| 成果信息 |
| 项目年度编号： |
2500050309 |
| 限制使用： |
国内 |
| 省市： |
内蒙古 |
| 中图分类号： |
S727.2 |
| 成果类别： |
基础研究 |
| 成果公布年份： |
2025 |
| 关键词： |
生态修复
林草工程
林草植被配置
黄土丘陵沟壑区
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| 成果简介： |
微生物源农药因具有安全、环保、低残留的优点，成为生物农药主打品种。多杀霉素(又名多杀菌素)和阿维菌素是由放线菌发酵产生的具有高效杀虫活性的大环内酯类聚酮化合物，由于其发酵水平低、分离提取能耗高、绿色高效制剂缺乏，亟需研发高产工业菌株及低成本、高效产业化生产技术，实现绿色制造。为此，该项目以“调控机制解析-高产菌株构建-生产工艺创新”的思路，历时18年，创建了多杀霉素和阿维菌素的高效生物合成与新制剂研制及应用技术体系，取得了一系列理论突破与技术创新，显著提升中国微生物源农药的绿色制造水平。
1.首次揭示了SpnR1、AccR等19个对多杀霉素和阿维菌素生物合成起关键调控作用的转录因子及其作用机制，创建了多杀霉素生物合成与初级代谢之间的关联模型，明确了前体供应、基础代谢流分配等是影响其生物合成的关键，为工业菌株遗传改良及发酵工艺优化奠定了理论基础。
2.创新性采用代谢工程结合合成生物学的先进策略，对多杀霉素和阿维菌素的工业菌株进行分子遗传改造，通过增加聚酮类化合物合成前体供应、阻断竞争途径、调控碳代谢流等方式，构建了高产工业菌株，多杀霉素和阿维菌素发酵单位分别比出发菌株提高了190%和49.1%。
3.通过神经网络遗传算法及多尺度发酵优化控制技术，建立了多杀霉素和阿维菌素高产补料分批发酵工艺，突破了发酵前期菌体生长缓慢、生物量低，中后期产物合成效率低的技术瓶颈；完成1吨-10吨-100吨-500吨发酵罐规模的逐级放大，解决了放线菌500吨规模发酵过程中易染杂菌、能耗高、溶氧传递效率低等难题，多杀霉素发酵单位稳定在5000μg/mL以上，阿维菌素B1a发酵单位达到9800μg/mL，为国际报道最高水平。开发了低能耗分离提取工艺，有机溶媒使用量减少50%，节约能耗近40%，大幅降低了生产成本。打破国外垄断，建成国内首条、全球第二条年产1500吨多杀霉素原药生产线。创制了绿色高效多杀霉素新制剂2个，国内首家获得美国有机农产品生产投入物认证(OMRI)和中国绿色食品生产资料许可。
成果发表论文37篇，获授权国家发明专利13件，制定行业标准1项、企业标准3项，获农药原药和制剂新产品登记4个。成果第一完成单位的多杀霉素产量占全国90%，阿维菌素产量占全球60%，近三年新增产值67.27亿元，新增税收3.55亿元。新产品在全国25个省市推广应用，多杀霉素被列为国家粮食和物资储备局的重点推广成果，促进了中国生物源农药的科技进步与农业产业的绿色发展，推动了粮食仓储行业从化学防治向绿色生物防治转变，经济、社会和生态效益显著。 |
| 申报信息 |
| 相关人信息 |
| 完成单位： |
齐鲁制药(内蒙古)有限公司 中粮营养健康研究院有限公司 中国农业大学 国家粮食和物资储备局科学研究院 中国科学院分子植物科学卓越创新中心 |
| 完成人： |
张晓琳 姜玉国 覃重军 文莹 刘晓萌 郭伟群 王得明 夏海洋 陈芝 印铁 党福军 王超 邹球龙 樊乐 刘世宽 |
| 行业及专利信息 |
| 应用行业名称： |
林木的培育和种植 |
| 应用行业码： |
021 |
| 转让信息 |
| 投资信息 |
| 推广信息 |
| 联系信息 |
| 联系单位名称： |
齐鲁制药(内蒙古)有限公司 |
