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院地合作,孵化制革工艺新技术

科普小知识2022-03-19 13:52:36
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■本报记者高长安、沈春雷、通讯员周英森

“我们的研究小组已经对jw-2脱毛产酶微生物菌株进行了基因改造,获得了一个理想的脱毛产酶菌株。该研究可作为一种潜在的清洁脱毛技术,替代传统的灰碱脱毛和鞣制技术几天前,河北微生物研究所第三实验室主任郑翔告诉《中国科学》。

河北省微生物研究所所长马清河表示:“清洁生产新技术研究的这一重大突破,得益于河北省微生物研究所与中国科学院微生物研究所在高新技术孵化方面的深入合作。”

建立联合实验室

早在2012年3月,河北省*和中国科学院就签署了合作建设河北科学院的协议。双方达成意向,将在新能源和工业节水、新材料、电子信息、生物医药和生物技术、地理科学和资源环境、自动控制和机电一体化、海洋科学和技术等领域开展全方位合作。

根据协议,中国科学院和河北省科学院联合申请项目并开展合作研究。两院联合申请一批*和省级高学术水平科研项目,在人员和科研条件上给予优先支持,提高河北省科学院科技创新能力。

据悉,双方共同搭建了科技成果转移转化专业平台,主要依托河北省科学院现有科技成果转化平台,承接科学院相关领域科技成果转化,选择与河北省经济社会发展密切相关的科技成果,重点引进和优先转化。

此外,双方还将在人才培养、资源共享和*交流等方面开展交流与合作,推动中国科学院的科技优势、人才优势和成果优势与河北省的地理优势、资源优势和产业优势紧密结合,共同推进河北省区域创新体系建设。

马清河说:“在医院与地方合作的大背景下,河北省科学院河北微生物研究所与中国科学院微生物研究所在生物医学、生物技术等领域进行了深入合作。”

2014年11月,河北微生物研究所和中国科学院微生物研究所联合建立了微生物技术与生物转化联合实验室。此后,双方就“胶原蛋白酶基因敲除及中性蛋白酶重组表达”和“脱毛酶清洁制革技术的研究与应用”等九个课题开展了合作研究。

借用人才和技术

马清河表示,自联合实验室成立以来,河北省微生物研究所每年分批向中国科学院微生物研究所派出技术骨干,开展项目研究。中国科学院微生物研究所研究员陶勇研究组成员也根据年度计划为河北微生物研究所举办了培训讲座和技术指导。

郑翔三次到访中国科学院微生物研究所,在陶勇的研究团队中进行项目合作研究。他坦言:“通过与中国科学院微生物研究所的项目合作,他可以更接近国际前沿技术,同时他也学到了中国科学院科研人员严谨认真的科学精神和科学态度,这让他受益匪浅。”

其中,“脱毛酶清洁鞣制技术的研究与应用”项目合作已连续开展三年。中国科学院微生物研究所已经派出三名研究人员参加。其中,陶勇课题组副研究员胡梅荣是中国科学院微生物研究所的项目负责人。

胡梅荣指示他的研究人员郑翔和杨和宝突破原有的技术难点,找到一条新的途径来满足河北省微生物菌种遗传改造的技术要求。胡梅荣成功构建了一株产脱毛酶性能优良的微生物工程菌株,并根据产酶菌株的工业要求进行了代谢改造,提高了发酵产量和稳定性。

马清河表示:“合作学习提高了河北微生物研究所青年科技人员在基础研究领域的科研技能,实现了基础研究与应用研究的良好对接,为工业流程改造升级、节能减排提供了技术支持。”

据马清河介绍,近年来,河北微生物研究所利用中科院微生物人才的技术优势,在微生物发酵技术、工业酶制剂生产、天然产物有效成分分离提取等方面进行了一系列研究,重点是微生物酶制剂的制备和应用、生物制药和生物环保。开发了葡萄糖氧化酶、蛋白酶等新型酶产品,广泛应用于医学检测、食品添加剂、食品保鲜、饲料添加剂等领域。在生物漂白、生物制浆、生物制革和生物脱硫等清洁生产新技术的研究上取得重大突破。

此外,河北省微生物研究所和中国科学院微生物研究所陶勇课题组关于微生物源诊断酶制剂的联合开发研究也正在有序进行。

加快成果转化

河北省微生物研究所通过医院与地方*的合作,借助中国科学院微生物研究所的人才和技术优势,建立了自己的科研平台,提高了科研水平,加快了成果的转化和落地。

例如,皮革工业是我国的传统产业。几年来,皮革加工采用灰碱法去毛制革,产生了大量的污水。为缓解目前制革行业传统脱毛工艺的严重污染,河北微生物研究所和中国科学院微生物研究所联合攻关清洁脱毛技术研究。“我们利用基因工程技术改造和构建新的产酶菌株,用灰碱法代替高污染的酶脱毛清洁生产工艺,具有无毒无害的优点,可减少70%的硫化物排放。”郑翔说道。

“鉴于皮革行业传统脱毛工艺造成的严重污染和清洁脱毛剂的市场缺口,我们不仅在河北省无极制革厂进行了小规模应用,还对河北省衡水市大营镇兔皮制革下脚料进行了酶资源化利用。酶解后,废弃物得到具有经济价值的兔毛纤维和蛋白酶解物郑翔认为,该研究成果可以促进制革固体废弃物的高值化利用,有助于制革工业的健康可持续发展。

目前,合作内容上游的基因改造工作已基本完成,获得的脱毛酶制剂已进入试应用阶段,推动清洁脱毛制革工艺转型升级指日可待。

在中科院微生物技术平台的指导和帮助下,河北微生物研究所在加快生物制造技术推广应用的同时,注重降低物耗、能耗和污染,进一步开展废水处理、垃圾处理、生态修复等生物技术研究马清河说,现在河北微生物研究所拥有160多项知识产权科研成果。

《中国科学报》(第六版,2018年2月5日)