破解饲粮必需氨基酸高产的“秘密”

破解饲粮必需氨基酸高产的“秘密”

2022-07-07 大众日报 10版
  □ 本报记者 王桂利
   本报通讯员 闫勇
       朱玉燕
  近日,山东省科学创新大会在济南举行,由齐鲁工业大学(山东省科学院)生物工程学部王瑞明教授领衔,诸城东晓生物科技有限公司、天津科技大学共同完成的项目《饲粮必需氨基酸高产菌株构建关键技术研发与产业化》荣获省科技进步奖一等奖。该项目致力于研发饲料必需氨基酸高产菌株的育种关键技术,构建具有自主知识产权的高产菌株,研发氨基酸发酵精确控制系统与设备,提升饲粮必需氨基酸的生产效率与经济效益。
  位于山东诸城的诸城东晓生物科技有限公司是当地有名的氨基酸生产企业,公司一直致力于菌种发酵性能的提高,降低生产成本提高产品品质。2009年开始,该公司与王瑞明教授团队合作,经过多年的攻关,在饲粮必需氨基酸高产菌株构建关键技术研发与产业化项目上取得突破,一举攻克了氨基酸高效合成及发酵提取工艺精准控制难题,累计产生经济效益25亿元。
  据介绍,中国是世界第一大豆进口国,2021年大豆进口量近1亿吨。大豆压榨所生产的豆粕是生猪养殖业规模化生产必不可少的蛋白饲料,禽产业和水产业也依赖豆粕。豆粕中的氨基酸成分是养殖动物蛋白的重要来源,其中,L-赖氨酸、L-苏氨酸、L-色氨酸和L-缬氨酸占饲粮氨基酸总量的97.3%以上,是猪、禽、鱼等动物必需氨基酸,但是在动物体内不能合成,必须通过饲粮补充。近年来,复杂的国际贸易环境影响了国内豆粕的安全稳定供给,进而增加了国内肉类供给的不稳定性,因此,研发动物必需氨基酸的育种关键技术并推动其产业化是稳定饲料供给、保障行业安全发展的内在需求。
  王瑞明教授主持完成的《饲粮必需氨基酸高产菌株构建关键技术研发与产业化》项目,创新关键基因的改造策略和方法,建立了饲粮必需氨基酸工业生产菌种的自主育种理论与技术体系;充分挖掘传统遗传育种技术潜力,构建了四种必需氨基酸的高产菌株;开发饲粮必需氨基酸节能降耗发酵技术,研制新型提取工艺和生产装备,在降低成本的同时提高了饲粮必需氨基酸产品品质。
  王瑞明介绍,该项目已获授权中国发明专利17项,授权欧盟PCT发明专利1项,授权实用新型专利13项,涵盖谷氨酸棒状杆菌和大肠杆菌氨基酸代谢关键基因,各项性能指标均居国际领先或先进水平。项目相关成果于2017年开始在国内重点企业实现工业化生产,产生了显著的经济效益。项目通过系列改造技术,获得了高水平饲粮必需氨基酸生产菌种,加强了国内菌种的技术水平和专利保护,为行业菌种的安全性提供了有力保障,推动了产业的技术进步。
  据悉,本次齐鲁工业大学(山东省科学院)共有11个项目获奖。其中,作为第一完成单位获得省科技进步奖一等奖1项、省自然科学奖二等奖2项、省科技进步奖二等奖3项,作为参与单位获得省科技进步奖一等奖5项。获奖等次与数量均居省属高校(科研院所)前列。科教融合以来,该校(院)在海洋、轻工和生物等领域获国家科技奖4项,在海洋领域获光华工程科技奖1项,并获得省部级科技奖励75项,完成了一系列重大科学技术创新。