反式乌头酸微生物绿色制造技术获山东省技术发明一等奖

齐鲁晚报·齐鲁壹点曹婧雯报道，中国科学院青岛生物能源与过程研究所（以下简称“青岛能源所”）与山东鲁抗医药股份有限公司（以下简称“鲁抗医药”）联合研发的“反式乌头酸微生物绿色制造技术”项目，成功突破了反式乌头酸生产的技术瓶颈，荣获2024年度山东省技术发明一等奖。

反式乌头酸因其独特的化学结构，具有广泛的应用价值，尤其在农业、医药和化工领域。然而，传统的生产方式面临着高成本和污染等问题，阻碍了其规模化生产。青岛能源所的这一技术突破，依托高效、低成本的微生物绿色制造技术，实现了反式乌头酸的规模化量产。

攻克技术壁垒：从实验室到产业化

反式乌头酸的生产一直以来面临着“三个问题”：能否改造工业菌种、能否高效合成以及能否实现产业化应用。青岛能源所所长吕雪峰及其团队通过合成生物技术，将微生物改造成“超级工厂”，成功解决了这些问题。

首先，团队开发了基于CRISPR技术的高效基因编辑技术，大幅提高了工业菌种的遗传改造效率。吕雪峰介绍道，“我们对菌株基因的编辑效率从5%提高到近100%。”

其次，团队解析了反式乌头酸的生物合成机制，通过三代基因工程菌株的迭代开发，使得原本不产反式乌头酸的土曲霉菌株可以高效合成该化合物。

最后，与鲁抗医药合作，团队优化了发酵工艺，实现了从实验室到十吨级生产示范的逐级放大。吕雪峰表示，“十吨罐中产量超过100g/L，标志着我们在产业化应用上迈出了关键一步。”

反式乌头酸的成功量产为多个产业带来了新的发展机遇。在农业领域，反式乌头酸被开发为新型绿色杀线虫剂，显著提高了对根结线虫的防治效果。吕雪峰指出，“我们正在推进反式乌头酸生物农药的开发，为线虫危害提供新的防治方案。”

在化工领域，反式乌头酸酯作为新一代生物基增塑剂，已经成功应用于耐低温型氯丁橡胶和聚氯乙烯复合材料的开发，并实现了商业化销售。传统的石油基增塑剂因安全性问题被逐步淘汰，而生物基增塑剂的出现提供了安全性和性能兼具的替代方案。

反式乌头酸的生产技术突破，不仅解决了原料可及性的问题，也促进了下游应用的开发。该技术已被列入《精细化工产业创新发展实施方案2024—2027年》的重点发展项目，未来将赋能特种橡胶、医用PVC材料、生物农药等行业的高质量发展。

吕雪峰总结道，“我们的技术受到了相关企业的广泛关注，已经成功推动了生产示范验证并取得重要突破。”

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