在山东鲁抗医药股份有限公司的十吨级中试发酵平台，国际首条反式乌头酸微生物绿色制造生产示范线成功投产，解决了长期困扰产业的反式乌头酸规模化生产难题。这项突破性技术来自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”）的反式乌头酸微生物绿色制造技术。该技术荣获2024年度山东省技术发明奖一等奖。
该发明以低pH耐受的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"一体化的技术体系，在国际上首次实现了反式乌头酸的微生物绿色制造与生产示范，突破了原料可及性困境。
技术突破：实现产业化“造血能力”
记者在青岛能源所实验室看到，青岛能源所所长、党委书记、研究员吕雪峰正带领团队研究工业土曲霉基因编辑使能技术。
“反式乌头酸是一种六碳不饱和三元羧酸，可用于新型杀线虫生物农药和新一代生物基增塑剂，是一种具有应用潜力的生物基平台化合物。”吕雪峰介绍，无论是从国家战略需求还是产业经济发展来看，合成生物制造都已成为重要的发展方向。
吕雪峰在实验室工作。 郭清鉴 摄
此前，反式乌头酸作为一种重要的有机酸，由于传统植物提取和化学合成技术难以实现规模化生产，严重制约了下游应用技术开发。
吕雪峰举例说，线虫防治是世界性难题，对蔬菜水果危害严重。作为蔬菜种植大省，山东亟需基于反式乌头酸的环保型生物农药。
此外，反式乌头酸酯可作为PVC塑料及新能源汽车电线电缆的增塑剂，解决了数百万吨石油基邻苯类增塑剂因健康危害亟需替代的产业难题。“这种增塑剂兼具高效、环保、成本合理等优势。”吕雪峰说。
2023年5月，中国石油和化学工业联合会在北京组织召开“反式乌头酸微生物绿色制造技术”科技成果鉴定会。由多位院士组成的鉴定委员会认为，该技术开创了生物法合成反式乌头酸生产新工艺，推动了反式乌头酸杀线虫生物农药和反式乌头酸酯生物基增塑剂等下游应用技术开发，具有广泛应用前景。鉴定委员会一致认为该技术创新性强，技术指标先进，整体达到国际领先水平。
产业化进程：从实验室走向市场
“在解决反式乌头酸原料可及性方面，我们主要攻克了三个关键问题：能否改造、如何改造以及实用性。”吕雪峰总结道。
能否改造，解决了工业菌种遗传改造的难题；如何改造，通过深入研究反式乌头酸的生物合成机制，构建了高效细胞工厂；实用性，则实现了规模化生产，推动重要产品的产业化落地。
吕雪峰介绍，团队通过合成生物学策略首次实现反式乌头酸的微生物绿色制造，以高耐酸土曲霉作为底盘细胞，围绕使能技术平台、高效细胞工厂、发酵工艺示范、分离纯化工艺等关键技术进行开发，创制了反式乌头酸高效细胞工厂。
原料可及性的突破有力推动了反式乌头酸在杀线虫生物农药和新一代生物基增塑剂等下游应用技术的开发。新型生物基增塑剂反式乌头酸酯兼具高效增塑、环保安全、长效稳定等优异特性，现已建成贯通全链条技术的生产示范线，完成新化学物质环境管理登记，并成功应用于耐低温型氯丁橡胶、聚氯乙烯复合材料开发，实现商业化销售。
生产技术的突破，使反式乌头酸被列入九部委联合印发的《精细化工产业创新发展实施方案（2024-2027年）》中重点发展的生物基化学品，将有效推动我国特种氯丁橡胶、医用PVC材料、生物农药等行业高质量发展。
“这项技术的成功，为更多应用场景开发奠定了坚实基础。”吕雪峰表示，与山东鲁抗医药股份有限公司合作完成的这一项目，是研究所多学科交叉融合、实现科技创新与产业创新深度融合的典型案例。
“技术不能局限于实验室，必须与产业紧密结合。要通过产学研合作，找到应用端，通过创新链带动产业链，实现科技创新与产业创新的深度融合。”吕雪峰强调。
青岛财经日报/首页新闻记者 郭清鉴
责任编辑：林红
请输入验证码