有关上海海洋大学参加申报高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）推荐项目的公示（1）

项目名称

新型海洋酶制剂开发关键技术与应用

主要完成人

王淑军吴文惠房耀维吕明生包斌刘姝陈丽焦豫良

推荐单位

（专家）

淮海工学院、上海海洋大学

项目简介

目前，全球酶制剂总产值超70亿美元，并以平均8.2%的速度逐年增长。开发性能更优具有自主知识产权的新颖的酶制剂，应用酶制剂进行产品开发蕴含着巨大经济价值。和陆源微生物相比，海洋微生物因栖息特殊环境多样，产生特异性显著的酶类，成为新酶开发的最重要资源之一。然而，海洋酶制剂的开发存在合成过程定向调控困难、新颖酶催化及稳定性机制不明确、产品开发少等问题。

基于陆源酶的问题，在国家海洋“863计划”、国家科技支撑计划项目、国家自然基金面上项目等项目资助下，项目组经过多年联合攻关，开发了具有自主知识产权和适合工业化要求的高活性、高稳定性的新型海洋酶的高效创制技术及应用技术体系。

（1）从多种海洋生境建立多种海洋微生物产酶菌种库，从中获得了具有自主知识产权的高效稳定的新型右旋糖酐酶、热稳定性不依赖Ca²⁺的超高温酸性α-淀粉酶、耐有机溶剂蛋白酶等新颖海洋生物酶。解析了超高温酸性α-淀粉酶结构，阐明了其热稳定性不依赖添加Ca²⁺的机制和催化机制，获得了活性高的突变酶。解析了海洋右旋糖酐酶的结构，阐明了热稳定的机制，获得了热稳定性提高的突变酶。 

（2）建立了优化菌株的多尺度发酵技术，获得了海洋右旋糖酐酶吨级发酵水平达到23800U/L、耐有机溶剂蛋白酶20000U/mL，技术处于国内先进水平。通过絮凝、过滤和分离浓缩工艺制备固定化酶和液体酶制剂，发现海洋酶与固定化材料的匹配规律，优化海洋酶的固定化工艺参数及其液体酶的稳定剂。

（3）建立了稀碱脱脂/海洋蛋白酶解/乙醇凝聚三段法制备海洋生物胶原蛋白新技术，该技术具有维持海洋生物胶原蛋白超螺旋结构的优势，适合规模化制备活性保持的Ⅰ型或Ⅱ型海洋生物胶原蛋白。获得了海洋右旋糖酐酶的漱口液、牙膏等口腔护理制品的关键技术，制品具有预防龋齿，无毒性和口腔粘膜刺 激性，不破坏口腔微生物区系的优良特性。基于海洋酶解技术，开发了抑制口臭的免疫球蛋白牙膏。

项目从海洋菌种定向选育、发酵制备、结构功能、应用开发，提高了新型海洋酶制剂基础理论和应用开发技术水平。项目授权发明专利 17 件，发表论文 54 篇，SCI 收录 33 篇。

主要完成单位及创新推广贡献

淮海工学院：

建立了多种海洋微生物产酶菌种库。获得了具有自主知识产权的高效稳定的新型右旋糖酐酶、热稳定性不依赖Ca²⁺的超高温酸性α-淀粉酶、耐有机溶剂蛋白酶等新颖海洋生物酶。优化了菌株的发酵过程及其制备工艺。阐明了其热稳定性不依赖添加Ca²⁺的机制和催化机制。研制的海洋右旋糖酐酶的牙膏和漱口液能显著预防龋齿。

上海海洋大学：

设计了海洋生物胶原蛋白新型分离纯化技术，开发了规模化制备生物功能性优良的海洋生物胶原蛋白的稀碱脱脂/海洋蛋白酶水解/乙醇凝聚新技术。采用新型海洋酶制剂开发的原理，开发了免疫球蛋白牙膏，产生了显著的经济效益和社会效益。

推广应用情况

项目研究成果将形成相应的集成创新技术，建立完备的知识产权和标准体系，打破发达国家在相关领域的技术垄断。因此，通过项目实施将有力支撑目标的达成，显著提升我国在海洋生物资源开发领域的国际竞争力。

本项目技术已在多家企业进行产业化应用，近三年为合作企业带来新增产值 10.46 亿元，新增利润 2.48 亿元。

曾获科技奖励情况

江苏省轻工业科学技术奖励技术发明奖三等奖

主要知识产权证明目录

1.         Xiaobei Wang, Huaixu Cheng, Mingsheng Lu, Yaowei Fang, Yuliang Jiao, Weijuan Li, Gengmao Zhao, Shujun Wang. Dextranase from Arthrobacter oxydans KQ11-1 inhibits biofilm formation by polysaccharide hydrolysis. Biofouling, 2016, 32(10):1223-1233.

2.         Jingyi Zhang , Elango Jeevithan, Bin Ba, Shujun Wang, Kaili Gao, Chaoyan Zhang, Wenhui Wu. Structural characterization, in-vivo acute systemic toxicity assessment and in-vitro intestinal absorption properties of tilapia (Oreochromis niloticus) skin acid and pepsin solublilized type I collagen. Process Biochemistry. 2016, 51: 2017�2025.

3.         Elango Jeevithan, Z. Jingyi, Bin Ba, Shujun Wang, JeyaShakila, Wenhui Wu*, Biocompatibility assessment of type-II collagen and its polypeptide for tissue engineering: effect of collagen's molecular weight and glycoprotein content on tumor necrosis factor (Fas/Apo-1) receptor activation in human acute T-lymphocyte leukemia cell line, RSC Advances, 2016, 6:14236 �14246.

4.         Jeevithan Elangoa, Jingyi Zhang, Bin Bao, Krishnamoorthy Palaniyandi, Shujun Wang, Wenhui Wu∗, Jeya Shakila Robinsond, Rheological, biocompatibility and osteogenesis assessment of fish collagen scaffold for bone tissue engineering, International, Journal of Biological Macromolecules, 2016, 91:51�59.

5.         Yaowei Fang，Shujun Wang, Shu Liu, Yuliang Jiao, Discovery a novel organic solvent tolerant esterase from Salinispora arenicola CNP193 through genome mining，International Journal of Biological Macromolecules，2015, 80:334-340.

6.         Delong Wang, Mingsheng Lu, Xiaobei Wang, Yuliang Jiao, Yaowei Fang, Zhaopu Liu, Shujun Wang*, Improving stability of a novel dextran-degrading enzyme from marine Arthrobacter oxydans KQ11, Carbohydrate Polymers, 2014, 103: 294-299.

7.         Yuliang Jiao, Shujun Wang*, Mingsheng Lu, Binghua Jiao, Weijuan Li, Yaowei Fang, Shu Liu. Characterization of a marine-derived dextranase and its application to the prevention of dental caries. Journal of Industrial Microbiology Biotechnology, 2014, 41(1):17-26.

8.         Xiaobei Wang, Mingsheng Lu, Shujun Wang, Yaowei Fang, Delong Wang, Wei Ren, Genmao Zhao. The atmospheric and room temperature plasma method (ARTP) on the dextranase activity and structure. International Journal of Biological Macromolecules, 2014, 70: 284�291.

9.         Shu Liu, Yaowei Fang*, Mingsheng Lu, Shujun Wang, Li Chen. Optimization of the production of organic solvent-stable protease by Bacillus sphaericus DS11 with response surface methodology. Bioresource Technology, 2010, 101: 7924-7929.

10.     Shujun Wang, Zhaoxin Lu, Mingsheng Lu, Song Qin, Hongfei Liu, Xiangyuan Deng, Qian Lin, Jianan Chen. Identification of archaeon-producing hyperthermophilic α-amylase and characterization of the α-amylase. Applied Microbiology and Biotechnology, 2008, 80:605�614

11.     吕明生，王淑军，蔡阮鸿，王小贝，焦豫良，房耀维，来自海洋的卵链菌DP03及其产右旋糖酐酶的方法，专利号：ZL 201310139967.3，2014

12.     王淑军，吕明生，王德龙，王小贝，焦豫良，房耀维，刘姝，一种液体海洋右旋糖酐酶复合稳定剂及其应用，申请号：201310494423.9，2013

13.     房耀维, 刘姝, 王淑军, 吕明生, 焦豫良，快速筛选分泌耐有机溶剂蛋白酶微生物的方法，ZL201210127417.5，2013

14.     吕明生，王淑军，蔡阮鸿，房耀维，焦豫良，刘姝，来自海洋的节杆菌及其产低温右旋糖酐酶的方法，申请号：201310272167.9，2013

15.     王淑军，李华钟，杨磊，吕明生，陈丽，刘姝，房耀维,一种热球菌产高温α-葡萄糖酐酶及其产酶方法, ZL 200710191828.X, 2010

16.     吕明生，王淑军，刘红飞，房耀维，刘姝，陈丽海洋微生物低温淀粉酶及其产生菌交替假单胞菌GS230, ZL 200710190405.6, 2010

17.     王淑军，陆兆新，李富超，吕明生，陈丽，邓祥元，刘红飞,一种热球菌属嗜热古菌产耐高温α-淀粉酶的方法及产品, ZL 200710020115.7，2009

18.     王淑军，陈丽，吕明生，李丹，李华钟，陈建安，杨锦宇, 一种交替假单胞菌产低温碱性蛋白酶的方法及产品, ZL 200710020114.2，2009

19.     吕明生，王淑军，房耀维，陈丽，刘姝，海洋低温纤维素酶与产酶方法及其交替假单胞菌，ZL 200710190406.0，2010

20.     吕明生，王淑军，房耀维，刘姝，陈丽，朱广超，海洋细菌交替假单胞菌LP621右旋糖苷酶的方法及产品，ZL 200910029584.4，2009

主要完成人情况

姓名

王淑军

排名

1

技术职称

教授

工作单位

淮海工学院

完成单位

淮海工学院

曾获科技奖励情况

市科技进步三等奖1项、省轻工业科学技术奖励技术发明奖三等奖，省“六大人才高峰”培养对象，省“333工程第三层次培养对象、市“521高层次人才培养工程”第一层次培养对象。

对本项目技术创造性贡献

   从多种海洋生境建立多种海洋微生物产酶菌种库；获得了具有我国自主知识产权的高效稳定的新型右旋糖酐酶、热稳定性不依赖Ca²⁺的高温酸性α-淀粉酶；优化了菌株的发酵过程及其制备工艺。阐明了其热稳定性不依赖添加Ca²⁺的机制和催化机制。

主要完成人情况

姓名

吴文惠

排名

2

技术职称

教授

工作单位

上海海洋大学

完成单位

上海海洋大学

曾获获科技奖励情况

农业部科技进步二等奖，上海市浦江人才，上海海洋大学科技成果三等奖。

对本项目技术创造性贡献

    开发了医学组织工程材料海洋胶原蛋白的分离纯化技术，确定了稀碱脱脂/低温酶解/乙醇凝聚是适合规模化制备医学组织工程材料用海洋胶原蛋白的新技术。

主要完成人情况

姓名

房耀维

排名

3

技术职称

副教授

工作单位

淮海工学院

完成单位

淮海工学院

曾获科技奖励情况

省“六大人才高峰”培养对象，省“青蓝工程”骨干教师

对本项目技术创造性贡献

建立了耐有机溶剂蛋白酶海洋微生物产酶菌种库。优化了耐有机溶剂蛋白酶发酵和制备工艺。

主要完成人情况

姓名

吕明生

排名

4

技术职称

教授

工作单位

淮海工学院

完成单位

淮海工学院

曾获科技奖励情况

市“521高层次人才培养工程”第一层次培养对象

对本项目技术创造性贡献

多尺度优化菌株的发酵过程，获得了海洋右旋糖苷酶吨级发酵水平达到23800U/L。解析了海洋右旋糖酐酶的结构，阐明了热稳定的机制，获得了热稳定性提高的突变酶。

主要完成人情况

姓名

包斌

排名

5

技术职称

副教授

工作单位

上海海洋大学

完成单位

上海海洋大学

曾获科技奖励情况

    上海海洋大学科技成果三等奖

对本项目技术创造性贡献

基于海洋酶解技术，开发了抑制口臭的免疫球蛋白牙膏

主要完成人情况

姓名

刘姝

排名

6

技术职称

副教授

工作单位

淮海工学院

完成单位

淮海工学院

曾获科技奖励情况

对本项目技术创造性贡献

通过摇瓶发酵、发酵罐发酵，利用单因素和相应曲面法优化了耐有机溶剂蛋白酶发酵和制备工艺。

主要完成人情况

姓名

陈丽

排名

7

技术职称

教授

工作单位

淮海工学院

完成单位

淮海工学院

曾获科技奖励情况

市科技进步一等奖1项，省“六大人才高峰”培养对象，省“333工程第三层次培养对象、市“521高层次人才培养工程”第二层次培养对象

对本项目技术创造性贡献

优化右旋糖苷酶的固定化工艺参数及其液体酶的稳定剂。

主要完成人情况

姓名

焦豫良

排名

8

技术职称

副教授

工作单位

淮海工学院

完成单位

淮海工学院

曾获科技奖励情况

对本项目技术创造性贡献

研制了海洋右旋糖酐酶的漱口液，开展了其对口腔生物被膜的作用及安全性评价研究。