生物技术与化学工业的可持续发展课件

1、生物技术与化学工业的可持续发展课件生物技术与化学工业的可持续发展课件可持续发展面临的问题资 源能 源水 源环 境土 地人 口可持续发展面临的问题资 源保持可持续发展的对策1.循环经济（资源循环使用）2.节约资源（能源），发掘新资源3.利用国际资源4.提高资源（能源）利用效率5.绿色产品、绿色工艺6.采用生物技术7.保护环境及土地8.控制人口减少资源能源消耗减少废弃物排放改变原料路线改变物质生产工艺保持可持续发展的对策1.循环经济（资源循环使用）减少资源能源世界各国产出1美元的能源消耗比较世界各国产出1美元的能源消耗比较生物技术能做些什么？改变产品生产原料路线改变产品生产工艺生物技术能做些什么？

2、改变产品生产原料路线生物技术产业的特点利用再生性资源符合可持续发展生产过程温和污染少，多为可利用废料自身效率提高潜力大生物技术产业的特点利用再生性资源生物技术改造后自身效率提高实例生物技术改造后自身效率提高实例生物技术生产化学品的方式生物质原料 产物 相关底物 产物多酶系统催化（发酵）单酶催化（生物催化）生物技术生产化学品的方式多酶系统催化（发酵）单酶催化（生物催生物直接生产的化学品生物直接生产的化学品生物技术生产农用抗生素生物技术生产农用抗生素生物质原料生产的主要有机酸生物质原料生产的主要有机酸生物质原料生产的主要氨基酸生物质原料生产的主要氨基酸生物技术生产维生素生物技术生产维生素生物技术生

3、产保健品生物技术生产保健品生物质原料生产高分子化合物生物质原料生产高分子化合物生物技术生产化工原料生物技术生产化工原料生物技术的能源路线太阳能 陆地：1150亿吨/年 海洋： 550亿吨/年碳水化合物生物柴油农业生物技术25吨/公顷甲醇乙醇甲烷氢1700亿吨/年生物技术的能源路线碳水化合物生物柴油农业生物技术25吨/公顷生物技术生产乙醇生产工艺的进步糖蜜淀粉 葡萄糖 乙醇淀粉 乙醇 化学品纤维素 葡萄糖 乙醇酒精浓度 10 20生产用菌种：耐高温、耐乙醇、耐渗透压 自凝絮、快发酵传统化工工艺生物技术生产乙醇生产工艺的进步糖蜜传统化工工艺乙醇代替汽油的可能性乙醇代替汽油的可能性石油有关的生物技术

4、石油有关的生物技术生物催化脱硫流程生物催化脱硫流程生 物 催 化 反 应生 物 催 化 反 应生物催化技术生产化学品淀粉酶、糖化酶异构酶天门冬氨酸酶苹果酸酶水合酶腈酶水合酶加氧酶脱羧酶加氨酶生物催化技术生产化学品淀粉酶、糖化酶异构酶天门冬氨酸酶苹果酸酶催化在光学活性手性化合物合成中的应用酶催化在光学活性手性化合物合成中的应用手 性 化 酶手 性 化 酶微生物酶异构化合成手性化合物NOClNH3Backman rearrangement reactionH2SO4CyclohexeneNitrosdimerDL-AminocaprolactamD-型L型L-Lysine异构酶水解微生物酶异构化合

5、成手性化合物NOClNH3Backman H氨基化合成氨基手性化合物加氨酶氨基化合成氨基手性化合物加氨酶水 解 手 性 化水解酶水 解 手 性 化水解酶还 原 手 性 化还原酶DL-（L-）（D-）还 原 手 性 化还原酶DL-（L-）（D-）Microbial reduction of inabenfide ketone derivative to (S)-inabenfideKetone derivative of inabenfide(s)-inabenfideAgonomycetales sp.yield: 98%optical purity: ca 100%Microbial red

6、uction of inabenfAsymmetric enzymatic hydrolysis of racemic allethrolon acetate to (R)-allethrolonmicroorganism or enzymeacetate of racemic allethrolon(R)-allethrolon(S)-allethrolonAsymmetric enzymatic hydrolysi生物技术在工业中应用的问题生物技术效率低、成本高产物浓度稀在水溶液中反应水消耗量大酶（生物体）安定性差易污染杂菌工艺过程复杂、控制点多计算机联机控制较难操作者技术素质要求高动植物

7、细胞培养技术问题更多胰腺癌手术前后如何护理 yixianaijx/a/yixianaihuli/2019/1103/129.html生物技术在工业中应用的问题生物技术效率低、成本高生物技术在化工领域应用优先研发的课题实现几个关键化工原料产品的经济性产业化从可再生资源开发新产品更广泛地发现新生物源改造生物，提高生物加工效率开发生物催化的新领域开发未利用的生物资源生产有用物质解决生物技术规模生产的工程问题，控制及过程检测问题基因重组技术的开发和应用生物技术在化工领域应用优先研发的课题实现几个关键化工原料产利用生物质开发生物源农药利用生物质开发生物源农药发现的新生物源农药活性物质磷氮霉素白肽霉素制黄

8、杆菌素拟鲥霉素变构霉素RS-22 A、B、C发现的新生物源农药活性物质磷氮霉素磷氮霉素类化合物的结构磷氮霉素类化合物的结构Antifungal avtivity of phosphazomycin C* Conventional agar dilution method was employed using potato-sucrose medium. MICs were observed after 72 hours incubation.Antifungal avtivity of phospha生物技术与化学工业的可持续发展课件磷氮霉素增加血小板作用（体内试验）磷氮霉素增加血小板作用（体

9、内试验）变构菌素的结构Tautomycetin变构菌素的结构TautomycetinAntimicrobial activity of tautomycinThe conventional agar diution method was used. Medium: potato sucrose agar.Antimicrobial activity of taut拟鲥霉素的结构拟鲥霉素的结构拟鲥霉素的抗菌作用拟鲥霉素的抗菌作用拟鲥霉素的抗菌作用*1（丁基氨基甲酰）2苯并咪唑拟鲥霉素的抗菌作用*1（丁基氨基甲酰）2苯并咪唑白肽霉素的结构白肽霉素的结构白肽霉素的抗菌活性白肽霉素的抗菌活性制黄杆菌素

10、的结构制黄杆菌素的结构制黄杆菌素的抗菌活性制黄杆菌素的抗菌活性RS-22活性成份的化学结构RS-22 A: R1=H, R2=HRS-22 B: R1=CH3, R2=HRS-22 C: R1=CH3, R2=CH3RS-22活性成份的化学结构RS-22 A: R1=H, R实现产业化的研究成果可再生资源生产活性物质井冈霉素7051杀虫素浏阳霉素Lovastatin2098 FK506金核霉素Tautomycin胰腺癌食欲差怎么办 yixianaijx/a/yixianaihuli/2019/1103/130.html实现产业化的研究成果可再生资源生产活性物质井 冈 霉 素 A白色吸湿性粉末，

11、微碱性分子式：C20H35NO13 分子量：497.5熔 点：无固定熔点，约102开始熔化，135分解旋光性：旋光 11010（C=1 H2O）溶解性；溶于水、甲醇、DMF、DMSO；微溶于乙醇、 丙酮；不溶于酯、醚、苯等有机溶剂稳定性：pH 59时稳定井 冈 霉 素 A白色吸湿性粉末，微碱性井冈霉素对主要病害的防治作用井冈霉素对主要病害的防治作用生物技术与化学工业的可持续发展课件井冈霉素和有机砷制剂的比较井冈霉素和有机砷制剂的比较7051 杀 虫 素原料淀粉黄豆粉等农副产品微生物发酵7051 杀 虫 素原料微生物发酵7051杀虫素和目前常用杀虫剂效果的比较7051杀虫素和目前常用杀虫剂效果的

12、比较7051杀虫素生产的工艺路线生产菌种制备种子罐发酵罐放罐压滤上柱吸附解吸浓缩结晶制剂7051杀虫素生产的工艺路线生产菌种制备种子罐发酵罐放罐压滤7051杀虫素产业化后的经济效益7051杀虫素产业化后的经济效益浏阳霉素结构及其急性毒性R1, R2, R3, R4=methyl; nonactinR1,R2,R3=methyl, R4=ethyl; monactinR1,R2=methyl, R3, R4=ethyl; dinactinR1=methyl; R2, R3, R4=ethyl; trinactinR1, R2, R3,R4=ethyl; tetranactin浏阳霉素结构及其急性

13、毒性R1, R2, R3, R4=met浏阳霉素对抗性螨害的防治效果浏阳霉素对抗性螨害的防治效果2098 抗 生 素2098FR900520 RCH2CH3 FK-506 RCH2-CH=CH2 2098 抗 生 素2098FR900520 RCHCompactin类降低胆固醇药物CompactinProvastatinLovastatinSimvastatinCompactin类降低胆固醇药物CompactinProv变 构 霉 素 的 结 构变 构 霉 素 的 结 构Antimicrobial activity of tautomycin The conventional agar dil

14、ution method was used. Medium: Potato-sucrose agar for yeasts and fungi. Bouillon agar for bacteria.Antimicrobial activity of taut腈酶、腈水合酶在工业上的应用丙烯酰胺工业化生产脂肪腈化合物的催化水合芳香腈化合物的催化水合杂环腈化合物的腈化水合手性催化中的应用腈酶、腈水合酶在工业上的应用丙烯酰胺工业化生产分解腈类化合物的微生物分解腈类化合物的微生物含腈化合物的水解水解酶含腈化合物的水解水解酶腈水合酶对杂环腈化合物的催化水合腈水合酶对杂环腈化合物的催化水合腈酶、腈水合酶

15、在手性催化中的应用（一）腈酶、腈水合酶在手性催化中的应用（一）腈酶、腈水合酶在手性催化中的应用（二）腈酶、腈水合酶在手性催化中的应用（二）芳香腈化合物的水合催化芳香腈化合物的水合催化用于丙烯酰胺工业生产的微生物只含腈水合酶，不含酰胺酶和腈酶，反应只按下列进行2. 对底物耐受性高3. 对产物耐受性高4. 稳定性好5. 催化效率高用于丙烯酰胺工业生产的微生物只含腈水合酶，不含酰胺酶和腈酶，丙烯酰胺的工业化技术丙烯酰胺 Acrylamide制法硫酸水合法钢镍催化水合法微生物酶催化水合法催 化水 合丙烯酰胺的工业化技术丙烯酰胺 Acrylamide催 化水 丙烯腈水合酶的制备流程图丙烯腈水合酶的制备流程图丙烯腈水合酶催化水合流程图丙烯腈水合酶催化水合流程图工 艺 路 线微生物催化法丙烯腈水催化剂水合反应100150脱色催化剂分离未反应丙烯腈分离浓缩产品丙烯腈水固定化细胞水合反应1525脱色固定化细胞分离浓缩