全 文 ：第９卷第３期
２０１１年５月
生 物 加 工 过 程
ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｉｏｐｒｏｃｅｓｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏｌ．９Ｎｏ．３
Ｍａｙ２０１１
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－３６７８．２０１１．０３．０１５
收稿日期：２０１０－１１－１０
基金项目：国家自然科学基金资助项目（２１０７４０４２）
作者简介：李全顺 （１９８１—），男，山西大同人，博士，讲师，研究方向：生物医用高分子材料的设计与合成；施 维（联系人），教授，Ｅｍａｉｌ：ｓｈｉｗ＠
ｊｌｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
脂肪酶催化选择性开环聚合反应研究进展
李全顺１，杨 艳１，２，于 洋１，高 贵１，施 维１
（１．吉林大学 分子酶学工程教育部重点实验室，长春 １３００２１；
２．吉林大学 生命科学学院，长春 １３００２１）
摘 要：对脂肪酶催化选择性开环聚合反应的研究历史和最新研究进展等进行综述。重点介绍在立体选择性、化
学选择性和区位选择性开环聚合反应方面的研究进展，并对该技术的发展趋势和潜在应用进行了展望。
关键词：脂肪酶；开环聚合；立体选择性；化学选择性；区位选择性
中图分类号：ＴＱ３１６３４１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７２－３６７８（２０１１）０３－００７１－０６
Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｌｉｐａｓｅｃａｔａｌｙｚｅｄｓｅｌｅｃｔｉｖｅｒｉｎｇｏｐｅｎｉｎｇｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
ＬＩＱｕａｎｓｈｕｎ１，ＹＡＮＧＹａｎ１，２，ＹＵＹａｎｇ１，ＧＡＯＧｕｉ１，ＳＨＩＷｅｉ１
（１．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＭｏｌｅｃｕｌａｒＥｎｚｙｍｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆｔｈｅＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２１，Ｃｈｉｎａ；
２．ＣｏｌｅｇｅｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅ，ＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｈｉｓｔｏｒｙａｎｄｒｅｃｅｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｌｉｐａｓｅｃａｔａｌｙｚｅｄｓｅｌｅｃｔｉｖｅｒｉｎｇｏｐｅｎｉｎｇｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
ｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｅｎａｎｔｉｏｓｅｌｅｃｔｉｖｅ，ｃｈｅｍｏｓｅｌｅｃｔｉｖｅａｎｄｒｅｇｉｏｓｅｌｅｃｔｉｖｅｒｉｎｇｏｐｅｎｉｎｇ
ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｗａｓｍａｉｎｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ａｎｄｔｈｅｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｗａｓｇｉｖｅｎｆｏｒｔｈｅｔｒｅｎｄａｎｄｐｏｔｅｎｔｉａｌａｐｐｌｉｃａ
ｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｉｐａｓｅ；ｒｉｎｇｏｐｅｎｉｎｇｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ；ｅｎａｎｔｉｏｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ；ｃｈｅｍｏｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ；ｒｅｇｉｏｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ
脂肪族聚酯由于其良好的生物相容性、降解性
和物理性能，在生物医用材料领域中有着广泛的应
用，如作为药物控制释放载体、生物医用替代材料、
基因治疗载体等。目前该类材料主要通过金属催
化剂催化合成。这些催化剂的痕量残留和潜在毒
性将限制其在生物医用材料领域中的广泛应用。
近年来，酶促聚合作为一种新型的聚合技术，在高
分子材料的合成与结构控制等方面得到了广泛的
研究［１－８］。与传统的化学催化相比，酶促聚合具有
高效催化活力、反应条件温和、易于实现对聚合物
的结构控制及高度立体、化学和区位选择性等优势。
目前关于酶促聚合的研究，主要集中在新型高活
力酶源的开发与固定化［９－１０］、反应介质的开发［１１］、酶
促聚合机制及动力学研究［１２－１３］、化学与酶促聚合耦
联催化等方面［１４］。笔者所在课题组成员从嗜热微生
物中克隆表达了多个具有高活力和稳定性的嗜热酯
酶，并以上述酯酶及工程菌全细胞为催化剂进行了ε
己内酯的开环聚合反应，合成产物为低相对分子质
量、分布均一的寡聚物，有望在聚氨酯软段及药物载
体领域中获得广泛的应用［１５－１７］。同时以醇类为引发
剂，在末端官能化聚酯合成及聚合机制等方面也做了
大量的研究工作［１８］。基于上述研究，笔者对脂肪酶
催化开环聚合反应中的立体、化学与区位选择性等方
面取得的研究进展进行综述。
１ 立体选择性酶促聚合反应
利用酶促反应的高度立体选择性来制备具有
光学纯度的聚酯，在酶促聚合反应研究中具有举足
轻重的地位，为未来功能聚酯的开发开辟了重要的
研究方向。
１９９６年，Ｓｖｉｒｋｉｎ等［１９］首先利用荧光假单孢菌
脂肪酶为催化剂，在多种有机介质中进行了（Ｒ，Ｓ）
α 甲基 β 丙内酯的立体选择性开环聚合。结果
表明：该酶对Ｓ构型单体具有选择性，在甲苯体系中
的立体选择性常数（Ｅ）为４１，合成产物的数均分子
量（Ｍｎ）为２６００～２９００ｇ／ｍｏｌ，光学纯度为 ７５％。
由此可见，在该单体的酶促聚合反应中，反应的立
体选择性和产物的光学纯度等均相对较低，无法在
工业规模上实现光活性聚酯的合成。
在外消旋３ 甲基 ４ 氧代 ６ 己内酯（ＭＯ
ＨＥＬ）的酶促聚合反应中（图 １），多种脂肪酶均对
Ｓ构型单体具有高的聚合活力，而对 Ｒ 构型单体
催化活力较低，甚至完全没有［２０］。其中，以假单孢
菌脂肪酶为催化剂，６０℃中催化本体聚合反应，对
于Ｓ构型单体的表观起始反应速率是 Ｒ 构型单
体的７倍左右。
图１ ＭＯＨＥＬ的酶促聚合
Ｆｉｇ．１ ＥｎｚｙｍａｔｉｃｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆＭＯＨＥＬ
聚乳酸是一类具有良好生物相容性、生物降解
性、物理机械性能的生物材料，在手术缝合线、药物
载体、组织工程支架中有着广泛的应用。然而，丙
交酯单体的立体构型对于酶促聚合有着至关重要
的影响。如图２所示，ＬＬ 丙交酯开环后，末端为 Ｓ
构型的仲醇，而脂肪酶对于 Ｒ构型仲醇具有高度选
择性，这样ＬＬ丙交酯开环后链的延伸将无法进行，
最终不能获得聚合产物；而ＤＤ 丙交酯的酶促聚合
反应，不存在上述问题，能够获得相应的聚合产
物［２１］。值得注意的是，在离子液体和超临界流体
中，酶促催化则能够实现ＬＬ丙交酯的开环聚合，但
产率很低［２２－２３］。
ε 己内酯是酶促聚合研究中最为广泛的一种
单体，其衍生物的开环聚合同样获得了研究者的广
ｉ）链引发；ｉ）链延伸
图２ 酶促聚合ＬＬ 丙交酯（ＬＬＡ）和ＤＤ 丙交酯（ＤＬＡ）
Ｆｉｇ．２ ＥｎｚｙｍａｔｉｃｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆＬＬｌａｃｔｉｄｅ
ａｎｄＤＤｌａｃｔｉｄｅ
泛关注。Ｐｅｅｔｅｒｓ等［２４］系统研究了外消旋３ 、４ 、
５ 、６ 甲基取代 ε 己内酯的酶促开环聚合反应。
结果表明，脂肪酶对于３、４和６位甲基取代ε 己内
酯表现出Ｓ构型选择性，其中对４ 甲基 ε 己内酯
的Ｅ值达到９３，产物的光学纯度达到８８％，而对５
甲基 ε 己内酯表现出高度的Ｒ构型选择性；６ 甲
基 ε 己内酯尽管能够发生酶促开环反应，但由于
开环后产物末端为 Ｓ构型仲醇而无法形成聚合产
物。可见取代基的位置对于立体选择性及产物的
光学纯度有着重要的影响，其中４位烷基取代能够
获得良好的立体选择性与产物光学纯度，因此研究
更为广泛。在外消旋４ 甲基 ε 己内酯和４ 乙
基 ε 己内酯的酶促聚合反应中，合成产物的 Ｍｎ
值分别达到５４００和４４００ｇ／ｍｏｌ，光学纯度均能够
大于９５％［２５］。Ｐｅｅｔｅｒｓ等［２６］在４位烷基取代 ε 己
内酯的酶促聚合研究中发现，脂肪酶催化４ 乙基
ε 己内酯和４ 丙基 ε 己内酯的聚合速率较４
甲基 ε 己内酯分别慢５倍和７０倍。同时，伴随着
取代基团的增大，酶对单体的立体选择性发生逆
转，如对４ 甲基 ε 己内酯和４ 乙基 ε 己内酯
为Ｓ选择性，Ｅ值分别为１６９和７１，而对４ 丙基
ε 己内酯的立体选择性为Ｒ选择性，Ｅ值为２０。
ω 甲基取代内酯是一类广泛研究的内酯单体，
其立体选择性与内酯环的大小及构象密切相关［２７］。
３ 甲基 β丙内酯、６ 甲基 ε 己内酯以顺式构象
为主，表现出Ｓ选择性；外消旋５ 甲基 δ 戊内酯
无立体选择性；７ 甲基庚内酯、８ 甲基辛内酯为２
种构象混合体，其反式构象保证了其 Ｒ构型选择
性，而顺式构象不影响其整体的立体选择性，最终
酶对这２种单体表现出 Ｒ构型选择性；１２ 甲基十
二内酯以反式构象为主，Ｒ构型立体选择性使其能
２７ 生 物 加 工 过 程 第９卷
够开环后进行链的延伸反应，最终产物的 Ｍｎ为
１４０００～１７０００ｇ／ｍｏｌ，光学纯度大于 ９９％。由于
（Ｒ，Ｓ） ６ 甲基 ε 己内酯开环后末端为 Ｓ 构型
仲醇而无法实现链的延伸，因此，如何实现该单体
的酶促开环聚合反应成为研究的热点。基于上述
考虑，一种将脂肪酶催化的开环聚合与过渡金属Ｒｕ
催化的末端Ｓ构型醇的原位消旋反应相组合的新型
催化技术———迭代串联催化（ｉｔｅｒａｔｉｖｅｔａｎｄｅｍｃａｔａｌｙ
ｓｉｓ，ＩＴＣ）应运而生［２８２９］，如图３所示。该技术首先
以脂肪酶为催化剂，进行（Ｒ，Ｓ） ６ 甲基 ε 己内
酯的开环反应，开环产物为Ｒ和Ｓ２种构型的仲醇。
聚合过程中，如果聚合物末端为 Ｒ型仲醇，则聚合
反应能够继续进行；反之，如果末端为 Ｓ构型时，Ｒｕ
催化剂催化其原位消旋为 Ｒ型仲醇，最终实现链的
延伸反应。通过该催化技术，合成产物为具有单一
Ｒ构型的聚合产物，产物产量达１００％，光学纯度为
９２％。该技术的本质为动态动力学聚合反应，为高
光学纯度的手性聚合物高效制备提供了一条新的
路径。
图３ 迭代串联催化聚合（Ｒ，Ｓ）６甲基 ε己内酯
Ｆｉｇ．３ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆ（Ｒ，Ｓ）６ｍｅｔｈｙｌεｃａｐｒｏｌａｃｔｏｎｅ
ｂｙｉｔｅｒａｔｉｖｅｔａｎｄｅｍｃａｔａｌｙｓｉｓ
在脂肪酶催化外消旋单体与其他单体的共聚
反应中，反应的立体选择性与共聚单体类型密切相
关。在（Ｒ，Ｓ） β 丁内酯与环十二内酯的共聚中，
酶对（Ｒ，Ｓ） β 丁内酯表现为 Ｓ选择性，产物为富
含Ｓ构型的共聚物，其光学纯度为６９％；与 ε 己内
酯的共聚反应中，共聚产物富含 Ｒ构型，光学纯度
为７６％［３０－３１］。
利用脂肪酶高度的立体选择性，将外消旋醇的
手性拆分反应与环状单体的开环聚合反应相耦联，
能够制备末端为单一构型酰基化的功能聚酯材料。
Ｚｈｏｕ等［３２］以脂肪酶为催化剂，将（Ｒ，Ｓ） １ 苯基乙
醇的动态动力学拆分与 ε 己内酯的开环聚合反应
相耦联，制备了末端为Ｒ 构型醇修饰的聚（ε 己内
酯），为一步制备末端为仲羟基手性药物的聚酯键
合药奠定了良好的基础。
上述研究表明：利用脂肪酶的立体选择性，能
够催化外消旋内酯单体的立体选择性开环聚合反
应，进而制备具有一定光学纯度的聚酯。反应过程
中，酶的立体选择性受到单体环的大小与构象、取
代基的大小与位置及共聚单体的类型等多种因素
的调控。然而，目前酶促聚合反应中存在着立体选
择性及合成产物光学纯度低、酶促立体选择性识别
机制尚不明确等缺点，这些都极大地限制了其在工
业规模的广泛应用。因此，未来的研究应着重于深
入探讨酶促立体选择性催化机制，在上述研究基础
上，利用蛋白质工程技术构建高度立体选择性的突
变酶分子，并与化学催化技术相结合，最终实现高
光学纯度聚酯材料的合成。
２ 化学选择性酶促聚合反应
与化学催化剂不同，酶促聚合反应具有高度的
化学选择性。因此，利用酶促聚合的高度化学选择
性，能够实现许多化学催化剂无法实现的反应，特
别是含有两类不同性质官能团的功能单体的聚合
反应。
２ 亚甲基 ４ 氧代 １２ 十二内酯是一类同时
含有内酯与乙烯基２种官能团的功能单体。传统的
化学催化剂无法实现仅针对内酯环的开环聚合反
应，而酶促聚合则能够弥补化学催化反应的不足，
合成产物为主链含有高度反应活性的乙烯基官能
团的聚酯［３３－３４］，如图４所示。该合成产物中含有活
性双键，利用阴离子或自由基引发剂则能引发乙烯
基的聚合反应。因此，利用脂肪酶的化学选择性，
能够制备含有其他类型官能团的聚合物，进而为实
现与化学聚合的耦联奠定了良好的基础。
图４ 酶促聚合２亚甲基 ４氧代 １２十二内酯
Ｆｉｇ．４ Ｅｎｚｙｍａｔｉｃｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆ２ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ
４ｏｘａ１２ｄｏｄｅｃａｎｏｌｉｄｅ
３７ 第３期 李全顺等：脂肪酶催化选择性开环聚合反应研究进展
氧杂环十六烯 ２ 酮（ｇｌｏｂａｌｉｄｅ）和黄葵内酯
（ａｍｂｒｅｔｏｌｉｄｅ）由于其本身的麝香气味，在香料工业
中有着广泛的应用，其结构式如图５所示。在脂肪
酶催化９ 环氧黄葵内酯的开环聚合反应中，环氧基
团不发生反应，产物Ｍｎ值为９７００ｇ／ｍｏｌ［３５］。在脂
肪酶催化氧杂环十六烯 ２ 酮和黄葵内酯的开环聚
合反应中，单体中的双键同样不发生聚合反应［３６］。
合成产物的Ｍｎ值约为２４０００ｇ／ｍｏｌ，为无毒、无法
水解和酶促降解的生物材料，在１７０℃中双键能够
发生自由基交联反应。
图５ 氧杂环十六烯 ２酮和黄葵内酯的结构式
Ｆｉｇ．５ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆｇｌｏｂａｌｉｄｅａｎｄａｍｂｒｅｔｏｌｉｄｅ
以上研究表明：酶促化学选择性开环聚合反应
主要集中在含有双键的功能内酯单体，合成产物为
含有双键的聚酯材料，这为该类材料的进一步修饰
改性提供了可能。因此，脂肪酶催化的化学选择性
开环聚合，有利于实现其与化学催化聚合技术的耦
联，为未来的高分子材料改性提供了新的设计思
路，有望成为未来高分子研究领域中的热点。
３ 区位选择性酶促聚合反应
在脂肪酶催化的羟基酰化反应中，脂肪酶对伯
羟基具有较仲羟基更高的反应活性。因此，利用脂
肪酶高度区位选择性的特点，可以对多羟基化合物
如糖类等进行特定位点的高分子化修饰。在脂肪
酶催化的开环聚合反应体系中添加烷基吡喃葡糖
苷，合成产物为糖分子的６位伯羟基特异性酰化的
聚酯衍生物［３７－３９］，如图６所示。与糖苷类似，几丁
质、壳聚糖、淀粉、羟乙基纤维素等多糖类物质，同
样能够在脂肪酶的作用下引发开环聚合反应，产物
为构建在特定位点羟基上的聚酯衍生物［４０４２］。
图６ 烷基葡糖苷为引发剂进行酶促区位选择性聚合反应
Ｆｉｇ．６ Ｅｎｚｙｍａｔｉｃｒｅｇｉｏｓｅｌｅｃｔｉｖｅｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｕｓｉｎｇａｌｋｙｌｇｌｕｃｏｓｉｄｅａｓｉｎｉｔｉａｔｏｒ
利用脂肪酶不仅能够实现糖类单一位点羟基
的选择性酰化，而且还能够与化学催化技术相组合
制备多位点酰基化的糖类衍生物。Ｋｕｍａｒ等［４３］以
脂肪酶Ｎｏｖｏｚｙｍ４３５为催化剂，组合甲基丙烯酸对
羟基的保护反应，在糖分子的多个羟基上级联引入
高分子聚酯，形成以糖为核心的聚酯衍生物。这类
聚合物具有调节凝集素相互作用等生物学功效，同
时还可以作为生物活性体系构建类糖蛋白、药物控
制释放载体等精细材料。
研究发现：许多糖苷类物质，如阿糖胞苷等，均
具有抗肿瘤等功效；其特定位点羟基的酰化将能够
极大地提高其生理学功效［４４］。因此，将脂肪酶催化
的区位选择性聚合反应，应用于糖苷类药物的修
饰，不仅能提高其生理学功效，同时也为一步构建
高分子键合药物，实现药物的缓释及控释等提供了
可能。
４ 展望
近年来，生物医用高分子材料领域的发展极大地
推动了酶促聚合反应的深入研究。酶促聚合具有高
度立体、区位和化学选择性，因此能够很容易实现对
聚合物的修饰改性，进而提高其加工性能，并最终拓
宽其应用领域。不仅如此，利用酶促聚合的高度选择
性能够实现许多传统化学催化技术无法实现的反应，
并能够与传统化学催化技术相结合，制备具有特殊结
构与性能的功能高分子材料。相信伴随着基因工程
及蛋白质工程等技术的发展，酶促反应的选择性将不
断改进，其合成高分子材料范围将不断扩大，最终成
为化学工业中的一项基本技术。
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櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒
３４８３６６．
国外动态
新式太阳能电池可进行“光合作用”
美国研究人员正在研制一种应用碳纳米管和ＤＮＡ等材料制成的新式太阳能电池，该电池能像植物体内
天然的光合作用系统一样进行自我修复，从而延长电池寿命并减少制造成本。
传统光电化学电池一个最大弊端是其内部吸收光线的染料难以更新，新技术不断用新染料替换被光子
破坏的染料，从而解决了这个问题。新设计利用了单壁碳纳米管非同寻常的电学特性。碳纳米管可包含一
层到上百层石墨片，只有一层石墨片的称为单壁碳纳米管，其管径约１５ｎｍ，是一种非常理想的纳米通道。
一根开口的单壁碳纳米管可以被用作“电动马达”和“发电机”。科学家在实验中将单壁碳纳米管用作“捕光
电池中的分子电线”。研究人员解释说，在新电池中，碳纳米管的主要功能是固定 ＤＮＡ片段。科学家也对
ＤＮＡ进行编程，让其具有核苷酸所拥有的特定序列，使其能识别并且依附染料。一旦 ＤＮＡ识别出染料分
子，系统就开始自我组装，完成染料更新，就像植物体内时时刻刻都在进行的自我再生。
（胡晓丽）
６７ 生 物 加 工 过 程 第９卷
最新专利文摘
ＣＮ１０１９８２５３０Ａ 一种生物乙醇柴油混合燃料及其制备方法
本发明属于柴油替代燃料技术领域，涉及一种生物乙醇柴油混合燃料及其制备方法。该生物乙醇柴油
混合燃料各组分及其体积百分数如下：９５％的含水乙醇占１０％～２０％；柴油占４０％～４５％；生物柴油占３５％～
４０％；助溶剂占５％。按体积百分数取各组分，先将柴油与生物柴油混合，再掺混９５％的含水乙醇，最后加入
助溶剂，得到所述混合燃料。该生物乙醇柴油混合燃料具有比单纯的生物柴油或乙醇柴油更好的燃料性
能，并兼具能源和环境优势。该混合燃料可长时间存放，不分层，部分理化性质接近柴油，助溶剂对混合燃
料的性质影响小。
ＣＮ１０１９８８０４６Ａ 一种微生物转化制备乳糖酸的方法
本发明提供一株微生物转化制备乳糖酸的菌株，其分类命名为荧光假单胞菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ）
ＳＫ１７００１，已保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号ＣＣＴＣＣＭ２０１０２１６。用荧光假单胞菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ
ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）ＳＫ１７００１微生物作为菌种，以乳糖为转化底物，添加 Ｎ源及无机盐组成发酵培养基，通过微生
物转化法制备乳糖酸。在发酵过程中通过添加碱类物质ＣａＣＯ３，使得发酵过程中 ｐＨ保持恒定，提高乳糖的
转化率。优选条件下转化率达到９０％以上。本发明所得产品乳糖酸安全可靠，可用作医药中间体、食品添
加剂，具有抗氧化、增强难溶矿物质的吸收等生理功能。
ＣＮ１０１９９２２０２Ａ 生物质过程残渣的处理方法
本发明提供一种生物质过程残渣的处理方法，以醋糟、白酒糟、甘蔗渣、咖啡渣、茶渣和草药渣等富含纤
维素的生物质过程残渣作为原料，制备高性能Ｓｉ／Ｃ基功能材料，该方法包括以下步骤：１）将生物质过程残渣
加热炭化，得到炭化材料；２）将步骤１）所得到的炭化材料与扩孔剂如糖浆、造纸黑液、淀粉或焦油混合，进行
二次炭化，得到扩孔材料；３）将步骤１）所得到的炭化材料或步骤２）扩孔材料加热活化，得到Ｓｉ／Ｃ基功能材
料。所述方法工艺系统简单，可高效转化富含纤维素的生物质过程残渣，实现废物再利用，所制备的Ｓｉ／Ｃ基
（多孔）功能材料可满足不同的应用对象对孔径的要求，适应性广。
ＣＮ１０２０００４１０Ａ 一种利用白腐真菌共代谢降解芘的方法
本发明提供一种利用白腐真菌共代谢降解芘的方法，它解决了目前利用生物降解芘的方法只能用于低
浓度芘降解的问题。将芘加入含有白腐真菌的液体培养基中，在２８℃、１２０ｒ／ｍｉｎ条件下降解２０～２２ｄ，即
完成芘的生物降解。
ＣＮ１０２００２５１６Ａ 谷物类淀粉质原料蒸气爆破生产乙醇新方法
本发明属于生物乙醇生产技术领域，具体涉及一种谷物类淀粉质原料蒸气爆破生产乙醇的新方法。该
方法将谷物类淀粉质原料预处理，然后进行蒸气爆破，蒸气压力为１０００～４０００Ｐａ，维持压力时间为２～
１２０ｓ，爆破时间为０００８７５～１ｓ，将爆破物料收集，然后进行糖化、发酵生产乙醇。本发明能够提高工艺的
自动化，使生产成本降低１０％～３０％，还可以节约生产资源和空间，起到节能减排、提高经济效益的重要
作用。
ＣＮ１０２０１２４２９Ａ 嗜水气单胞菌气溶素Ｄｏｔ ＥＬＩＳＡ检测方法
本发明提供了嗜水气单胞菌重组气溶素 ＤｏｔＥＬＩＳＡ的检测方法，属于生物技术领域。以硝酸纤维素
（ＮＣ）膜为固相载体，以嗜水气单胞菌重组气溶素兔抗血清为一抗，ＨＲＰ 羊抗兔 ＩｇＧ为二抗。本发明一次
可进行多个试样的测定，显著缩短检测时间，且操作简便快速，同时可满足在非实验室条件下进行的要求，
７７ 第３期 生 物 加 工 过 程
能够快速、方便地用于致病性嗜水气单胞菌的检测。
ＣＮ１０１９９３４０２Ａ 微生物萃取天然玉米黄素成分及其制备方法
本发明涉及一种微生物萃取天然玉米黄素成分及其制备方法，所述成分系海洋菌的萃取物，萃取物包
含一种有效剂量的玉米黄素，可用于预防或治疗皮肤变异类疾病。该萃取物还具有抑制黑色素生成的功
能。所述制备方法包括以下步骤：１）在液体培养基中培养选自于黄杆菌科的海洋菌，以制造含有玉米黄素
的色素；２）将菌体与培养基分离，收集菌体以便获得上述的成分；３）选择适合的载体加入收集的菌体。本发
明提供的成分可用于健康食品、食物添加剂、化妆保养品及药品等领域，既可以局部使用，也可以口服。
ＣＮ１０１９９３８４６Ａ 一株枯草芽孢杆菌及用该菌株发酵生产凝乳酶的方法
本发明提供一株枯草芽孢杆菌及用该菌株发酵生产凝乳酶的方法，属于微生物发酵技术领域。本发明
公开了一株产凝乳酶的菌株，命名为枯草芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ）Ｔ，已在中国典型培养物保藏中心保藏，
保藏编号为ＣＣＴＣＣＭ２０１０２５９。应用该菌株液体发酵生产凝乳酶，通过斜面培养、种子培养和液体发酵培
养，将培养好的种子接入发酵培养基中，接种量为０１％～０２％，在３２～３６℃培养９６～１３６ｈ，摇床转速１５０
ｒ／ｍｉｎ。本发明的优点在于：枯草芽孢杆菌是常见的非致病菌，适合凝乳酶的生产；利用枯草芽孢杆菌
ＣＣＴＣＣＭ２０１０２５９液体发酵生产凝乳酶具有产酶水平高、生产周期短、生产成本低、易于控制生长条件、酶提
取方便等诸多优点，完全具有工业化生产的潜力。
ＣＮ１０１９９３８９６Ａ 一种以蓝藻为底物经耦联发酵连续生产Ｈ２和聚羟基烷酸酯的方法
本发明提供一种以蓝藻为底物经耦联发酵连续生产 Ｈ２和聚羟基烷酸酯（ＰＨＡ）的方法，涉及耦联发酵
反应器技术和蓝藻厌氧产氢关键技术，属于环境工程技术、生物能源和生物材料领域。本发明给出了耦联
发酵反应器的特征和蓝藻厌氧发酵连续产Ｈ２、产ＰＨＡ关键技术：先打捞太湖蓝藻，经预处理后，与厌氧微生
物菌群在酸化罐内混合，并通过厌氧发酵产氢，Ｈ２经排水集气法收集；酸化罐内的发酵液经泵打入耦联的好
氧发酵罐内产ＰＨＡ。本发明的整体工艺具有经济和社会效益，可为进一步拓宽蓝藻高值化利用渠道以及为
蓝藻等有机废弃物减量化、无害化、资源化技术提供新的选择。
ＣＮ１０１９８５６４３Ａ 流加底料发酵罐生产纳他霉素的方法
本发明涉及一种微生物发酵生产纳他霉素的工艺，提供一种流加底料发酵罐生产纳他霉素的方法。将
纳他霉素生产菌株褐黄孢链霉菌活化后转接至种子培养基培养，再转接至一级、二级种子罐中培养，然后接
入发酵罐的发酵培养基中，并在发酵２４～４８ｈ、６０～８０ｈ、９０～１００ｈ时，通过恒速流加初始培养液质量分数的
５％～２０％发酵培养基培养，待发酵液呈米黄色稍深、菌丝衰老、趋于自溶、染色浅时放罐，此时发酵液中纳他
霉素质量浓度达到９５～１１５ｇ／Ｌ。采用底料流加方法发酵生产纳他霉素，其产量比传统方法提高１倍以
上，具有操作简单、成本低、设备要求低、效果佳等优势。
ＣＮ１０１９８４０６６Ａ 一种生物法生产Ｌ苯丙氨酸的方法
本发明提供了一种生物法生产 Ｌ 苯丙氨酸的方法，属于生物工程技术领域。通过在重组大肠杆菌
ＷＳＨ Ｚ０６（ｐＡＰ Ｂ０３）的延滞期控制初始葡萄糖浓度，在对数生长期以一定的细胞比生长速率指数流加葡
萄糖，在稳定期恒速流加葡萄糖的方法，有效地降低乙酸对重组大肠杆菌合成Ｌ苯丙氨酸的影响，显著地提
高了目的产物Ｌ苯丙氨酸的产量。
（胡晓丽）
８７ 生 物 加 工 过 程 第９卷