苏氨酸发酵菌种技术
简介:
成果简介:
苏氨酸作为动物必需性氨基酸,有恢复疲劳,促进生长发育的效果,主要用于食品强化剂、饲料添加剂、医药等方面,是继谷氨酸、赖氨酸之后,又一个市场有望超过百万吨的发酵氨基酸品种,市场复合年增长率超过20%。目前,国内苏氨酸主要生产菌种为国外研制,存在明显的知识产权问题,且与国外最新技术存在较大差距。
本项目在天津市科技计划项目“大肠杆菌基因组理性设计”(项目编号11ZCZDSY08500,研究起止时间为2011年10月至2015年9月)等项目的支持下,项目组开发了大肠杆菌高效生产苏氨酸技术,获得了自主知识产权的高产工程菌株,有效打破了了国内外苏氨酸合成菌种的专利保护,可利用廉价的生产原料在较短的时间内实现高效的糖酸转化,在5L发酵罐中发酵38h,酸度可达160g/L-180 g/L,转化率达到60%,达到国际领先水平,有效降低了生产成本,减少了副产物产生和三废排放。
成果创新性:
目前国内苏氨酸主要生产菌种为国外研制,存在明显的知识产权问题,且与国外最新技术存在较大差距。本项目组对苏氨酸菌种进行了全面的系统生物学研究,通过将组学数据与发酵过程数据的整合分析,设计了苏氨酸生产的高效合成途径,构建的新菌种发酵水平超过国际最好水平,相关成果申请中国专利4项,有效打破了国内外苏氨酸合成菌种的专利垄断,为国内苏氨酸产业的发展打下了良好的基础。
成果独占性:
本成果是研发团队综合运用计算生物学、组学、代谢工程等手段在大量研究和实验的基础上获得的,各项指标已经远远高于现有其他技术的最高水平,优势明显。
成果盈利性:
本项目苏氨酸产品综合生产成本约8000-9000元/吨,目前市场价格在1.2-1.4万元/吨,利润超过5000元/吨左右。以10万吨生产规模计算,毛利润可达5亿元/年。
成果持续性:
研究团队成员在分子生物学、代谢工程、发酵工程、系统生物学等领域形成了完整的、先进的技术研发体系,多年来,团队成员在工业微生物的分析设计和改造方面积累了丰富的经验,由研究团队完成的赖氨酸工业菌株改造成果获得企业嘉奖,在苏氨酸、谷氨酸等大宗品种氨基酸和5-氨基乙酰丙酸、羟脯氨酸等高附加值小品种氨基酸工业菌种的构建方面形成了世界先进水平的成果。
成果先进性:
本成果在5L发酵罐中发酵38h,酸度可达160g/L-180 g/L,转化率达到60%,达到国际领先水平,有效降低了生产成本,减少了副产物产生和三废排放,且具有自主知识产权和技术优势。
成熟度:09、系统级:产品实际通过任务运行的成功考验
市场分析:
根据联合国粮农组织(FAO)估计,当前全世界对限制性氨基酸苏氨酸的需要量约为百万吨,目前苏氨酸的年产量约为60万吨,每年需求量增长20%左右,市场前景巨大。本项目苏氨酸产品综合生产成本约8000-9000元/吨,目前市场价格在1.2-1.4万元/吨,利润超过5000元/吨左右。以10万吨生产规模计算,毛利润可达5亿元/年。
商业模式分析:
国内有多家有实力的苏氨酸生产企业,生产工艺成熟,本成果产生的菌种可直接转让或许可到规模化生产企业,迅速创造价值,无需新增装备、人员等投入。
营销状况:
国内有多家有实力的苏氨酸生产企业,生产工艺成熟,具有良好的市场,销售渠道畅通,无需培育新的市场,也不需进行产品推广。