教授贏取2014年度國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)

據(jù)介紹，當(dāng)前，我國常規(guī)肥料利用率低下，因肥料過量使用使土壤板結(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。

聚氨基酸是一類重要的功能性高分子，利用生物法可制得結(jié)構(gòu)特殊、分子量可控的聚氨基酸，如γ-聚谷氨酸(γ-PGA)和ε-聚賴氨酸(ε-PL)。高分子量(>700 kDa) γ-PGA可作為肥料增效劑和日化保濕劑，低分子量(5-10 kDa) γ-PGA則用作水處理劑，而分子量5 kDa左右的ε-PL則是優(yōu)良的生物防腐劑。γ-PGA肥料增效劑有重要應(yīng)用價(jià)值。但生物法制備技術(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)為實(shí)驗(yàn)室研究階段。

針對上述問題，在國家“863”、自然基金等項(xiàng)目支持下，徐虹教授項(xiàng)目組從2000年起一直致力于γ-PGA和ε-PL的基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)化研究，針對微生物合成機(jī)理不清楚，難以獲得分子量可控的高效生產(chǎn)菌種；高粘體系阻礙溶氧傳質(zhì)與營養(yǎng)輸送，產(chǎn)物積累少；發(fā)酵產(chǎn)物組分復(fù)雜及分離精制不易實(shí)現(xiàn)等問題進(jìn)行了有效突破，實(shí)現(xiàn)了兩種聚氨基酸的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

聚谷氨酸在肥料增效、化妝品保濕等領(lǐng)域具有廣闊的用途。作為新一代肥料增效劑，聚谷氨酸綠色、安全、可食用，為肥料企業(yè)和農(nóng)民創(chuàng)造了巨大經(jīng)濟(jì)價(jià)值，目前累計(jì)推廣已達(dá)3500萬畝，糧食、經(jīng)濟(jì)作物平均增產(chǎn)15-25%，其中根莖類作物可達(dá)30%以上，肥料平均利用率可提高約7-12%，農(nóng)民每畝增收可達(dá)100元以上，部分經(jīng)濟(jì)作物每畝可達(dá)3000元以上，為土地資源高效利用做出了重要貢獻(xiàn)；聚谷氨酸作為最新一代的化妝品保濕劑，具有比透明質(zhì)酸更佳的保濕效果，已與國內(nèi)外多家日化公司達(dá)成戰(zhàn)略合作，應(yīng)用于多款知名日化產(chǎn)品中。

此外，聚賴氨酸則是優(yōu)良的生物防腐劑，具有安全高效，抗菌譜寬，熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。聚賴氨酸作為一種綠色安全的新一代生物食品保鮮劑，將改變食品行業(yè)保鮮劑格局，對化學(xué)防腐劑造成巨大沖擊，為我國食品安全作出重要貢獻(xiàn)。據(jù)悉，該項(xiàng)目研究過程形成了產(chǎn)品制備及下游應(yīng)用專利群，累計(jì)形成了專利20余項(xiàng)。www.5ign5.com