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      酵母核苷酸生物制造技術:為奶粉添加“免疫力”

      2019-08-26   次閱讀

        母乳與嬰幼兒奶粉的重要區別在于,母乳含有可以提高嬰幼兒抵抗力的有效免疫物質,如果在奶粉中能夠添加這種免疫物質,讓其更接近母乳,那么吐奶、消化不良、腹瀉等嬰幼兒奶粉引發的問題也就有解了。南京工業大學生物與制藥工程學院應漢杰教授主持完成的酵母核苷酸的生物制造關鍵技術突破及產業高端應用項目實現了這一目標,因此獲得2015年度國家技術發明一等獎。全球添加核苷酸的高端奶粉中,每4罐就有1罐使用了該產品。

      酵母核苷酸生物制造技術:為奶粉添加“免疫力”_巴豆酸,石墨粉,硫酸氫鈉,二氧化氯消毒液,食品級氫氧化鈣

      巴豆酸,石墨粉,硫酸氫鈉,二氧化氯消毒液,食品級氫氧化鈣

        5'-核苷酸是組成RNA的基本單元。大量研究發現,組成RNA的4個核苷酸具有促進生物生長發育等功效,是嬰幼兒奶粉配方的重要成分。為此歐美等國相繼開發含有核苷酸的嬰幼兒配方奶粉;我國在2005年正式推薦在嬰幼兒奶粉中添加核苷酸,此后10年間用量增長了10倍。


        據應漢杰介紹,核苷酸的生產方法有化學合成法和RNA酶解法兩種。西方發達國家如美國食品化學品法典明確規定,嬰幼兒食品中添加的核苷酸必須來自酵母RNA的水解物。而從酵母RNA水解生產核苷酸所涉及到的技術難度極大,幾十年來國內外生產核苷酸的生產線大部分均因技術、質量、成本、環保等問題被關停。


        “生產核苷酸的技術難點主要有三方面:一是現有技術水解RNA核苷酸得率低、酶解液雜質含量高,給后分離帶來巨大壓力;二是缺乏高效分離物化性質極其相近的4個核苷酸的介質及相關工藝;三是原料RNA中的雜質多,給后分離帶來難度。”應漢杰解釋說。


        應漢杰研發團隊經過12年的攻關,在核心關鍵技術上取得重大突破。針對核苷酸的生產技術難點,他們發明了高產核酸酶P1的菌株并首創了具有自增值、自修復功能的固定化連續產酶的新技術,解決了核酸酶P1活性低、雜酶多的問題。采用該技術生產的酶活性與國際知名酶制劑公司產品相比提高近2.3倍,得率明顯提升,達到90%左右,雜質減少10%~15%,明顯減輕了后分離的壓力。


        根據4個核苷酸的理化特性,他們設計了新的分離介質,首次用一次樹脂分離實現了4個核苷酸的高收率和高純度穩定分離,發明了反應-結晶與醇析和鹽析的復合結晶新體系及其裝備,產品質量明顯改善,工藝流程大大縮短。


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        他們還發明了高核酵母選育技術,解決了酵母中RNA含量低的問題,首創了胞內核酸定向提取的組合新技術,解決了核酸純度低的問題,糖耗較其他技術下降17%,污染物排放下降68%,達到了文獻報道的最高水平。


        該項目開發過程中,共申請專利20項,授權發明專利11項,并且通過了中國、美國、瑞士等國內外權威機構的認證,曾獲中國石化聯合會技術發明一等獎和江蘇省科學技術一等獎等獎項。


        添加該項目生產的酵母核苷酸的奶粉國內市場占有率達70%;項目生產的核苷酸產品也已大量進入歐美等國際知名公司,全球每4罐添加核苷酸的高端奶粉中就有1罐使用該產品,提升了我國食品添加劑行業的國際形象。

      來源:中國化工報

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