给维C生产来一场“瘦身”革命

沈春雷、徐辉摄

为了摆脱困境，振兴发展，东北制药迫切需要迅速提高其产品的科技水平。在辽宁省和沈阳市科委的领导下，沈阳生态研究所和东北制药总厂共同承担了以万吨维生素c两步发酵转化为中心的“维生素c新技术开发”重大科技攻关任务。

■我们的记者沈春雷

维生素C是一种人体必需的维生素，但不能自行合成。它必须从外面被带进来。然而，维生素C生产是一个大规模的工业，废物排放量很高。

为此，中国科学院沈阳应用生态研究所(以下简称沈阳生态研究所)和东北制药集团有限公司(以下简称东北制药)联合攻关，从源头上减少了维生素C生产中的大量废弃物排放问题。沈阳生态研究所研究员许辉在接受《中国科学报》采访时表示:“我们通过开发新技术，在维生素C生产方面带来了一场彻底的‘瘦身’革命。”

发酵废液排放中的问题

目前，维生素C已广泛应用于食品、医药保健品、饲料和化妆品等领域。许辉告诉记者:“中国每年生产大约12万吨维生素C，占世界总量的95%以上。然而，在生产维生素C的过程中会形成大量的发酵醪液

东北制药总厂(东北制药集团有限公司的前身)是中国最大的维生素C出口制造商，每年生产15000吨废醪液。东北制药集团股份有限公司207分公司副总经理胡昊告诉记者:“醪液呈灰褐色粘稠状，化学需氧量(有机物污染参数)值为70000-100000毫克/升，其主要成分是维生素C生物发酵生产过程中残留的微生物菌体蛋白和培养基。这种排放问题一直困扰着我们。”

不难发现，在我国维生素C的生产过程中，资源的集约利用和环境友好性还比较薄弱，存在发酵废液含量高、处理困难等难题。

与东方医学共同解决关键问题

几十年来，东北制药厂生产的维生素C一直是我国重要的创汇出口产品。其产品远销欧美，为国家创造了巨额外汇，为辽宁省的经济发展做出了贡献。

自1996年以来，市场发生了突然的变化。以罗氏为首的西方大公司联合控制了市场，并大幅降价。维生素C从最初的12美元/公斤下降到5-6美元/公斤，此后一直下降到3.5-4美元/公斤，下降了近70%。"维生素C产业在中国的发展受到严重阻碍，企业生存受到威胁."胡昊说。

为了摆脱困境，振兴发展，东北制药迫切需要提高产品的科技水平。在辽宁省和沈阳市科技管理部门的领导下，沈阳生态研究所和东北制药总厂共同承担了以提高万吨维生素c两步发酵转化效率为中心的“维生素c新技术开发”重大科技攻关任务

据报道，经过四年的不懈研究，双方组成的联合小组已成功达到预期目标。已达到万吨维生素C项目的设计规模。总产量从51%提高到60%，成本降低41%，产量增加到11500吨。产值6.93亿元，利润3000万元，外汇5000万美元。

许辉回忆道:“沈阳生态研究所与东北制药总厂的合作不仅大大提高了产品在国际市场上的竞争力，而且得到了辽宁省和沈阳市领导的高度赞扬。1999年，该项目被评为辽宁省十大生产、学习、研究模式

事实上，东北制药与沈阳生态研究所的合作可以追溯到“七五”期间，双方开展了高产菌株选育研究，筛选出30多株伴生菌进行发酵。“八五”期间，双方承担了国家重点研究项目“古龙酸深层发酵和多维固体发酵新技术”，研究了古龙酸合成酶在发酵过程中的作用机理，揭示了其生物合成机理和控制条件。“九五”期间，双方在辽宁省承担了重大科技攻关项目“提高万吨古龙酸发酵产能”，研究了混合菌代谢的生态调控，建立了新的发酵工艺。“十五”期间，双方承担了沈阳市科技局重大项目“古龙酸发酵新菌株筛选”，从不同芽孢杆菌候选菌株中筛选高效伴生菌株。随后，神舟七号卫星搭载东北制药候选菌株上天，进行空间诱变育种，获得5株古龙酸高产菌株。

2008年，东北制药与沈阳生态研究所联合启动了“维生素C高效菌株及发酵技术建设”研究项目，在优良菌株筛选、高山梨醇浓度一步连续发酵、高山梨醇浓度两步高温发酵等方面取得良好进展或突破。

未来的经济效益是可观的。

迄今为止，双方在维生素C发酵技术领域的研究成果获得了许多奖项。如:万吨维生素C产业化技术获2002年国家科技进步奖二等奖；维生素C一步高浓度连续发酵新工艺获2013年辽宁省科技进步奖二等奖；维生素C星载细菌两步发酵及其适用技术获2006年辽宁省科技进步奖三等奖；维生素C新技术产业化获2006年辽宁省科技成果转化奖二等奖

许辉表示，以上成果大部分已经应用到生产中，提高了发酵效率，降低了生产成本，减少了化学需氧量的排放，提高了企业的核心竞争力，带来了可观的经济和社会效益。沈阳生态学院在合作过程中也有所发展，如改善实验条件、加强研究队伍建设、加强学科建设等。

目前，为响应**加快实施“中国制造2025”战略，双方自2010年以来在大宗废物回收技术方面开展了合作开发。目前，“蘑菇渣制取菌体蛋白工程”和“从废母液中回收古洛糖酸钠工程”取得突破性进展。

许辉表示，这两个项目的建设将在近期开始，并于2018年底完成。“该项目的实施将从源头上减少大宗废物的排放，这意味着维生素C生产将开始进入集约化、绿色化和智能化的升级渠道。”

胡昊说:“经过多年的合作，双方紧密合作、合作经营、相互促进、共同提高、互利共赢，不仅提高了企业的科技含量，也提升了中国科学院的研发水平和智力资源转化为生产、学习和研究的经验。”

《中国科学日报》(第六版，2017年9月4日)