【導(dǎo)讀】繼基因工程、蛋白質(zhì)工程之后，糖工程已成為最引人注目。寡糖作為新的生理活性物質(zhì)，在疾病診斷與防治、飼料、農(nóng)業(yè)各領(lǐng)域的重要產(chǎn)業(yè)。領(lǐng)域，正使我們在農(nóng)業(yè)、健康、環(huán)境等領(lǐng)域的活動能力發(fā)生革命。年全球的寡糖產(chǎn)量已達13萬噸，創(chuàng)造了300億美元的功能食品市場，寡糖已是全球生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)中突出的亮。已經(jīng)完成工業(yè)化生產(chǎn)試驗、開發(fā)了新產(chǎn)品，取得了保健食品證書，并啟動了系列產(chǎn)品開發(fā)計劃。糖、脂類、蛋白質(zhì)和核酸是構(gòu)成有機生物體的四大類化合物。在結(jié)構(gòu)上，糖是由單糖分子組成的長鏈。有更多的分子，稱之為多糖。但是人們發(fā)現(xiàn)這類寡糖在人體腸道中有特異性的促進雙歧桿菌機。維生素，促進蛋白質(zhì)吸收和提高人體免疫力的作用。寡糖的上述作用是作為現(xiàn)有各類保健品原料或輔料的重要原因。白酶水解及防止被抗體識別，穩(wěn)定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，維持組織的結(jié)構(gòu)功能和完整性等。決定蛋白質(zhì)活性的有無和大小。寡糖具有保健食品的全部屬性，被稱為第三代保健食品的代表。

　　

【正文】 甘露寡糖藥物等其他產(chǎn)品，進一步合作研發(fā)或生產(chǎn)。 寡糖原料產(chǎn)品生產(chǎn)方案 推薦初期以小規(guī)模原料品生產(chǎn)，實現(xiàn)原料品的供、產(chǎn)、銷一體化。同時，逐步建立飼料添加劑的生產(chǎn)線，進行下游產(chǎn)品的生產(chǎn)，還可以與微生物所等科研單位繼續(xù)合作組建國家級“寡糖生物工程中心”。 甘露寡糖的生產(chǎn)的基本原料是魔芋精粉 或田菁膠，這些在我國具有豐富的資源，而且期待高附加值開發(fā)。對原料的要求，除了合格的理化指標(biāo)，實際是其甘露多糖的含量。理化衛(wèi)生指標(biāo)有食品級的國家標(biāo)準(zhǔn)，而多糖含量雖說是越高越好，但對分子量等的質(zhì)量要求反而低，因此可以找到廉價的貨源。從出粉率上說，以一般的魔芋精粉或田菁膠為直接原料，寡糖的產(chǎn)率在 50％以上。當(dāng)然，原料的品種、產(chǎn)地、加工方式等，都要進行控制。魔芋精粉的市場價格波動很大，一般年底收獲后的新產(chǎn)品價格，由于黏度、色澤等較好、出口量集中，價格就較高，報價 2－ 5 萬 /噸都可以見到，而夏季前后，一般較便宜， 1－ 3 萬 /噸也能找到。 甘露寡糖以魔芋或田菁為原料，保守估計總收率為 50%，即 2 噸魔芋精粉可以生產(chǎn) 1 噸甘露寡糖。建議初始采用小規(guī)模生產(chǎn)， 2 噸發(fā)酵罐， 10 噸糖化罐，每2 天生產(chǎn)一個批次，每年共 100 個批次，總產(chǎn)量為 100 噸左右。然后放大到年產(chǎn)5001000 噸的生產(chǎn)能力。 1．工藝技術(shù)方案 1）菌種 本項目所采用的菌種系從我國極端環(huán)境中篩選分離的嗜堿芽孢桿菌 N165，經(jīng)誘變育種選出的堿性β —甘露聚糖酶高產(chǎn)突變株 M103，菌種的篩選分離工作具有國際先進水平。嗜堿芽孢桿菌經(jīng)發(fā)酵工藝擴大培養(yǎng)后分泌的堿性β－甘露聚糖酶是一 種半纖維素酶，可在堿性條件下將自然界廣泛存在的葡萄甘露聚糖、半乳甘露聚糖及β —甘露聚糖等降解為甘露低聚糖。實現(xiàn)了該酶工業(yè)發(fā)酵水平的突破，填補了國內(nèi)空白。 2〕 發(fā)酵工藝 通過菌種逐級放大至 10005000 立升以上的發(fā)酵規(guī)模，可保證發(fā)酵罐中的接種量，以縮短發(fā)酵周期，提高其產(chǎn)出堿性β —甘露聚糖酶的能力，發(fā)酵液經(jīng)固液分離、超濾濃縮的工藝，在去水的同時還去除了低分子量的雜質(zhì)、無機鹽等，有效達到酶提取的目的。 堿性β —甘露聚糖酶的酶活水平為 450600μ /ml 以上，酶收率 80%以上，做到了高效率、低成本。 3）糖化 工藝 10000 立升反應(yīng)罐中降解魔芋葡甘聚糖等多糖為甘露低聚糖，可采用經(jīng)典的制糖工藝路線，也可考慮采用超濾精制和反滲透濃縮等膜技術(shù)。此類膜技術(shù)既高效、廉價地去除了高分子雜質(zhì)，達到了精制的目的，又能使甘露低聚糖分子不脫乙?；?，提高了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。糖化工藝轉(zhuǎn)化率在 80%以上，甘露寡糖粉的純度為 80％以上 技術(shù)路線 ：酶的發(fā)酵生產(chǎn)→酶解寡糖→提取分離、純化→產(chǎn)品開發(fā) 工藝流程 ： 菌種－搖瓶－種子罐－發(fā)酵罐－絮凝－過濾－超濾－酶制劑 酶解糖化－脫色－過濾－純化－濃縮－噴干 2．主要設(shè)備（參考） 1）堿性β —甘露聚糖酶生產(chǎn)的主要設(shè)備 （萬元） 序號 設(shè) 備 名 稱 規(guī) 格 型 號 材 質(zhì) 數(shù)量 單價 金額 1 手提式滅菌鍋 2 臺 2 臥式殺菌鍋 1 臺 3 搖床 4 個 4 種子罐 50～ 500 立升 2 個 5 發(fā)酵罐 5001000 立升 2 個 6 發(fā)酵罐 5000 立升 2 個 7 無菌空氣過濾系統(tǒng) 2 套 8 絮凝罐 5000 立升 2 個 9 緩沖罐 5000 立升 2 個 10 板框膜過濾 大型 1 套 11 超濾 濃縮系統(tǒng) 2 套 12 輸送泵 5 臺 13 貯罐 1000 升 2 個 14 酶液專用貯存桶 50 升 20 個 15 液相色譜 1 臺 16 化驗室各類常規(guī)用品 17 電腦控制系統(tǒng) 1 套 合計 *SS—不銹鋼 2）甘露低聚糖（甘露低聚糖）生產(chǎn)主要設(shè)備 （萬元） 序號 設(shè) 備 名 稱 規(guī) 格 型 號 材質(zhì) 數(shù)量 單價 金額 1 轉(zhuǎn)化罐 20xx10000 立升 6 2 糖化料液輸送泵 6 3 中和罐 500010000 立升 6 4 澄清脫色罐 3 5 活性炭過濾 2 6 脫色料液超濾裝置 2 7 中空纖維超濾裝置 2 8 超濾液泵 2 9 離子交換裝置 1 10 料液輸送泵 2 11 反滲濃縮裝置 2 12 貯罐 4 13 噴霧干燥裝置 1 14 包裝線（干粉） 1 小 計 財務(wù)分析 以小規(guī)模生產(chǎn)并留有擴大發(fā)展余地計算，項目總投資 3500 萬元， 其中，固定設(shè)備投資： 1500 萬 流動資金： 1000 萬 技術(shù)開發(fā)投資： 1000 萬 寡糖原料年產(chǎn)值 4000 萬元， 飼料添加劑等二次開發(fā)產(chǎn)品年產(chǎn)值 10000 萬元 凈利潤率 30％ （以上為粗略估計，僅供參考） 風(fēng)險分析和對策 1．技術(shù)風(fēng)險 微生物所在技術(shù)上具有獨特的優(yōu)勢，已經(jīng)積累的大量成功經(jīng)驗。寡糖的生產(chǎn)已通過了中試，在產(chǎn)酶菌種、工藝參數(shù)、設(shè)備選型等諸多因素上，預(yù)計困難，分步落實，建立了先進的工藝方案?；乇茼椖考夹g(shù)風(fēng)險的最好策略是新產(chǎn)品的開發(fā)與技術(shù)的不斷進步。如果其他機構(gòu)的項目順利地實現(xiàn)轉(zhuǎn)化，并規(guī)模生產(chǎn)，將會出現(xiàn)競爭的局面。我們必須通過嚴格管理，并積極主動地開拓市場，不斷推出新產(chǎn)品、新技術(shù)，保證項目的順利發(fā)展。 2．市場風(fēng)險 市場上，同類產(chǎn)品（異麥芽糖、果寡糖）雖然已經(jīng)上市，但市場遠未飽和。在完成達到所規(guī)定的指標(biāo)后，所開發(fā)的寡糖產(chǎn)品在性能價格比上將具有明顯的優(yōu)勢，同時，以強有力的企業(yè)做后盾，預(yù)先啟動市場開發(fā)進程，市場風(fēng)險完全可以克服。 微生物所曾向云南昭通華健公司轉(zhuǎn)讓了小試技術(shù)，并合作完成了擴試技術(shù)，云南方有技術(shù)使用權(quán)，而技術(shù)的專利申請權(quán)、所有權(quán)歸微生物所。云南方公司的運作極不規(guī)范，又由于公司內(nèi)部原因嚴重拖延 產(chǎn)業(yè)化進程，是微生物所決定另找合作伙伴的主要原因。在項目實施過程中要關(guān)注此公司的發(fā)展情況，以便及時地采取對策。同時，加強與微生物所的合作，以及中科院、科技部等方面的協(xié)調(diào)，爭取國家寡糖基地，奠定國內(nèi)寡糖龍頭企業(yè)的地位。