反式乌头酸微生物绿色制造技术荣获2024省技术发明一等奖

齐鲁晚报·齐鲁壹点 曹婧雯报道——2024年，反式乌头酸微生物绿色制造技术项目荣获山东省技术发明一等奖，这一突破性技术由中国科学院青岛生物能源与过程研究所（简称“青岛能源所”）与山东鲁抗医药股份有限公司（简称“鲁抗医药”）联合完成。该项目成功解决了反式乌头酸生产中的“卡脖子”难题，实现了高效、低成本的规模化量产。

反式乌头酸是一种小分子有机酸，因其独特的化学结构，具有广泛的应用价值。传统生产方式主要依赖于植物提取，但由于含量极低，分离纯化成本高昂。此外，化学合成法存在副产物多、污染严重等问题，严重制约了反式乌头酸的规模化生产。

技术突破：从实验室到产业化

青岛能源所瞄准反式乌头酸生产难题，经过多年研究，以工业土曲霉作为底盘细胞，构建了“使能技术—细胞工厂—发酵工艺—分离纯化”一体化技术体系。通过合成生物技术，将微生物改造成“超级工厂”，将淀粉糖转化为反式乌头酸，并通过发酵工艺及分离纯化技术实现量产。

项目第一完成人、青岛能源所所长吕雪峰研究员表示，反式乌头酸研发攻关的核心在于解决“能不能改”“会不会改”“好不好用”这三个问题。

“我们对菌株基因的编辑效率从5%提高到近100%。”——吕雪峰

解决技术壁垒

在“能不能改”方面，团队开发了基于CRISPR技术的高效基因编辑技术，实现了工业菌种的高效改造。在“会不会改”方面，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，使土曲霉菌株能够高效合成反式乌头酸，实验室摇瓶产量达到57g/L。

最后，在“好不好用”方面，团队与鲁抗医药合作，系统优化发酵工艺，完成十吨级生产示范验证，最终实现了工业化生产。

多领域应用前景广阔

反式乌头酸不仅在农业领域有着重要应用，还在化工领域展现出巨大潜力。在农业中，反式乌头酸作为新型安全绿色杀线剂，已在大田实验中表现出优异的防治效果。吕雪峰表示，团队正与鲁抗医药推进反式乌头酸新型杀线虫生物农药的开发。

在化工领域，反式乌头酸被用于开发新一代生物基增塑剂，已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，并实现商业化销售。

“反式乌头酸微生物绿色制造技术作为解决原料可及性的关键，受到了相关企业的广泛关注。”——吕雪峰

未来展望：科技与产业双赢

反式乌头酸的成功量产和应用，推动其被列入《精细化工产业创新发展实施方案2024—2027年》重点发展的生物基化学品。未来，该技术将有效促进特种橡胶、医用PVC材料、生物农药等行业的高质量发展，实现科技创新与产业发展的双赢。

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