酵母核苷酸生物制造技術(shù)，提升我國食品添加劑行業(yè)國際形象

　　母乳與嬰幼兒奶粉的重要區(qū)別在于，母乳含有可以提高嬰幼兒抵抗力的有效免疫物質(zhì)，如果在奶粉中能夠添加這種免疫物質(zhì)，讓其更接近母乳，那么吐奶、消化不良、腹瀉等嬰幼兒奶粉引發(fā)的問題也就有解了。南京工業(yè)大學(xué)生物與制藥工程學(xué)院應(yīng)漢杰教授主持完成的酵母核苷酸的生物制造關(guān)鍵技術(shù)突破及產(chǎn)業(yè)高端應(yīng)用項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)，因此獲得2015年度國家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。全球添加核苷酸的高端奶粉中，每4罐就有1罐使用了該產(chǎn)品。

　　5'-核苷酸是組成RNA的基本單元。大量研究發(fā)現(xiàn)，組成RNA的4個(gè)核苷酸具有促進(jìn)生物生長發(fā)育等功效，是嬰幼兒奶粉配方的重要成分。為此歐美等國相繼開發(fā)含有核苷酸的嬰幼兒配方奶粉;我國在2005年正式推薦在嬰幼兒奶粉中添加核苷酸，此后10年間用量增長了10倍。

　　據(jù)應(yīng)漢杰介紹，核苷酸的生產(chǎn)方法有化學(xué)合成法和RNA酶解法兩種。西方發(fā)達(dá)國家如美國食品化學(xué)品法典明確規(guī)定，嬰幼兒食品中添加的核苷酸必須來自酵母RNA的水解物。而從酵母RNA水解生產(chǎn)核苷酸所涉及到的技術(shù)難度極大，幾十年來國內(nèi)外生產(chǎn)核苷酸的生產(chǎn)線大部分均因技術(shù)、質(zhì)量、成本、環(huán)保等問題被關(guān)停。

　　“生產(chǎn)核苷酸的技術(shù)難點(diǎn)主要有三方面：一是現(xiàn)有技術(shù)水解RNA核苷酸得率低、酶解液雜質(zhì)含量高，給后分離帶來巨大壓力;二是缺乏高效分離物化性質(zhì)極其相近的4個(gè)核苷酸的介質(zhì)及相關(guān)工藝;三是原料RNA中的雜質(zhì)多，給后分離帶來難度?！睉?yīng)漢杰解釋說。

　　應(yīng)漢杰研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過12年的攻關(guān)，在核心關(guān)鍵技術(shù)上取得重大突破。針對(duì)核苷酸的生產(chǎn)技術(shù)難點(diǎn)，他們發(fā)明了高產(chǎn)核酸酶P1的菌株并首創(chuàng)了具有自增值、自修復(fù)功能的固定化連續(xù)產(chǎn)酶的新技術(shù)，解決了核酸酶P1活性低、雜酶多的問題。采用該技術(shù)生產(chǎn)的酶活性與國際知名酶制劑公司產(chǎn)品相比提高近2.3倍，得率明顯提升，達(dá)到90%左右，雜質(zhì)減少10%~15%，明顯減輕了后分離的壓力。

　　根據(jù)4個(gè)核苷酸的理化特性，他們?cè)O(shè)計(jì)了新的分離介質(zhì)，首次用一次樹脂分離實(shí)現(xiàn)了4個(gè)核苷酸的高收率和高純度穩(wěn)定分離，發(fā)明了反應(yīng)-結(jié)晶與醇析和鹽析的復(fù)合結(jié)晶新體系及其裝備，產(chǎn)品質(zhì)量明顯改善，工藝流程大大縮短。

　　他們還發(fā)明了高核酵母選育技術(shù)，解決了酵母中RNA含量低的問題，首創(chuàng)了胞內(nèi)核酸定向提取的組合新技術(shù)，解決了核酸純度低的問題，糖耗較其他技術(shù)下降17%，污染物排放下降68%，達(dá)到了文獻(xiàn)報(bào)道的*高水平。

　　該項(xiàng)目開發(fā)過程中，共申請(qǐng)專利20項(xiàng)，授權(quán)發(fā)明專利11項(xiàng)，并且通過了中國、美國、瑞士等國內(nèi)外權(quán)威機(jī)構(gòu)的認(rèn)證，曾獲中國石化聯(lián)合會(huì)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)和江蘇省科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。

　　添加該項(xiàng)目生產(chǎn)的酵母核苷酸的奶粉國內(nèi)市場占有率達(dá)70%;項(xiàng)目生產(chǎn)的核苷酸產(chǎn)品也已大量進(jìn)入歐美等國際知名公司，全球每4罐添加核苷酸的高端奶粉中就有1罐使用該產(chǎn)品，提升了我國食品添加劑行業(yè)的國際形象。