包括：N+诱变结合荧光探针追踪，筛选出性状优良的菌种；多阶段发酵与高密度培养结合，大幅提高菌体密度、芽孢出芽率及菌体适应环境能力；构建图像采集，发明新型反应器，进一步优化菌体生长条件；将反应分离耦合技术应用于发酵，解除发酵过程中产物对菌体生长及体内酶活力的抑制作用，实现高浓度的发酵、提高芽孢出芽率、降低产物分离能耗、简化产物分离过程。 创新优势： 项目组采用专利技术生产研发系列益生芽孢杆菌：蜡样芽孢杆菌活菌数由2亿cfu/g提高到8亿cfu/g，符合市售要求并高于农用微生物菌剂国家标准(GB20287-2006)3倍以上；芽孢形成率达到了89.02%，比国内最高提高33.6%，发酵周期21天，比国内最短时间缩短38.2%；凝结芽孢杆菌活菌数由0.5亿cfu/g提高到12亿cfu/g；地衣芽孢杆菌活菌数由10亿cfu/g提高到13亿cfu/g。筛选出海藻糖、聚乙二醇400、吐温80、谷氨酸钠及甘油5种芽孢保护剂，延长芽孢半衰期45%以上，对菌体活性起到良好的保护效果。在示范区内应用，病害抑制率达89%。项目生产的蜡样芽孢杆菌粉参照标准WS-10001-(HD-0902)-2002，检验为类白色粉末，干燥失重为3.3%，小于7.0%，异常毒性符合规定，霉菌小于10个/克，低于标准规定100个/克，未检出控制菌，活菌数为731亿/克，达到国家规定的质量检测标准。 申请国家发明专利17项，授权14项；发表论文59篇，SCI收录43篇；出版专著5部。

成果与项目的背景及主要用途： 菌糠是指以棉籽壳、木屑、稻草、玉米芯、甘蔗渣及多种农作物秸秆、工业 废料（如酒糟、醋糟、造纸厂废液及制药厂黄浆废液等）为主要原料栽培食用菌 后的废弃培养基。菌糠主要含有物质是纤维素、半纤维素、木质素、抗营养因子 和少量的蛋白质，这些原料作为培养基栽培食用菌后，通过食用菌菌体的生物固 氮作用、酶解作用等一系列生物转化过程，粗蛋白质、粗脂肪含量均比不经过食 用菌发酵前提高二倍以上，纤维素、半纤维素、木质素等均已被不同程度的降解， 其中粗纤维素降低了 50%以上，木质素降低 30%以上，棉酚降低 60%以上，同 时还产生了多种糖类、有机酸类和生物活性物质。据报道，我国菌糠年产量在 200 万吨以上大部分当作废料而被浪费掉，给环境造成了很大的污染，一些菌糠 可以被用作畜禽饲料，并且用废弃菌糠来改良土壤可以做到废物利用、改善环境， 实现农业的可持续发展。 我国土壤绝大部分严重缺磷、缺钾，化学肥料中的磷元素和钾元素在施肥后 很快被固化，不再能够被植物使用。解磷菌、解钾菌及固氮菌是生物益生菌肥中 的主要菌株，使用这些土壤益生菌可以提高土壤中植物可利用氮磷钾的利用率。 如果能够利用废弃菌糠大规模培养这三种菌，制备成为生物菌肥，将会极大的增 211天津大学科技成果选编 加菌糠做为肥料的优势。本项目利用菌糠培养解磷菌、解钾菌、固氮菌，制备成 为生物菌肥，预期产生极大的经济效益和社会效益。 技术原理与工艺流程简介： 本项目拟利用处理后的废弃菌糠残渣培养酵母、解磷菌、解钾菌、固氮菌， 优化发酵条件，提高菌体量，获得制备微生物菌肥的最佳工艺路线。 天津大学从农业废弃物堆肥中筛选出 7 株解磷能力较强的菌株，其中菌株 FL7 表现出较好的解磷效果，FL7 解磷量为 436.63mg/L。该菌株已经于 2010 年 7 月 13 日在中国微生物菌种保藏中心进行保藏（保藏号：CGMCC NO.4008）。 本课题组还从农业废弃物堆肥中筛选得到解钾菌 K3、固氮菌 N1。解钾菌 K3 解 钾量达 4.10mg/L、固氮菌 N1 固氮量为 1.81×10—2mol/L。 另外，天津大学已经建立了以菌糠为基质培养解磷、解钾、固氮菌的发酵条 件，经过发酵条件优化，制备的菌肥中三种菌的含量达到 48.62×108CFU/g，其 中解磷菌 2.4×108cfu/g，解钾菌 25.22×108cfu/g，固氮菌 21×108cfu/g，均远高于 国标。 应用领域：生物、农业领域 合作方式及条件：具体面议

γ-聚谷氨酸（γ-PGA）是谷氨酸单体以γ-羧基与氨基相缩合的一种聚氨基酸，γ-PGA主链上有大量游离羧基存在，使聚谷氨酸具有水溶性聚羧酸的性质，如强吸水保湿性能，可用于化妆品、食品、分散剂、螯合剂、建筑涂料、防尘等领域，主链上的大量羧基易于修饰，为材料的功能化提供了条件，利于改性制备一系列功能材料。γ-PGA同时亦具有优良的生物可降解性和生物相容性，对环境无污染，对人体无毒害，用作医药、生物医用材料、化妆品、食品和环保等领域有明显优点。本实验室筛选得到一株γ-PGA高产菌株（已获专利授权：γ-聚谷氨酸及其盐的制备方法，CN0112787.2），并对合成工艺条件进行了优化；采用提纯新工艺，降低了生产成本，提高了产品质量。同时，还开展了γ-PGA吸水材料的制备、绿色水处理剂、肥料增效等领域的应用研究。本项目已申请4项国家发明专利。

本项目采用检测、诊断、控制、优化等技术，研发成功集工艺、设备、控制及软件于一体的智能发酵罐装置与系统，包括 20L—1000L 系列全自动发酵罐和中试线、大型发酵车间 DCS 分布控制系统及软件等。发酵过程智能装置采用嵌入式计算模块为内核结构，软硬件紧密结合，依据发酵工艺特点，融合数字化检测与控制、监测诊断、过程优化、发酵专家经验等技术，具有高可靠性、灵活性和可扩展性，以液晶触摸屏来集中显示和设定各种发酵参数，操作简便，可方便地实现与上位计算机的通信，构成分布式控制系统，也可直接连接 Internet，实现远程监控。发酵过程分布式控制系统，采用工程师站+控制站的 DCS 或 FCS 结构，发酵过程智能装置、PLC 或智能仪表均可作为控制站，工程师站完成数据保存、显示、故障检测与诊断、以及优化调度等功能。主要技术性能指标如下： 1) 具有自动在位清洗、自动原位灭菌, 清晰的大视镜观测孔，多样可靠的接种方式； 2) 测量和控制参数包括温度、DO、pH、空气流量、压力、转速、称重、泡沫、多路流加等； 3) pH 分段设置和控制，控制精度+-0.1； 4) 温度分段设置和控制，控制精度+-0.2； 5) 溶解氧分段设置和控制，控制精度+-2%； 6) 空气流量分段和控制，控制精度+-0.1； 7) 历史数据存储和管理、曲线显示和分析、工艺参数的设定、输出打印、远程传输、安全密码设置等； 8) 离线采样录入接口； 9) 多种在线分析仪接口：底物和产物浓度分析仪、称重、在线尾气分析仪、近红外光谱、活细胞检测等仪表的接口； 10) 提供多种软件模块：故障检测与诊断模块、底物和产物浓度的智能控制模块、智能流加模块、基于离线采样和在线采样的多采样率的数据分析模块等。 

D-异抗坏血酸作为维生素 C 的光学异构体，具有抗氧化作用强、氧化速度慢等优点，广泛应用于食品、医药、化工等工业领域。2-酮基-D-葡萄糖酸是 D-异抗坏血酸的前体。经筛选获得一株以(NH4)2SO4 为唯一氮源的高产 2-酮基-D-葡萄糖酸菌株，在 30L 发酵罐中，发酵时间 42 h；产量达到 265.8 g/L，糖酸转化142率为 1.04 g/g。在 500 L 发酵罐中，发酵 48 h，产量达到 220 g/L，糖酸转化率 0.99 g/g。此生产菌株在发酵过程中无副产物生成，所得产品纯度高。