集中开发了一系列产生高附加值微生物代谢产的功能菌株,主要包括灵菌红素,微生物絮凝剂,生物表明活性剂,除臭菌剂和农业促生菌剂等。灵菌红素是由微生物产生的一类具有抗菌、抗疟疾、抑藻等多种重要生物活性的天然红色素,同时灵菌红素也是一种极具发展潜力的抗癌新药,对肺癌、前列腺癌细胞都具有较好的选择性抑制作用,但目前产量低,纯化难度大是主要的瓶颈问题。我们筛选获得了产生灵菌红素的灵杆菌 L1001,申报了国家发明专利,并创新建立了原位萃取发酵技术,降低了灵菌红素发酵过程中的反馈抑制,降低了灵菌红素的提取纯化难度,实现了连续补料发酵。将灵菌红素的产量从 0.81 g/L 提高到 27.65 g/L,此外我们还分析了灵菌红素产物对富营养化水体微藻的抑制作用,发现灵菌红素浓度为 3 mg/L 时,对微藻的抑制率达到 91.1%,促进了灵菌红素的规模化生产和应用。
生物絮凝剂是微生物代谢产生的具有絮凝活性的大分子物质,相对于传统的化学絮凝剂和有机高分子絮凝剂,生物絮凝剂具有较好的环境保护效益,仅我国每年对絮凝剂的需求量就超过 100 万吨。我们利用耐盐碱双功能芽孢杆菌 C9 建立了统合生物发酵工艺,该菌株能产生木质纤维素降解酶系,直接转化农业秸秆废弃物发酵生产大分子多糖类生物絮凝剂。该发酵工艺整合了农业废弃物的预处理工艺,产酶工艺,酶解工艺和生物絮凝剂发酵生产工艺,显著提高了微生物絮凝剂的产量,最高可以达到 12.94 g/L,而且该菌株生产的生物絮凝剂产品对产油微藻的絮凝采收率达到 91%,是目前最具工业化生产应用前景的功能菌株之一。