发酵生物项目方案
一、技术指标
菌株:三孢布拉氏霉菌(Blakesleatrispora)
发酵浓度:2.5g/L
发酵时间:72小时
饲料级回收率:90%
药品级回收率:70%
二、主要原料
玉米粉、玉米淀粉、大豆粉、葵花油
三、经济指标
生产规模:5-10吨
投资规模:7000万
成本(原料+动力):1600元/kg(药品级)
市场价:20000元/kg(药品级)
谷光甘肽发酵生产技术简介
1.产品概述
谷胱甘肽(GSH),即γ-L-谷氨酰-L-半胱氨酰-甘氨酸,是由三个氨基酸组成的小肽,通常所说的谷胱甘肽是指还原型谷胱甘肽,其在生物体内起重要作用。谷胱甘肽是细胞内存在的最丰富的小分子硫醇类化合物,是保护酶和其他蛋白质的硫氢基的一种抗氧化剂,是细胞内非蛋白硫氢基团的主要组成部分,参与细胞内的氧化还原反应,是某些酶的辅酶,并对一些巯基酶有激活作用。
越来越多的临床科学实验显示,人体内的谷胱甘肽增加后,对消化系统、呼吸系统和新陈代谢等等都有帮助。美国著名的.医学专家古特曼博士这样预测:“谷胱甘肽很快就会像胆固醇一样,成为人们衡量健康指标之一!”。由于谷胱甘肽在细胞内的重要作用,谷胱甘肽在医药领域中的广泛应用早已得到公认,其在食品添加剂、运动营养学、保健品和化妆品上的应用也越来越广泛。
2.产品市场前景
谷胱甘肽最早于二十世纪九十年代由日本协和(KYOWA)发酵株式会社与日本山之内株式会社开始共同研制,1999年,用日本的原料生产的注射用还原型谷胱甘肽在国内上市。据资料显示,2002年谷胱甘肽国内市场销售额为8.02亿元;2003年谷胱甘肽全国市场销售额为13.55亿元,同比增长69.05%;2004年上半年谷胱甘肽全国市场销售额为8.39亿元,比上年同期增长43.11%。单纯国内几个制药企业的需求,估计月需求量就在3~4吨左右。
目前国内制药企业所用的谷胱甘肽制药原料全部依赖进口,如复华药业、昆明积大制药和重庆药友等,其价格大约在8000~9000元/KG。国内目前缺乏批量生产能力,也没有国家审批的原料生产。虽然谷胱甘肽广泛用于食品、医药、化妆品等,但因其提取极为难得,因而价格十分昂贵,主要是医药工业在使用。谷胱甘肽项目也是我国八五、九五及十五期间的国家重点科技攻关项目之一。
3.国内外技术研究状况
谷胱甘肽的生产方法主要有化学合成法、酶转化法和发酵法。目前,化学合成法和提取法已经工业化,酶转化法正在进行广泛研究,目前尚未用作GSH的工业化生产。化学合成法较早应用于谷胱甘肽的生产,但存在复杂耗时的缺点。生物合成方法包括酶转化法和微生物发酵法,酶转化法生产谷胱甘肽由于需要获得相关酶系,步骤复杂,而且要消耗昂贵的ATP,需要为其设计ATP再生体系,还需要加入前体氨基酸,因此成本较高,目前还在实验研究阶段。微生物发酵法用于谷胱甘肽的生产是当前世界上主要的生产方法,并且由于避免了昂贵的ATP消耗,比较经济实用,国外谷胱甘肽的主要产地在日本,应用的是微生物发酵法生产谷胱甘肽。国内谷胱甘肽的研究起步较晚,现在主要还是在一些研究院校内,处于研究阶段,没有形成一定的生产规模。
4.生产成本
目前,国内市场上谷光甘肽的原料药价格在4000元/kg以上,而谷胱甘肽的生产成本约2000元/kg,。
5.项目技术概况
本项目采用的是微生物发酵法生产,技术已达中试水平,发酵效率和收率得到大幅提高。目前,发酵技术指标为:
1.发酵时间:40~48hrs;
2.发酵效价:2000mg/L(保证值),(优化值为2400mg/L);
3.提取收率:50%;
所得产品纯度与国外进口品相当,技术达到国际先进水平。计划在现有基础上,扩大试验规模,优化工艺,提高发酵单位和提取收率,降低成本,填补国内在这领域的技术空白。
6.技术工艺简介
本项目技术的两大创新点和技术竞争优势是:1.菌种产能高,达到国际先进水平;2.提取纯化步骤独特,正在申请专利。
发酵工艺采用先进的在线仪器检测,并正在开发在线采集数据、计算机模拟反馈补料控制系统,以提高控制的准确度,降低人为操作的随意性和不确定性。
主要原材料:葡萄糖、蛋白胨、牛肉膏、酵母膏、氯化钠、树脂、溶媒A、溶媒B、盐酸、氢氧化钠、硫酸镁、磷酸二氢钾等。
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