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　　● 項(xiàng)目名稱：功能性高分子聚氨基酸生物制備關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用

　　● 獲獎(jiǎng)級(jí)別：國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)

　　“若用聚谷氨酸增效肥料替代目前使用肥料的20%，可年節(jié)約肥料200萬噸，相當(dāng)于少建4個(gè)大型化肥廠，農(nóng)民年增收500億元。而且聚谷氨酸在精細(xì)化工、醫(yī)藥、水處理等領(lǐng)域也具有廣泛的應(yīng)用。聚賴氨酸作為綠色營養(yǎng)型食品防腐劑，則將改變我國以化學(xué)防腐劑為主要保鮮材料的歷史。”談及榮獲2014年度國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)的項(xiàng)目——功能性高分子聚氨基酸生物制備關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，南京工業(yè)大學(xué)副研究員、南京軒凱公司總經(jīng)理馮小海博士對(duì)記者如此介紹道。

　　馮小海博士所說的聚谷氨酸和聚賴氨酸同屬聚氨基酸， 是一類具有重要應(yīng)用價(jià)值的生物功能高分子。由于其結(jié)構(gòu)特殊、功能多樣，環(huán)境友好等特性，在農(nóng)業(yè)、精細(xì)化工、食品醫(yī)藥等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。因此，聚氨基酸也成為近二十年來國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域，但其產(chǎn)業(yè)化卻非常困難。南京工業(yè)大學(xué)與南京軒凱生物科技有限公司合作，不僅從理論層面上解決了技術(shù)難題，更實(shí)現(xiàn)了聚谷氨酸和聚賴氨酸的產(chǎn)業(yè)化，使我國聚氨基酸生產(chǎn)處于國際先進(jìn)水平。

　　生物法聚氨基酸產(chǎn)業(yè)化受阻

　　目前，我國常規(guī)肥料利用率低下，以全世界7%的耕地消耗了約全世界1/3 的肥料。因肥料過量使用造成的土壤板結(jié)與水體富營養(yǎng)化嚴(yán)重，土壤質(zhì)量日益惡化。研發(fā)環(huán)境友好肥料增效劑、高效利用土地資源已成為我國當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)重大課題。

　　實(shí)踐證明，聚谷氨酸作為肥料增效劑有重要應(yīng)用價(jià)值，作為新一代肥料增效劑可使肥料利用率平均提高7%-12%，并使作物普遍增產(chǎn)15%-25%，低相對(duì)分子質(zhì)量聚谷氨酸則可用做水處理劑;聚賴氨酸則是優(yōu)良的生物防腐劑。但聚氨基酸生物法制備技術(shù)難度大，生產(chǎn)成本高，全球生物法制備聚氨基酸產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展緩慢，國內(nèi)一直停留在實(shí)驗(yàn)室研究階段。

　　“要實(shí)現(xiàn)聚氨基酸的產(chǎn)業(yè)化，就要使產(chǎn)物相對(duì)分子質(zhì)量可控，尤其是要制取超高相對(duì)分子質(zhì)量的產(chǎn)物，但前提必須要解決三個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。”該項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人、南京工業(yè)大學(xué)食品與輕工學(xué)院院長(zhǎng)徐虹教授表示，“一是氨基酸聚合是一個(gè)新領(lǐng)域，菌種缺乏，合成機(jī)理尚不清楚，合成的過程還伴隨著降解。二是它的工藝過程不好控制。生物聚合需要大量氧氣，但高分子發(fā)酵是高黏體系，二者相互矛盾。三是高品質(zhì)產(chǎn)品獲取十分困難，產(chǎn)物過于粘稠，菌體雜質(zhì)包裹嚴(yán)重，產(chǎn)品品質(zhì)難以保證。這些都不利于聚氨基酸的工業(yè)化。”

　　校企聯(lián)手攻克三大難題

　　為解決這些難題，項(xiàng)目組從2000 年起一直致力于聚谷氨酸和聚賴氨酸的基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)化研究，并與該校學(xué)科型公司南京軒凱生物科技有限公司就生物法聚氨基酸的產(chǎn)業(yè)化展開合作。