教授贏取2014年度國家技術(shù)發(fā)明二等獎
使用增效劑將氮肥利用率平均提高7-12%？新一代肥料增效劑，應(yīng)用增效肥料比普通肥料作物平均增產(chǎn)10-25%？記者9日獲悉，南京工業(yè)大學(xué)食品與輕工學(xué)院徐虹教授主持完成的“功能性高分子聚氨基酸生物制備關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”項目，有效解決了此類困惑已久的問題，并贏得2014年度國家技術(shù)發(fā)明二等獎。
據(jù)介紹，當(dāng)前，我國常規(guī)肥料利用率低下，因肥料過量使用使土壤板結(jié)與水體富營養(yǎng)化嚴(yán)重，土壤質(zhì)量日益惡化。研發(fā)環(huán)境友好肥料增效劑、高效利用土地資源已成為我國當(dāng)前社會經(jīng)濟重大課題。
聚氨基酸是一類重要的功能性高分子，利用生物法可制得結(jié)構(gòu)特殊、分子量可控的聚氨基酸，如γ-聚谷氨酸(γ-PGA)和ε-聚賴氨酸(ε-PL)。高分子量(>700 kDa) γ-PGA可作為肥料增效劑和日化保濕劑，低分子量(5-10 kDa) γ-PGA則用作水處理劑，而分子量5 kDa左右的ε-PL則是優(yōu)良的生物防腐劑。γ-PGA肥料增效劑有重要應(yīng)用價值。但生物法制備技術(shù)難度大，生產(chǎn)成本高，全球生物法制備聚氨基酸產(chǎn)業(yè)化進展緩慢，國內(nèi)為實驗室研究階段。
針對上述問題，在國家“863”、自然基金等項目支持下，徐虹教授項目組從2000年起一直致力于γ-PGA和ε-PL的基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)化研究，針對微生物合成機理不清楚，難以獲得分子量可控的高效生產(chǎn)菌種；高粘體系阻礙溶氧傳質(zhì)與營養(yǎng)輸送，產(chǎn)物積累少；發(fā)酵產(chǎn)物組分復(fù)雜及分離精制不易實現(xiàn)等問題進行了有效突破，實現(xiàn)了兩種聚氨基酸的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
聚谷氨酸在肥料增效、化妝品保濕等領(lǐng)域具有廣闊的用途。作為新一代肥料增效劑，聚谷氨酸綠色、安全、可食用，為肥料企業(yè)和農(nóng)民創(chuàng)造了巨大經(jīng)濟價值，目前累計推廣已達3500萬畝，糧食、經(jīng)濟作物平均增產(chǎn)15-25%，其中根莖類作物可達30%以上，肥料平均利用率可提高約7-12%，農(nóng)民每畝增收可達100元以上，部分經(jīng)濟作物每畝可達3000元以上，為土地資源高效利用做出了重要貢獻；聚谷氨酸作為最新一代的化妝品保濕劑，具有比透明質(zhì)酸更佳的保濕效果，已與國內(nèi)外多家日化公司達成戰(zhàn)略合作，應(yīng)用于多款知名日化產(chǎn)品中。
此外，聚賴氨酸則是優(yōu)良的生物防腐劑，具有安全高效，抗菌譜寬，熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點。聚賴氨酸作為一種綠色安全的新一代生物食品保鮮劑，將改變食品行業(yè)保鮮劑格局，對化學(xué)防腐劑造成巨大沖擊，為我國食品安全作出重要貢獻。據(jù)悉，該項目研究過程形成了產(chǎn)品制備及下游應(yīng)用專利群，累計形成了專利20余項。www.5ign5.com
