国外动态用转基因蚕生产胶原目前广泛用于药物释放和细胞组织工程、能生物相容的胶原是从牛皮制得的,从牛皮制得的胶原有被污染和出现过敏反应的危险。现在日本广岛县产业科学技术研究所(HiroshimaPrefecturalIn2stituteofIndustrialScienceandTechnology,HPIIST)和广岛大学(HiroshimaUniversity)开发出转基因蚕,转基因蚕是制取重组人胶原蛋白(RHC)又一来源,而且是安全的,也可以扩大生产。研究人员称:“家蚕(Bombyxmori)是工业规模生产RHC很好的选择对象,因为它能在丝腺中大量合成丝蛋白。”研究人员建立了DNA序列,它能生产含普通丝蛋白、荧光标识物和缩短型人类Ⅲ型胶原前驱体分子的融合蛋白质。将该DNA注入媒介物(或载体分子)并注射到蚕卵中。蚕成熟后,在蚕的丝腺中生成蛋白质并结成茧。出蛹后的茧用1mg/mL的胰蛋白酶除去丝胶蛋白(即天然的或非融合的丝蛋白),再将其溶解于含5%(体积分数)的b-巯基乙醇(b-ME)的6mol/L硫氰酸胍溶液中。可溶性的蛋白(包括胶原)用硫酸铵沉淀,离心得到的沉淀再溶解于硫氰酸胍/b-巯基乙醇中,之后用色谱过滤精制。其得率为1mg总提取蛋白得317μg融合蛋白,或1mg干茧得0184μg融合蛋白。广岛大学的研究人员估计150万只转基因蚕(600kg/a)能得到5kg/a的胶原。以5～10美分生产一个茧计算,生产1kg胶原要花115万～215万美元。目前他们正与几家日本制药公司讨论用作人造皮和伤口覆盖的、用生物工程制的胶原的工业化生产问题。ChemicalEngineeringProgress,2003,99(2):14-15利用生物工程制备3-羟基丙酸似乎今后许多化工厂的生产将要依靠微生物,而不是用一般需要加热、加压有时还要催化剂的化学反应。有2种通过发酵生产C3化合物的生物工程项目正在进行,这2种C3化合物用化学合成很难制备,价格也很昂贵。美国Cargill公司和能源部(DOE)各投资600万美元计划在今后3年内寻找从葡萄糖制取3-羟基丙酸的最佳路线。3-羟基丙酸可制取一系列衍生物,用于生产涂料、胶粘剂、水处理化学品和个人护理用品。3-羟基丙酸用化学合成很难生产,目前只有很少的量供实验室使用。在3个碳的化合物上也很难在一端引入功能基团。低成本发酵路线可以生产3-羟基丙酸,从而能生产1,3-位的二官能化合物,如丙二酸和1,3-丙二醇(PDO)。用微生物合成3个碳原子化合物的开发工作始于1994年,杜邦公司曾研究用生物路线制造PDO,作为Sorona3GT系列的聚合物原料。Sorona聚合物的主链是重复的3个碳的链节,而不是2个碳系列的聚合物。杜邦从2001年开始销售的Sorona用的是以石油为原料制得的PDO。该公司目前采用基因改性E1coli路线,该技术现已接近工业化。杜邦对Sorona感兴趣是由于它与其他合成纤维和织物相比有更好的性能,用它织成的织物柔软、抗污、有弹性;可在极低的温度、压力下染色,并可改性后用作膜、单丝和工程树脂。杜邦的目标是基础聚合物的许可生产。7年前杜邦与美国Genencor国际公司合作开发一种用于从玉米葡萄糖高效率生产PDO的微生物。2002年10月杜邦宣称合作伙伴已找到合适的微生物,这种微生物生产的PDO产量比用其他微生物增加500倍。同时,杜邦与糖类加工商Tate&Lyle北美公司合作,正在运行1套生物法生产PDO的中试装置。杜邦称,以石油为原料的PDO生产路线收率极低,且价格高,用微生物将玉米葡萄糖高收率转化成PDO的工艺,将根据市场情况在1～2年内工业化。Cargill公司正在研究从葡萄糖生产3-羟基丙酸的4条微生物路线,中间试验大约还要3年。ChemicalEngineeringProgress,2003,99(2):14微生物制葡糖胺工艺美国Arkion生命科学公司(ArkionLifeSciencesLLC)的子公司———生物技术资源公司(Bio-TechnicalResources,BTR)已将世界上第一个从葡萄糖大批量、经济地生产高质量葡糖胺的微生物发酵工艺进行了工业化,此工艺的成本比通常化学合成路线节省一半以上。葡糖胺是一种氨基糖,现作为营养品,其全球销售额达10亿美元。目前它是用甲壳质(蟹壳中发现的多糖)酸水解制得,收率约50%。BTR公司能够生产当今市场上出售的所有品种的葡糖胺,如葡糖胺盐酸盐、葡糖胺硫酸钠、葡糖胺硫酸钾和n-乙酰葡糖胺。BTR公司的专利技术包含重组E.coli的需氧发酵,它以自然的代谢途径生产葡糖胺。也可使用别的微生物,但这些也都包括在BTR公...
