生物技術(shù)與化學(xué)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展生物技術(shù)與化學(xué)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展1可持續(xù)發(fā)展面臨的問題資源能源水源環(huán)境土地人口可持續(xù)發(fā)展面臨的問題資源2精品資料精品資料3你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結(jié)一節(jié)課的重點(diǎn)的難點(diǎn)，你是否會(huì)認(rèn)為老師的教學(xué)方法需要改進(jìn)？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽曬，也不怕那風(fēng)雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學(xué)問無顏見爹娘……”“太陽當(dāng)空照，花兒對(duì)我笑，小鳥說早早早……”《生物技術(shù)與化學(xué)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展》--ppt課件4保持可持續(xù)發(fā)展的對(duì)策1.循環(huán)經(jīng)濟(jì)（資源循環(huán)使用）2.節(jié)約資源（能源），發(fā)掘新資源3.利用國際資源4.提高資源（能源）利用效率5.綠色產(chǎn)品、綠色工藝6.采用生物技術(shù)7.保護(hù)環(huán)境及土地8.控制人口減少資源能源消耗減少廢棄物排放改變?cè)下肪€改變物質(zhì)生產(chǎn)工藝保持可持續(xù)發(fā)展的對(duì)策1.循環(huán)經(jīng)濟(jì)（資源循環(huán)使用）減少資源能源5生物技術(shù)能做些什么？改變產(chǎn)品生產(chǎn)原料路線改變產(chǎn)品生產(chǎn)工藝生物技術(shù)能做些什么？改變產(chǎn)品生產(chǎn)原料路線6生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)利用再生性資源符合可持續(xù)發(fā)展生產(chǎn)過程溫和污染少，多為可利用廢料自身效率提高潛力大生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)利用再生性資源7生物技術(shù)生產(chǎn)化學(xué)品的方式生物質(zhì)原料產(chǎn)物相關(guān)底物產(chǎn)物多酶系統(tǒng)催化（發(fā)酵）單酶催化（生物催化）生物技術(shù)生產(chǎn)化學(xué)品的方式多酶系統(tǒng)催化（發(fā)酵）單酶催化（生物催8生物技術(shù)生產(chǎn)化工原料甲醇乙醇丙酮丁醇乳酸丙酸二元酸衣康酸乙酸琥珀酸甘油1,3-丙二醇生物技術(shù)生產(chǎn)化工原料甲醇乙醇丙酮丁醇乳酸丙酸二元酸衣康酸乙酸9樞紐性大宗生物質(zhì)化工原料

部分替代燃料油生物質(zhì)乙醇化工原料如乙烯(CH2=CH2)

1,3-丙二醇聚合物生物質(zhì)甘油1,3二羥丙酮化工產(chǎn)品羥基丙酮可降解塑料生物質(zhì)乳酸丙烯酸高分子材料其他化工產(chǎn)品

下游化工產(chǎn)品樞紐性大宗生物質(zhì)化工原料10生物催化反應(yīng)1.氧化9.縮合15.核苷化2.還原10.氨基化16.鹵化3.脫羧11.乙酰化17.轉(zhuǎn)移4.脫氨12.脫甲基18.重排5.水解13.酰胺化19.異構(gòu)化6.甲基化14.脫甲氧基8.脫水生物催化反應(yīng)1.氧化9.縮合15.核苷化2.還原11生物催化技術(shù)生產(chǎn)化學(xué)品淀粉葡萄糖富馬酸富馬酸環(huán)氧琥珀酸丙烯腈丙烯腈羥基乙腈甘油苯L-天冬門氨酸肉桂酸麥芽糖、葡萄糖果糖L-天冬門氨酸L-蘋果酸L-酒石酸丙烯酰胺丙烯酸羥基乙酸二羥丙酮對(duì)苯二酚L-丙氨酸L-苯丙氨酸淀粉酶、糖化酶異構(gòu)酶天門冬氨酸酶蘋果酸酶水合酶水合酶腈酶腈酶脫氫酶加氧酶脫羧酶加氨酶生物催化技術(shù)生產(chǎn)化學(xué)品淀粉麥芽糖、葡萄糖淀粉酶、糖化酶12酶催化在光學(xué)活性手性化合物合成中的應(yīng)用1.水解5.氧化2.還原6.加氨3.羥基化7.水解4.異構(gòu)化酶催化在光學(xué)活性手性化合物合成中的應(yīng)用1.水解5.氧化213手性化酶脂酶醇氰酶腈酶酰胺酶還原酶轉(zhuǎn)氨酶羥基化酶旋光異構(gòu)酶手性化酶脂酶醇氰酶腈酶酰胺酶還原酶轉(zhuǎn)氨酶羥基化酶14微生物酶異構(gòu)化合成手性化合物NOClNH3BackmanrearrangementreactionH2SO4CyclohexeneNitrosdimerDL-AminocaprolactamD-型L－型L-Lysine異構(gòu)酶水解微生物酶異構(gòu)化合成手性化合物NOClNH3BackmanH15氨基化合成氨基手性化合物加氨酶氨基化合成氨基手性化合物加氨酶16水解手性化水解酶水解手性化水解酶17還原手性化還原酶DL-（L-）（D-）還原手性化還原酶DL-（L-）（D-）18生物技術(shù)在工業(yè)中應(yīng)用的問題生物技術(shù)效率低、成本高產(chǎn)物濃度稀在水溶液中反應(yīng)水消耗量大酶（生物體）安定性差易污染雜菌工藝過程復(fù)雜、控制點(diǎn)多計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)控制較難操作者技術(shù)素質(zhì)要求高動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)問題更多生物技術(shù)在工業(yè)中應(yīng)用的問題生物技術(shù)效率低、成本高19生物技術(shù)在化工領(lǐng)域應(yīng)用

優(yōu)先研發(fā)的課題實(shí)現(xiàn)幾個(gè)關(guān)鍵化工原料產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)業(yè)化從可再生資源開發(fā)新產(chǎn)品更廣泛地發(fā)現(xiàn)新生物源改造生物，提高生物加工效率開發(fā)生物催化的新領(lǐng)域開發(fā)未利用的生物資源生產(chǎn)有用物質(zhì)解決生物技術(shù)規(guī)模生產(chǎn)的工程問題，控制及過程檢測(cè)問題基因重組技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用生物技術(shù)在化工領(lǐng)域應(yīng)用

優(yōu)先研發(fā)的課題實(shí)現(xiàn)幾個(gè)關(guān)鍵化工原料產(chǎn)20我們實(shí)驗(yàn)室做了哪些工作？我們實(shí)驗(yàn)室做了哪些工作？21利用生物質(zhì)開發(fā)生物源農(nóng)藥靜絲霉素（Cystamycin）鏈絲霉素新多氧霉素殺粉蝶素潮霉素抗霉素三烯霉素Starosporine莫能霉素放線酮滅瘟素利用生物質(zhì)開發(fā)生物源農(nóng)藥靜絲霉素（Cystamycin）鏈絲22發(fā)現(xiàn)的新生物源農(nóng)藥活性物質(zhì)磷氮霉素白肽霉素制黃桿菌素?cái)M鰣霉素變構(gòu)霉素RS-22A、B、C發(fā)現(xiàn)的新生物源農(nóng)藥活性物質(zhì)磷氮霉素23磷氮霉素類化合物的結(jié)構(gòu)磷氮霉素類化合物的結(jié)構(gòu)24AntifungalavtivityofphosphazomycinCTestorganismMIC(μg/mL)*AspergillusoryzaeIFO52391.6A.niger1.6Penicilliumchrysogenum0.4TrichophytonmentagrophytesIFO62020.4CochliobolusmiyabeanusIFO52771.6PyriculariaoryzaeIFO59440.8RhizoctoniasolaniIFO625825ColletotrichumlagenariumIFO7510.05BotryotiniafuckelianaIFO53650.0004GlomerellacingulataIFO97670.2AlteriariamaliIFO89840.025FusariumoxysporumIFO976112.5*Conventionalagardilutionmethodwasemployedusingpotato-sucrosemedium.MICswereobservedafter72hoursincubation.Antifungalavtivityofphospha25磷氮霉素對(duì)黃瓜灰霉病的效果（盆栽）組份濃度ABCDE25ppm99.398.598.598.599.350ppm100100100100100磷氮霉素對(duì)菌核病的效果（盆栽）組份濃度ABCDE25ppm10081.368.883.178.150ppm100100100100100磷氮霉素對(duì)黃瓜灰霉病的效果（盆栽）組份ABCDE25ppm926磷氮霉素增加血小板作用

（體內(nèi)試驗(yàn)）劑量mg/kg投藥天數(shù)血小板數(shù)×1040.1382.180.1488.560.15110.060.16115.060.3386.620.34101.780.35125.040.36152.22對(duì)照384481.14586.54688.68磷氮霉素增加血小板作用

（體內(nèi)試驗(yàn)）劑量mg/kg投藥天數(shù)血27變構(gòu)菌素的結(jié)構(gòu)Tautomycetin變構(gòu)菌素的結(jié)構(gòu)Tautomycetin28AntimicrobialactivityoftautomycinTestorganismMIC(μg/ml)BotrytiscinereaIFO536512.5AlternariamaliIFO898450PyriculariaoryzaeIFO599450ColletotrichumlagenariumIFO751325GlomerellacingulataIFO976750Cochliobulusmivabeanus25RhizoctoniasotaniIFO6258200Fusariumoxysporum200Aspergillusniger50Penicilliumchrysogenum50Theconventionalagardiutionmethodwasused.Medium:potato–sucroseagar.Antimicrobialactivityoftaut29擬鰣霉素的結(jié)構(gòu)擬鰣霉素的結(jié)構(gòu)30擬鰣霉素的抗菌作用抑菌圈直徑（30μg/disc）黃瓜灰霉病菌(Botrytiscinerea)40mm黃瓜炭疽病(Colletotrichumlagenarium)20mm水稻稻瘟病(Pyriculariaoryzae)0格鏈孢菌(Alternariamali)0水稻黃單孢菌(Xanthomonasoryzae)0大腸埃希氏菌(Eschiacoli)0金色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)0白色念珠菌(Candidaalbicans)0擬鰣霉素的抗菌作用抑菌圈直徑（30μg/disc）黃瓜灰霉病31擬鰣霉素的抗菌作用試驗(yàn)化合物噴藥濃度防治效果藥害SR-105096無2594無12.587無6.2577無苯萊特*25092對(duì)照處理-0－*1－（丁基氨基甲酰）－2－苯并咪唑擬鰣霉素的抗菌作用試驗(yàn)化合物噴藥濃度防治效果藥害SR-10532白肽霉素的結(jié)構(gòu)白肽霉素的結(jié)構(gòu)33白肽霉素的抗菌活性TestorganismMinimalinhibitoryconentration(mcg/ml)AlbopeptinAAlbopeptinBAlternariamaliIFO898412.512.5BotrytiscinereaIFO536512.512.5CollectotrichumlagenariumIFO751312.512.5PyriculariaoryzeaIFO59942525FusriumoxysporumIFO97615025RhizoctoniasolaniIFO625812.525AspergillusoryzeaIFO52395050GlomerellacingulataIFO97672525CochliobollusmiyabeanusIFO52772512.5TrichophytonmentagrophytesIFO620210010CandidaalbicansIFO15945050SaccharomycescerevisiaeIFO03045050StaphylococcusaureusIFO127322512.5BacillussubtilisIFO35132512.5EscherichiacoliIFO3301＞100＞100PseudomonasaeruginosaIFO13130＞100＞100白肽霉素的抗菌活性TestorganismMinimal34制黃桿菌素的結(jié)構(gòu)制黃桿菌素的結(jié)構(gòu)35制黃桿菌素的抗菌活性TestorganismMinimalinhibitoryconcentration(mcg/ml)XanthomonasoryzaeIFO33122XanthomonasoryzaeIFO37814EscherichiacoliIFO3301＞1,000SalmonellatyphimuriumTV119＞1,000Staphylococcusaureus209PIFO12732＞1,000BacillussubtilisIFO513＞1,000制黃桿菌素的抗菌活性TestorganismMinimal36RS-22活性成份的化學(xué)結(jié)構(gòu)RS-22A:R1=H,R2=HRS-22B:R1=CH3,R2=HRS-22C:R1=CH3,R2=CH3RS-22活性成份的化學(xué)結(jié)構(gòu)RS-22A:R1=H,R37實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的研究成果可再生資源生產(chǎn)活性物質(zhì)井岡霉素7051殺蟲素瀏陽霉素Lovastatin2098FK506金核霉素Tautomycin實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的研究成果可再生資源生產(chǎn)活性物質(zhì)38井岡霉素對(duì)主要病害的防治作用DiseaseConcentrationa.i.(ppm)Preventionefficacy(%)水稻小球菌核病Helminthosporiumsigmoideum40ppm95黃瓜立枯病Rhizoctoniasolani40ppm100菜豆菌核病Sclerotiniasclerotirum25ppm80水稻稻曲病Ustilaginoideadvirens80ppm100小麥紋枯病Rhizoctoniasolani80ppm85水稻紋枯病Pelliculariasasakii30ppm100井岡霉素對(duì)主要病害的防治作用DiseaseConcentra39井岡霉素和有機(jī)砷制劑的比較有機(jī)砷井岡霉素原料非再生性資源可再生性資源對(duì)動(dòng)物毒性40－50mg/kgLD50＞5000mgkg對(duì)植物和其他生物毒性對(duì)水稻有毒害無毒對(duì)土壤污染殘留在土壤中易分解，無殘留生產(chǎn)過程中的三廢廢氣、廢渣、廢水除釋放CO2外無其他廢料每畝用藥量30－50克3－5克井岡霉素和有機(jī)砷制劑的比較有機(jī)砷井岡霉素原料非再生性資源可再407051殺蟲素原料淀粉黃豆粉等農(nóng)副產(chǎn)品微生物發(fā)酵7051殺蟲素原料微生物發(fā)酵417051殺蟲素和目前常用殺蟲劑效果的比較藥劑類型田間用藥量（克/公頃）有機(jī)氯500－3000有機(jī)磷600氨基甲酸酯700除蟲菊酯類10－2007051殺蟲素1－107051殺蟲素和目前常用殺蟲劑效果的比較藥劑類型田間用427051殺蟲素生產(chǎn)的工藝路線生產(chǎn)菌種制備種子罐發(fā)酵罐放罐壓濾上柱吸附解吸濃縮結(jié)晶制劑7051殺蟲素生產(chǎn)的工藝路線生產(chǎn)菌種制備種子罐發(fā)酵罐放罐壓濾43瀏陽霉素結(jié)構(gòu)及其急性毒性藥物動(dòng)物給藥部位LD50（mg/kg）純品小鼠口服＞10000大鼠口服＞10000制劑小鼠口服＞5000經(jīng)皮＞2000R1,R2,R3,R4=methyl;nonactinR1,R2,R3=methyl,R4=ethyl;monactinR1,R2=methyl,R3,R4=ethyl;dinactinR1=methyl;R2,R3,R4=ethyl;trinactinR1,R2,R3,R4=ethyl;tetranactin瀏陽霉素結(jié)構(gòu)及其急性毒性藥物動(dòng)物給藥部位LD50（mg/44瀏陽霉素對(duì)抗性螨害的防治效果藥劑藥前基數(shù)（螨頭數(shù)/葉）用藥后減退率（％）8天22天36天5％復(fù)方瀏陽霉素16697.895.699.5三菊殺螨醇25增加160％瀏陽霉素對(duì)天敵昆蟲的影響天敵濃度（mg/cm2）死亡率金小蜂4.35×10-4017.4×10-40回斑目瓢蟲50ppm孵化率98.9%100ppm孵化率86.8%瀏陽霉素對(duì)抗性螨害的防治效果藥劑藥前基數(shù)用藥后減退率（％）452098抗生素2098＝FR900520

R＝CH2CH3

FK-506R＝CH2-CH=CH22098抗生素2098＝FR900520R＝CH46腈酶、腈水合酶在工業(yè)上的應(yīng)用丙烯酰胺工業(yè)化生產(chǎn)脂肪腈化合物的催化水合芳香腈化合物的催化水合雜環(huán)腈化合物的腈化水合手性催化中的應(yīng)用腈酶、腈水合酶在工業(yè)上的應(yīng)用丙烯酰胺工業(yè)化生產(chǎn)47分解腈類化合物的微生物BacillusEnterobacterBacteridiumEscherichiaMicrococcusFravobacteriumBrevibacteriumAeromonasCorynebacteriumMycoplanaNocardiaCellulomonasPseudomonasErwiniaRhodococcusCandidaArthrobacterusAspergillusRhizobiumCochliobolusAcinetobacterRhodopseudomonasAlcaligenesStreptomycesCaseobacterPenicillumGordonaFusariumAureobacterium分解腈類化合物的微生物BacillusEnterobacte48含腈化合物的水解水解酶含腈化合物的水解水解酶49腈水合酶對(duì)雜環(huán)腈化合物的

催化水合腈水合酶對(duì)雜環(huán)腈化合物的

催化水合50腈酶、腈水合酶在手性催化

中的應(yīng)用（一）腈酶、腈水合酶在手性催化

中的應(yīng)用（一）51腈酶、腈水合酶在手性催化

中的應(yīng)用（二）腈酶、腈水合酶在手性催化

中的應(yīng)用（二）52芳香腈化合物的水合催化芳香腈化合物的水合催化53用于丙烯酰胺工業(yè)生產(chǎn)的微生物只含腈水合酶，不含酰胺酶和腈酶，反應(yīng)只