發酵生物項目方案
一、技術指標
菌株:三孢布拉氏黴菌(Blakesleatrispora)
發酵濃度:2.5g/L
發酵時間:72小時
飼料級回收率:90%
藥品級回收率:70%
二、主要原料
玉米粉、玉米澱粉、大豆粉、葵花油
三、經濟指標
生產規模:5-10噸
投資規模:7000萬
成本(原料+動力):1600元/kg(藥品級)
市場價:20000元/kg(藥品級)
谷光甘肽發酵生產技術簡介
1.產品概述
谷胱甘肽(GSH),即γ-L-谷氨酰-L-半胱氨酰-甘氨酸,是由三個氨基酸組成的小肽,通常所説的谷胱甘肽是指還原型谷胱甘肽,其在生物體內起重要作用。谷胱甘肽是細胞內存在的最豐富的小分子硫醇類化合物,是保護酶和其他蛋白質的硫氫基的一種抗氧化劑,是細胞內非蛋白硫氫基團的主要組成部分,參與細胞內的氧化還原反應,是某些酶的輔酶,並對一些巰基酶有激活作用。
越來越多的臨牀科學實驗顯示,人體內的谷胱甘肽增加後,對消化系統、呼吸系統和新陳代謝等等都有幫助。美國著名的.醫學專家古特曼博士這樣預測:“谷胱甘肽很快就會像膽固醇一樣,成為人們衡量健康指標之一!”。由於谷胱甘肽在細胞內的重要作用,谷胱甘肽在醫藥領域中的廣泛應用早已得到公認,其在食品添加劑、運動營養學、保健品和化粧品上的應用也越來越廣泛。
2.產品市場前景
谷胱甘肽最早於二十世紀九十年代由日本協和(KYOWA)發酵株式會社與日本山之內株式會社開始共同研製,1999年,用日本的原料生產的注射用還原型谷胱甘肽在國內上市。據資料顯示,2002年穀胱甘肽國內市場銷售額為8.02億元;2003年穀胱甘肽全國市場銷售額為13.55億元,同比增長69.05%;2004年上半年穀胱甘肽全國市場銷售額為8.39億元,比上年同期增長43.11%。單純國內幾個製藥企業的需求,估計月需求量就在3~4噸左右。
目前國內製藥企業所用的谷胱甘肽製藥原料全部依賴進口,如復華藥業、昆明積大製藥和重慶藥友等,其價格大約在8000~9000元/KG。國內目前缺乏批量生產能力,也沒有國家審批的原料生產。雖然谷胱甘肽廣泛用於食品、醫藥、化粧品等,但因其提取極為難得,因而價格十分昂貴,主要是醫藥工業在使用。谷胱甘肽項目也是我國八五、九五及十五期間的國家重點科技攻關項目之一。
3.國內外技術研究狀況
谷胱甘肽的生產方法主要有化學合成法、酶轉化法和發酵法。目前,化學合成法和提取法已經工業化,酶轉化法正在進行廣泛研究,目前尚未用作GSH的工業化生產。化學合成法較早應用於谷胱甘肽的生產,但存在複雜耗時的缺點。生物合成方法包括酶轉化法和微生物發酵法,酶轉化法生產谷胱甘肽由於需要獲得相關酶系,步驟複雜,而且要消耗昂貴的ATP,需要為其設計ATP再生體系,還需要加入前體氨基酸,因此成本較高,目前還在實驗研究階段。微生物發酵法用於谷胱甘肽的生產是當前世界上主要的生產方法,並且由於避免了昂貴的ATP消耗,比較經濟實用,國外谷胱甘肽的主要產地在日本,應用的是微生物發酵法生產谷胱甘肽。國內谷胱甘肽的研究起步較晚,現在主要還是在一些研究院校內,處於研究階段,沒有形成一定的生產規模。
4.生產成本
目前,國內市場上谷光甘肽的原料藥價格在4000元/kg以上,而谷胱甘肽的生產成本約2000元/kg,。
5.項目技術概況
本項目採用的是微生物發酵法生產,技術已達中試水平,發酵效率和收率得到大幅提高。目前,發酵技術指標為:
1.發酵時間:40~48hrs;
2.發酵效價:2000mg/L(保證值),(優化值為2400mg/L);
3.提取收率:50%;
所得產品純度與國外進口品相當,技術達到國際先進水平。計劃在現有基礎上,擴大試驗規模,優化工藝,提高發酵單位和提取收率,降低成本,填補國內在這領域的技術空白。
6.技術工藝簡介
本項目技術的兩大創新點和技術競爭優勢是:1.菌種產能高,達到國際先進水平;2.提取純化步驟獨特,正在申請專利。
發酵工藝採用先進的在線儀器檢測,並正在開發在線採集數據、計算機模擬反饋補料控制系統,以提高控制的準確度,降低人為操作的隨意性和不確定性。
主要原材料:葡萄糖、蛋白腖、牛肉膏、酵母膏、氯化鈉、樹脂、溶媒A、溶媒B、鹽酸、氫氧化鈉、硫酸鎂、磷酸二氫鉀等。
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