成果名称: 新型抗菌肽菌丝霉素高效表达关键技术的研究及其产业化应用
登记日期: 2021-08-31
完成单位: 广东海纳川生物科技股份有限公司
完成人员: 孙丹丹,周玉岩,黎卓莹,代珍青,闫凯,樊化,曾文年,李洪金,何军霞,丁小云
研究起止日期: 2016-03-01至2018-02-28
主要应用行业: 农、林、牧、渔业
高新技术领域: 生物医药与医疗器械
评价单位: 佛山市高明区经济和科技促进局
评价日期: 2018-11-30
成果简介: 1、课题来源及背景:课题来源于2015年度高明区科技创新专项,专项资金100万,自筹资金439.47万。我国是畜禽水产养殖及饲料生产大国,2014年,生猪出栏量达到了7亿3500万头,较2013年全年同比增加2.7%,我国猪的养殖总量和存栏量约占全球的51%。然而,由于病原菌新毒株、变异株的不断出现,我国动物疾病的防治面临着严峻的挑战,例如近年来不断出现由多种病原微生物的协同致病作用或称混合感染导致的“猪无名高热综合症”疫病。据统计,仅就广东省而言,每年因细菌和病毒性传染病致残、致死的猪就达上百万头,因之而造成的直接经济损失超过10亿元人民币。如果不能及时研制出新的有效防治措施和手段,将给我国的畜牧业生产带来巨大冲击。自1929年抗生素发现以来,其广谱的抗菌效果和促进生长的特性,使其在动物养殖方面广泛应用起来,是预防和治疗畜禽疾病的主要手段,曾经为畜牧业的高速蓬勃发展做出了重要的贡献。但是,近十几年来由于抗生素的大量使用,引起耐药性病源菌大量产生,甚至出现了对多种强力抗生素都不敏感的“超级细菌”,同时抗生素药物在肉、奶、蛋中的残留,也严重危害人类健康及生态安全。2006年欧盟已经全面禁止抗生素作为饲料添加剂使用,日本、美国等国家也陆续出台政策限制和禁止抗生素在畜牧业中的应用,更是以抗生素残留指标为技术壁垒限制我国动物源食品出口,据有关部门统计,我国每年因此损失达到上百亿美元,造成了巨大的经济损失,严重影响了我国畜牧业的发展,更为严重的是损害了我国畜产品在国际上的声誉。2013年中国抗生素总使用量为16.2万吨,其中52%为兽用抗生素,如此超量使用,存在通过养殖食物链,使抗生素从畜禽动物转移到人体里的高度风险。抗生素滥用的风险正步步逼近,研发具有广谱、无毒、不产生耐药性、无残留,代替或减少抗生素使用量,又能有效保证动物健康养殖的绿色、新型饲料添加剂成为目前国内外饲料科学研究的一项重要而迫切的课题。抗菌肽的研究与应用正是向此方向迈出的可喜一步。目前,国内外尚未有抗菌肽单体药物临床应用及作为新型饲料添加剂的相关报道,该项目的成功研发及产业化将有效减少抗生素通过食物链的传播及对生态环境的影响、减少耐药菌的产生,提高我国饲料添加剂、动物源食品在国际市场中的竞争力,提升我国饲料添加剂产品的自主品牌形象,对发展绿色、安全、环保畜牧业有着特殊的实际意义和深远的历史意义。 2、技术指标: (1)中等规模5T发酵罐培养后,菌体湿重达到400g/L,总蛋白量达到1.2g/L,其中菌丝霉素含量在70%以上,即达到840mg/L; (2)提供抗菌肽菌丝霉素替代抗生素的临床使用方案1个; (3)建立菌丝霉素生物学活性的检测方法及产品质量控制标准1个; (4)申请国家发明专利1件。 3、技术的创造性与先进性: (1)本产品属于申报单位自主研发,已经申请国家发明专利4项,授权后其主要技术、工艺参数、检测方法等,将受到专利保护; (2)以毕赤酵母发酵生产菌丝霉素,总蛋白产量可达1.2g/L,其中菌丝霉素含量在70%以上,即达到840mg/L,属于国内领先水平; (3)使用生物发酵法,周期短,稳定可控,便于操作,可规模化生产,生产中采用全封闭的生产流程,无粉尘,无废气排放,节能环保; (4)建立菌丝霉素生物学活性的检测技术和检测标准(目前尚无相关标准); (5)菌丝霉素替代抗生素,绿色安全,无毒副作用,解决耐药性,是一种新型高效的抗菌剂。 4、技术的成熟程度,适用范围和安全性: 该项技术已完成成果转化,形成产品一个;适用于替代抗阳性菌的抗生素,对革兰氏阳性菌有良好的抗逆作用;无毒无残留。 5、应用情况:本项目产品经广东省兽药与饲料质量检验所检验合格,并且在养殖场做了大量试验,包括对断奶仔猪生长性能及促生长影响试验,对肉鸡生产性能和免疫功能影响试验等,结果均呈正向关系,产品效果得到用户好评,目前已销往广西漓源饲料集团、山西大象禽业集团,广西参皇养殖集团、大北农集团等大型饲料企业及一些养殖场。 6、成果简介: 本项目产品安全、高效、绿色、无残留,符合国家政策趋势及市场发展需求,经过规模发酵工艺优化试验,产量进一步提高,细胞湿重达到400g/L,蛋白含量达到了3.3g/L以上,远超预期的1.2g/L水平。其中菌丝霉素含量在70%以上,可达到生产和应用的要求。菌丝霉素在毕赤酵母中的高效表达突破了菌丝霉素生产中的关键技术瓶颈,降低了生产成本,使抗菌肽大规生产使用成为可能,可为畜禽中饲用抗生素的替代提供良好的解决方案。预计达产后年产量可达1000吨,三年总销售量预计超过800吨,销售额达6000万元,这将极大地提高微生态制剂产品份额,丰富海纳川公司绿色饲料添加剂产品库,加快企业转型升级步伐,提高企业品牌形象,增强市场竞争力,加快公司未来发展。