863计划申请书1

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1、课题类型：  目标导向类申请受理编号：  SQ2007AA02Z236218国家高技术研究发展计划（863计划）专题课题申请书技术领域名称：生物和医药技术领域专题名称：新一代工业生物技术申请指南技术方向：生物催化关键技术研究课题名称：申请人：依托单位：课题参加总人数 20 人。其中：高级职称 6 人，中级职称 8 人，初级职称 1 人，无职称 5 人；其中具有：博士学位 8 人，硕士学位 4 人，学士学位 8 人，其他 0 人；合计：投入 336 人月3.1、课题简介（简要说明课题的目的意义、主要研究内容、预期目标等，字数要求10

2、00字以内）重构脂是经酯类修饰技术获得的一类新的脂肪，在医药、食品领域具有广泛的应用，甘油二酯是近年来发展起来的一种重要的新型重构脂。甘油二酯被摄入体内不再形成脂肪，并可抑制体脂肪的积累，具有降低血脂、防止肥胖等功效，可以防治多种慢性病，是一种大宗的健康油脂，国内市场潜力超过500亿元/年。天然存在的甘油二酯含量极少，不具有利用价值。采用传统的化学催化法进行甘油二酯重构脂生产具有反应随机、副反应多、溶剂残留和环境污染等缺点，而且在产品质量方面存在难以逾越的障碍；而脂肪酶非水相催化工艺用于甘油二酯重构脂生产则具有很多优点，有望解决化

3、学催化无法解决的一系列问题。非水相催化作为一种新的催化模式，其蕴含着巨大的应用价值，因此被列入“863”计划指南，但其技术难度较大，目前，国际上只有日美等少数国家掌握了非水相催化的核心工程化技术，可以实现甘油二酯等产品的酶法生产。针对我国在非水相催化产业化实施滞后的现状，本课题组以甘油二酯、手性醇、手性胺等为工程化目标，针对非水相催化的瓶颈问题进行了大量研究。其中，在酶法生产甘油二酯的研究中，针对非水相催化经常面对的传质问题开发了催化强化技术，使得酶的催化效率和使用寿命得以大幅度提高；发展了新的的工艺路线，实现了全酶法生产甘油二酯

4、，简化了产品后处理工艺，降低了综合成本。新的工艺方法获得国家发明专利授权，并且已完成吨级中试，产品指标达到预期目标，同时，通过了产品报批，从而具备了产业化的基础。本研究将在此基础上，以实现甘油二酯产业化（年产万吨级）为目标，继续深化各项工作的研究。一方面，进一步对多种脂肪酶在水解、酯化、甘油解等反应体系中的催化特性进行系统考察，根据研究结果对现有工艺路线进行完善和优化，确定适合产业化的关键控制参数；另一方面，解决工程化放大过程中的若干问题，实现产业化生产。本项目通过甘油二酯重构脂项目的产业化实施形成比较完善的非水相催化技术平台，同

5、时，利用该技术平台进行手性醇的酶法拆分研究。本项目的实施预期可以打破国外的专利和技术垄断，使中国成为继日、美之后第三个可以规模化生产甘油二酯重构脂的国家；完成年产万吨级甘油二酯生产线的设计与建设；完成2-辛醇和沙丁胺醇的酶法拆分中试；培养一批年轻的、综合素质完备的队伍；发表高水平论文10篇以上，申请专利2项以上。本项目作为典型的工业生物技术项目，其顺利实施将可以带动以脂肪酶为核心的一系列产业链的发展，相关年产值至少超过1000亿元，具有巨大的经济价值和深远的社会意义3.2课题主要研究技术的国内外发展现状与趋势，课题主要研究技术国内

6、外专利授权情况重构脂（structuredlipids）是经酯类修饰技术获得的一类新的脂肪，其脂肪酸组成、脂肪酸种类及其在甘油碳骨架上的位置与起始原料不同，使得重构脂在生理作用、物理性质和化学性质发生显著变化。重构脂具有降血脂、减肥、增强免疫力、预防动脉硬化、冠心病等功能，用于医药、特殊人群膳食、食品等领域。甘油二酯是重构脂中的重要成员，也是迄今为止发现的最具有前景的一种重构脂。甘油二酯具有近乎完美的营养和健康表现，动物试验和人体试验均证明了其具有明确的减肥和降低血脂的生理功能，且无副作用，可以预防多种慢性病的发生[1~13]，是

7、解决未来肥胖和慢性病问题的重大产品。甘油二酯于2002年通过了美国FDA的GRAS认证，对其使用量不做限定，引起了人们的高度兴趣和重视[14]。图1甘油二（三）酯吸收代谢途径二十世纪80年代，日本花王公司在研究一种更容易吸收利用油脂时意外地发现了甘油二酯具有减肥功能，最早期的甘油二酯是采用化学法生产，得率低，而且需要昂贵的分离工艺，所以，生产成本因素一直制约着该产品的产业化实施。二十世纪九十年代，随着新型脂肪酶的不断开发，人们发现，有可能采用酶法工艺解决甘油二酯产业化生产中面临的问题。1999年，日本花王公司首先获得突破，成功地使

8、用酶法工艺生产出甘油二酯[15]。甘油二酯每个分子上只有两个脂肪酸，其代谢特点不同于甘油三酯，如图1所示，普通甘油三酯脂肪首先经过胰脂肪酶的分解，生成β-单甘酯和脂肪酸等物质，这些物质进入人体系统后，人体脂肪酶可以β-单甘酯为分子骨架重新合成甘油三