¡Arrodíllate! ! ! Tecnología de producción de preparaciones de enzimas microbianas.

Introducción del proyecto:

Debido a la fuerte especificidad de la acción de las enzimas, las condiciones de reacción suaves, la alta seguridad y la baja contaminación ambiental, a medida que las personas prestan más atención a la salud y A medida que aumentan los requisitos de protección ambiental, las preparaciones enzimáticas producidas por microorganismos requerirán un mayor desarrollo y la industria de preparación de enzimas tiene un gran potencial. Sus principales áreas de aplicación son aproximadamente: alimentos 45%, detergentes 34%, textiles 10%, fabricación de papel 3% y medicina de diagnóstico 6%. El proceso de producción de preparación de enzimas utiliza Bacillus subtilis seleccionado para fermentar materias primas con almidón para producir amilasa, proteasa y hemicelulasa. La cepa tiene un rendimiento estable y una alta actividad de fermentación. Mediante el tratamiento post-extracción del caldo de fermentación de diferentes maneras, se pueden obtener productos de preparación de enzimas con diferentes niveles de uso. Se puede proporcionar tecnología y diseño de cepas y plantas.

Categoría de Proyecto: Nueva Tecnología

Maduración Tecnológica: Industrialización

Estatus de Propiedad Intelectual: Es una patente de modelo de utilidad.

Métodos de servicio: desarrollo cooperativo, transferencia de tecnología, construcción de fábricas cooperativas, servicios técnicos, proyectos llave en mano, etc.

Análisis beneficio insumo-producto: El coste de inversión se puede determinar en función de la escala de producción.

Proceso de producción

Los preparados enzimáticos son productos biológicos producidos por microorganismos. Su proceso de producción es un proceso de aplicación de tecnología de producción a gran escala, que consta de tres procesos principales: fermentación, extracción y granulación. .

Fermentación

Los microorganismos se recombinan mediante la tecnología del ADN para convertirse en bacterias eficientes que producen preparaciones enzimáticas específicas. Esta bacteria se produce en grandes cantidades y se refrigera en Dinamarca. Antes de su uso, deben expandirse en el laboratorio y luego conectarse al tanque de semillas en el taller de fermentación para una mayor expansión. Finalmente, las bacterias expandidas ingresan al tanque de fermentación y comienzan la producción artificial de preparaciones enzimáticas. Las bacterias de producción obtienen suficientes nutrientes y aire en el gran tanque de fermentación de acero inoxidable, crecen rápidamente en el ambiente más adecuado y producen una gran cantidad de enzimas biológicas al mismo tiempo. Todo el proceso de fermentación se controla automáticamente por ordenador. Las materias primas utilizadas en la fermentación son principalmente productos agrícolas y todo el proceso de fermentación cumple plenamente con los requisitos GMP.

Retiro

La tarea principal del proceso de extracción es extraer enzimas del caldo de fermentación. Esto se logra mediante muchos pasos de filtración y concentración. Primero, el caldo de fermentación se filtra preliminarmente para convertirlo en un filtrado transparente que contiene enzimas. En este momento, el filtrado se filtra aún más para eliminar una gran cantidad de agua y sustancias moleculares pequeñas para convertirlo en una solución enzimática concentrada. Las soluciones concentradas de enzimas se pueden concentrar aún más si se desea. Para los productos enzimáticos vendidos como líquidos, el paso final de la extracción es la estandarización y estabilización. Todo el proceso de extracción cumple plenamente con los requisitos GMP.

Rudos

Las enzimas sólidas (enzimas granulares) se utilizan ampliamente en la industria del lavado y la industria textil. Actualmente, Novozymes China utiliza tecnología avanzada de lecho fluidizado especial de control totalmente automático para producir productos granulares sólidos. En el lecho fluidizado, la solución concentrada del proceso de extracción se pulveriza en forma de niebla sobre la superficie del soporte y el aire caliente se seca. Además de la capa de enzima, se envuelven dos capas de recubrimiento adicionales en la capa exterior que contiene las partículas de enzima mediante el mismo método, obteniendo así finalmente un producto granular sólido que fluye libremente, libre de polvo, seguro y conveniente.

Como todos sabemos, las dos industrias más prometedoras del siglo XXI son la tecnología de la información (TI) y la biotecnología. La tecnología de la información se está desarrollando rápidamente y ha penetrado en todos los rincones de la vida social. Informe sobre tecnologías de la información: multimedia, Internet, globalización de la información, etc. ——No solo aparece con frecuencia en los medios, sino que también está muy relacionado con nuestra vida diaria. Comparada con la vibrante TI, la biotecnología parece aburrida. Aunque palabras como genes, clonación, proyecto del genoma humano y biodiversidad se utilizan a menudo en los periódicos, parecen muy lejanas de nuestras vidas. Por ello, algunos expertos han comentado que el siglo XX no es el siglo de la biotecnología, sino el siglo de la bioingeniería, y el siglo XXI es el siglo de la bioingeniería. El nacimiento de la oveja clonada Dolly, la secuenciación completa del 90% del genoma humano, la creciente inversión en la industria biotecnológica en países desarrollados como Europa, Estados Unidos y Japón, y la ola de fusiones y adquisiciones en las ciencias de la vida industria de las principales empresas del mundo, nos hacen creer que el siglo XXI es, efectivamente, la era de la biotecnología.

La ingeniería bioquímica (también llamada ingeniería bioquímica o ingeniería bioquímica) es el producto de la combinación de la ingeniería química y la biotecnología. La ingeniería bioquímica es una rama importante de la biotecnología.

En comparación con la industria química tradicional, la industria bioquímica tiene algunas características sobresalientes: ① Utiliza principalmente recursos renovables como materia prima; ② Las condiciones de reacción son suaves, principalmente a temperatura y presión normales, bajo consumo de energía, buena selectividad y alta eficiencia; Menor contaminación ambiental; (4) pequeña inversión; ⑤ puede producir productos con excelente rendimiento que actualmente son imposibles de producir o difíciles de producir por métodos químicos. Debido a estas características, la bioquímica se ha convertido en una industria clave dentro de la industria química.

1. Situación actual de la industria bioquímica mundial

El desarrollo de la industria bioquímica ha transcurrido durante más de medio siglo. Al principio producía principalmente antibióticos; luego sirvió aminoácidos; fermentación, biotransformación hormonal y biotecnología de vitaminas, producción de proteínas unicelulares e industrialización de la producción de azúcar y almidón. Desde la década de 1980, con el auge de la biotecnología moderna, la industria bioquímica ha utilizado microorganismos recombinantes y cultivos a gran escala de células animales y vegetales para producir péptidos medicinales, proteínas, vacunas, interferones, etc. Además, la aplicación de la bioquímica ha abarcado todos los aspectos de la vida de las personas, incluida la producción agrícola, la producción de materias primas ligeras, la medicina y la salud, los alimentos, la protección del medio ambiente, el desarrollo de recursos y energía y otros campos. Con el avance de la tecnología de la bioingeniería, la tecnología inicial de la bioquímica y el desarrollo de la ingeniería química, la tecnología de la información (TI) y la bioinformática, la bioquímica marcará el comienzo de otro nuevo período de desarrollo.

Después de más de 50 años de desarrollo, la industria bioquímica ha formado un sistema industrial completo y han surgido algunas nuevas tendencias de desarrollo en toda la industria. La siguiente es una breve introducción al estado actual de la industria bioquímica.

1.1 Estructura industrial

Debido a que la bioquímica involucra una amplia gama de industrias, hay muchas empresas dedicadas a la bioquímica. Se informa que a mediados de la década de 1990 había más de 1.000 empresas bioquímicas en Estados Unidos, más de 580 en Europa occidental y más de 300 en Japón. En los últimos años, aunque el número de empresas bioquímicas ha disminuido significativamente debido a la competencia cada vez más feroz en la industria, en comparación con la situación en la que las ciencias de la vida (principalmente la medicina y la tecnología bioquímica agrícola) están divididas entre los príncipes, la industria bioquímica todavía florece y un centenar sostienen las escuelas de pensamiento. Hay empresas de clase mundial dedicadas a las ciencias de la vida, como Novartis y Zeneca, grandes empresas de química fina como DSM y Novo Nordisk y, por supuesto, también hay pequeñas empresas con experiencia en un campo determinado, como AT&S. Además, a medida que las principales empresas de todo el mundo están centrando su atención en las ciencias biológicas, la situación en la industria bioquímica no cambiará en mucho tiempo.

1.2 Estructura del producto

La industria bioquímica tradicional se refiere principalmente a industrias como la de antibióticos (como la penicilina) y la de alimentos (como el alcohol, el glutamato monosódico), pero ahora casi ha penetrado. en medicina, atención médica, agricultura, medio ambiente, energía, materiales y otros aspectos de la vida de las personas. Al mismo tiempo, los productos bioquímicos también se han ampliado enormemente: han aparecido en la medicina varios antibióticos nuevos, interferones, insulina, hormona del crecimiento, diversos factores de crecimiento, vacunas, etc., aminoácidos y péptidos que incluyen lisina, ácido aspartato, alanina, treonina; , prolina y varios polipéptidos; existen más de 160 preparaciones enzimáticas, entre ellas glucoamilasa, amilasa, proteasa, lipasa, celulasa, penicilinasa, catalasa, etc. Los pesticidas biológicos incluyen Bt, apramicina, doxorrubicina, Jinggangmycin, etc. Los ácidos orgánicos incluyen ácido cítrico, ácido láctico, ácido málico, ácido itacónico, ácido fumárico, ácido adípico, ácidos grasos, ácido cetoglutárico, ácido L-linolénico y ácido hialurónico. También existen métodos microbiológicos1,3. Propilenglicol, acrilamida, etc.

Actualmente, las ventas anuales globales de productos bioquímicos son de aproximadamente 40 mil millones de dólares, con una tasa de crecimiento anual de aproximadamente el 7% al 8%. Desde la perspectiva de la estructura del producto, la escala de producción en el campo bioquímico es muy amplia. La demanda anual del mercado es de sólo unos pocos kilogramos de productos costosos como el interferón y la eritropoyetina (el precio puede alcanzar decenas de miles de dólares por gramo), que. es casi igual a la demanda anual de más de 1 decenas de miles de toneladas de antibióticos, preparados enzimáticos, aditivos para alimentos y piensos, productos bioquímicos diarios y agrícolas y otros productos de bajo precio (algunos precios son inferiores a US$/gramo). La cuota de mercado de los productos de alto precio es del 50% al 60% y la cuota de mercado de los productos de bajo precio es del 40% al 50%. Además, según la tendencia de desarrollo de la bioquímica y la atención de la gente a la medicina y la salud en los últimos años, la velocidad de desarrollo de los productos de alto precio es mayor que la de los productos de bajo precio.

1.3 Nivel técnico

Después del vigoroso desarrollo de la industria bioquímica desde la década de 1980, no solo se ha mejorado enormemente el nivel técnico de toda la industria, sino que también se han desarrollado muchas tecnologías nuevas. ampliamente utilizado.

1.3.1 La tecnología de ingeniería de fermentación ha logrado resultados.

Se estima que el mercado mundial de productos de fermentación asciende a entre 12 y 13 mil millones de dólares, de los cuales los antibióticos representan el 46%, los aminoácidos el 16,3%, los ácidos orgánicos el 13,2%, las enzimas el 10%. y otros representan el 14,5%. El crecimiento del mercado de productos fermentados es inseparable del avance de la tecnología de fermentación. El avance de la biotecnología moderna ha promovido el desarrollo de la industria de la fermentación, y la producción y la pureza de la industria de la fermentación han mejorado enormemente en comparación con el pasado. En la actualidad, la planta de fermentación en tándem más grande del mundo ha alcanzado los 75 m. Muchas empresas han ajustado el proceso de fermentación, reduciendo así los costos de producción. Por ejemplo, ADM (Archer Daniele 1 SMID 1 y Cargill) y Cargill modificaron sus equipos de fermentación a principios de los años 1990 y cambiaron el proceso de producción de carbohidratos a harina de maíz, reduciendo así los costos de producción. El coste de producción de lisina para ADM se ha reducido a la mitad.

1.3.2 La tecnología de ingeniería enzimática ha logrado grandes avances.

La tecnología de ingeniería enzimática incluye el desarrollo de fuentes de enzimas, la producción de preparaciones de enzimas, la separación de enzimas, la tecnología de purificación e inmovilización, los reactores de enzimas y las aplicaciones de enzimas. En la actualidad, las preparaciones de enzimas del mundo han entrado en una etapa de desarrollo saludable desde el desarrollo de fuentes de enzimas hasta la aplicación de enzimas. Las empresas productoras y los usuarios en cada etapa tienen relaciones estrechas y una amplia cooperación. Según los informes, las ventas mundiales de preparados enzimáticos industriales ascendieron a 1.300 millones de dólares EE.UU. en 1998 y se espera que aumenten a 3.000 millones de dólares EE.UU. en 2010, con una tasa de crecimiento anual del 6,5%. Entre ellas, las enzimas comestibles representan el 40%, las enzimas detergentes el 33% y otras (principalmente enzimas para textiles, fabricación de papel y piensos) el 27%.

1.3.3 La tecnología de separación y purificación también ha logrado grandes avances.

El primer factor que incide en el precio de los productos bioquímicos es el proceso de separación y purificación, que suele suponer entre el 50% y el 70% del coste de producción, pudiendo algunos llegar incluso al 90%. Los pasos de separación son numerosos y requieren mucho tiempo, y a menudo se convierten en un cuello de botella que restringe la producción. La búsqueda de tecnologías de separación y purificación económicas y aplicables se ha convertido en un tema candente en el campo de la bioquímica. Las tecnologías de separación y purificación que se han utilizado ampliamente incluyen: extracción acuosa en dos fases, nueva separación electroforética, cromatografía preparativa a gran escala, separación por membrana, etc.

1.3.4 La tecnología upstream se utiliza ampliamente en la producción downstream.

Utilizando la tecnología de ingeniería genética, no solo se puede duplicar la actividad enzimática, sino que también se pueden clonar genes de enzimas biológicas en microorganismos para construir bacterias genéticas que produzcan enzimas. Se utilizó ingeniería genética para transformar y clonar amilasa, proteasa, celulasa y varias enzimas clave en la ruta de síntesis de aminoácidos, mejorando así la actividad catalítica y la estabilidad de las enzimas, ampliando el proceso metabólico de la síntesis de aminoácidos y aumentando el rendimiento. Con el desarrollo de la tecnología de recombinación genética, la ingeniería de proteínas, conocida como la segunda generación de ingeniería genética, se ha desarrollado rápidamente y muestra un gran potencial y brillantes perspectivas. La ingeniería de proteínas se puede utilizar para producir nuevas proteínas con secuencias de aminoácidos específicas, estructuras avanzadas, propiedades físicas y químicas y funciones fisiológicas, y para modificar direccionalmente el desempeño de las enzimas para producir nuevos productos bioquímicos.

1.3.5 Las nuevas tecnologías también se han utilizado ampliamente en ingeniería bioquímica.

Por ejemplo, las reacciones enzimáticas se llevan a cabo en un estado líquido supercrítico, lo que reduce en gran medida la resistencia a la transferencia de masa durante la reacción enzimática y aumenta la velocidad de reacción enzimática. El CO2 supercrítico no es tóxico ni inflamable, es químicamente sensible y se separa fácilmente de los sustratos de reacción. El uso de CO2 supercrítico en lugar de disolventes orgánicos para reacciones enzimáticas tiene un gran potencial de desarrollo. Por poner otro ejemplo, la tecnología de la sopa de microgel se ha utilizado ampliamente en el cultivo a gran escala de células animales, la inmovilización de células y enzimas y la separación de proteínas y otras sustancias.

2. Tendencia de desarrollo de la industria bioquímica mundial

2.1 Estructura industrial

Las divisiones entre industrias se volverán cada vez más borrosas y la cooperación entre empresas será cada vez más compleja. .Ven más y más. Actualmente, muchas empresas dedicadas a la medicina, la agricultura, el medio ambiente y la energía se dedican a la producción bioquímica. En particular, algunos fabricantes dedicados a la industria química tradicional también han ingresado a la industria bioquímica. Por ejemplo, DuPont se dedica desde hace tiempo principalmente a la producción de productos químicos orgánicos y materiales poliméricos, y ahora está intensificando el desarrollo de la industria bioquímica. Ha desarrollado con éxito un bioproceso para producir 1,3-propanodiol y está desarrollando un proceso para producir ácido adípico utilizando E. coli modificada. DSM se dedicaba principalmente a la producción de antibióticos, pero ahora también ha aumentado su inversión en la industria bioquímica.

Dado que la bioquímica abarca una amplia gama de áreas, muchas empresas bioquímicas tienen su propia experiencia y la cooperación para intereses comerciales también es muy activa. Además, con la participación de fabricantes dedicados a industrias tradicionales, por razones técnicas y de producción, también existe una cooperación frecuente con empresas dedicadas al desarrollo y producción bioquímicos. Todo esto hace que la cooperación en la industria bioquímica sea cada vez más amplia.

Por ejemplo, DuPont y Jenin Loco cooperaron para desarrollar y producir propilenglicol del método biológico 1 y producir resina PTT. Se trata de una empresa conjunta entre la empresa holandesa Purac y la estadounidense Cagill, con una producción anual de 34.000 tL. planta de ácido láctico y planea desarrollarla aún más hasta 68.000 V. La empresa DSM firmó un contrato de investigación de tres años con la empresa estadounidense Maxygen, utilizando la tecnología de cultivo molecular y reordenamiento del ADN de Maxygen para desarrollar 7-ADCA y otras enzimas y cepas productoras de penicilina. .

2.2 Estructura del producto

Los productos bioquímicos se están desarrollando hacia la especialización, el contenido de alta tecnología y el alto valor agregado. Se ignoran los productos tradicionales de bajo precio, mientras que se favorecen los productos de alto precio, como medicamentos bioquímicos, productos para el cuidado de la salud y catalizadores bioquímicos. En busca de mayores ganancias, muchas empresas se deshacen de productos de bajo valor agregado. Por ejemplo, Takeda Pharmaceutical Industry Company de Japón ya no produce glutamato monosódico, sino que produce otros condimentos de alto valor añadido como el inosinato disódico (IMP) y el guanilato disódico (GwtP). Además, la industria bioquímica también se involucrará en áreas que antes rara vez se involucraban, como materiales poliméricos, tensioactivos, etc.

Debido a su alto valor añadido, los fármacos bioquímicos se han convertido en el foco de desarrollo futuro en el campo de la bioquímica. Entre 65438 y 0997, las ventas de fármacos bioquímicos alcanzaron los 1.300 millones de dólares, incluidos 8.000 millones de dólares en citoquininas, 3.000 millones de dólares en hormonas y 2.000 millones de otros productos. En términos de medicamentos específicos, la eritropoyetina cuesta 3.500 millones de dólares, la insulina humana cuesta 180 millones de dólares, el factor estimulante de colonias de granulocitos cuesta 160 millones de dólares, la hormona del crecimiento humano cuesta 150 millones de dólares y el interferón pequeño cuesta 110 millones de dólares. Se prevé que sus ventas en el mercado aumentarán un 8% en el futuro.

En términos de aminoácidos, aunque el número de aminoácidos utilizados para la síntesis de fármacos es relativamente pequeño, existe un enorme potencial de desarrollo. Se informa que el 18% de 500 medicamentos principales contienen la síntesis de aminoácidos o sus derivados. lEl más utilizado en la síntesis de fármacos. Prolina, r-fenilglicina y r-p-hidroxifenilglicina. l La prolina se utiliza para sintetizar la enzima convertidora de angiotensina (ACE), y la piperfenilglicina y la R-p-hidroxifenilglicina se utilizan para sintetizar antibióticos. Además, los péptidos también son uno de los focos de desarrollo futuro. Los polipéptidos se refieren a compuestos compuestos de dos o más aminoácidos combinados por enlaces peptídicos. Se utilizan ampliamente en aplicaciones clínicas y se utilizan principalmente para tratar el cáncer, el virus del VIH y la disfunción del sistema inmunológico de los conejos, así como las infecciones por anticuerpos causadas por antibióticos y vacunas tradicionales. La producción mundial de fármacos técnicos en péptidos sintéticos es de unos 100 kg, pero las ventas oscilan entre 250 y 300 millones de dólares y las ventas de preparados, entre 2.500 y 3.000 millones de dólares. La tasa de crecimiento anual de la demanda de materias primas peptídicas es superior al 10%.

En cuanto a los hidratos de carbono, la gente presta cada vez más atención a la aplicación clínica de los hidratos de carbono. Sin embargo, los carbohidratos utilizados clínicamente tienen estructuras complejas, como un par de monosacáridos con hasta 22 enlaces químicos diferentes. Por lo tanto, es difícil sintetizar químicamente carbohidratos complejos y lograr la industrialización, mientras que la síntesis enzimática es un enfoque factible.

Las enzimas como catalizadores bioquímicos también serán el foco del desarrollo futuro. Durante 1997, el volumen de ventas de catalizadores bioquímicos fue de aproximadamente 130 millones de dólares EE.UU., con una tasa de crecimiento anual promedio del 8% al 9% en los últimos 3 a 5 años, y se prevé que crecerá al mismo ritmo en los próximos 3 a 5 años. Los catalizadores bioquímicos se utilizan principalmente en la síntesis de fármacos quirales. En la actualidad, los fármacos quirales se han convertido en una de las nuevas direcciones para la investigación y el desarrollo internacional de nuevos fármacos.

Durante 1997, las ventas en el mercado mundial de preparados farmacéuticos quirales ascendieron a 87.900 millones de dólares, lo que representa el 28,3% del mercado farmacéutico, y alcanzarán los 90.000 millones de dólares en el año 2000. En los próximos 25 años, aproximadamente la mitad de los fármacos quirales se sintetizarán mediante catálisis bioquímica. Por tanto, desde la perspectiva de la demanda y el tipo de demanda, los catalizadores bioquímicos tienen un gran potencial de desarrollo.

Debido a su no toxicidad y buena biodegradabilidad, los tensioactivos bioquímicos pueden convertirse en un producto mejorado de los tensioactivos en el futuro, pero aún se encuentran en la etapa exploratoria.

La bioquímica también tendrá un gran potencial de desarrollo en materiales poliméricos, productos químicos especiales, biochips, protección medioambiental, etc.

2.3 Nivel técnico

La mejora continua de la actividad, el nivel de fermentación, el proceso de reacción bioquímica y el nivel de separación y purificación de las cepas siguen siendo problemas a los que se enfrenta la industria bioquímica.

En términos de desarrollo de cepas, dado que las oportunidades de seleccionar cepas de la naturaleza para obtener nuevos metabolitos han disminuido significativamente desde la década de 1970, la gente ha considerado utilizar cepas conocidas para cambiar adecuadamente sus propiedades metabólicas y luego producir nuevos productos.

Por ejemplo, la empresa japonesa Kyowa Hakko ha logrado transformar una cepa productora de glutamato en triptófano.

En los reactores bioquímicos, la ampliación de escala del reactor siempre ha sido un problema. Por lo tanto, el uso de tecnología informática para digitalizar todo el proceso de reacción bioquímica y optimizar el proceso de reacción es una de las direcciones de desarrollo futuras.

La cromatografía de afinidad ha atraído mucha atención en la separación y purificación. Alguien ha desarrollado un paquete de software de sistema experto integral, que puede informar a la otra parte sobre el método de aislamiento y la secuencia de la cepa aislada en unos minutos. para satisfacer las necesidades del producto.

Además, el uso de biosensores y monitorización informática para la detección y el control en línea de procesos bioquímicos sigue siendo la dirección de desarrollo futuro.

Las reacciones catalíticas en disolventes orgánicos se desarrollarán en reacciones enzimáticas.

El desarrollo de la tecnología biológica upstream tendrá un profundo impacto en la industria bioquímica. La gente concede gran importancia a la secuenciación del genoma de virus, bacterias, plantas y animales a humanos. Sobre esta base, muchos productos genéticos se han lanzado a ciegas y han florecido en todas partes. Al final, se ha formado una competencia feroz y muchas empresas han quebrado. Las empresas que sobrevivieron a la competencia también quedaron debilitadas y tuvieron dificultades para organizar una mayor transformación tecnológica. Por ejemplo, sólo en la provincia de Jiangsu se han suspendido cientos de líneas de producción de fermentación. Además, los niveles de producción de las empresas del sector varían mucho. Después de los años 1980, sólo entre el 20% y el 30% de las empresas han alcanzado el nivel internacionalmente avanzado, y la mayoría de ellas están en el nivel de los años 1960 y 1970.

En segundo lugar, la estructura del producto no es razonable, las variedades son únicas y los productos de baja calidad se producen repetidamente, lo que no puede satisfacer la demanda. En China existen algunos productos farmacéuticos y bioquímicos de alta gama, como hormonas, factores de crecimiento, interferones, péptidos medicinales, etc. , la producción es muy pequeña y algunos no producen, por lo que es necesario importarlos todos los años.

En tercer lugar, en términos de tecnología de producción, el equipo de proceso no coincide, las tecnologías ascendentes y descendentes no coinciden y el rendimiento del producto es bajo. Aunque el nivel de fermentación de algunos productos como el ácido cítrico y el ácido láctico en mi país es relativamente alto, la producción de la mayoría de los productos es menor que la de los países extranjeros, la actividad de las preparaciones enzimáticas es significativamente menor que la de los países extranjeros y los bioquímicos. Los reactores y la tecnología de separación y purificación van a la zaga de los países extranjeros entre 15 y 20 años. Cuesta mucho dinero importar del extranjero cada año biorreactores, trituradoras de células, equipos y medios de separación y purificación, biosensores, equipos de monitoreo por computadora, etc.

En cuarto lugar, la relación insumo-producto de algunos productos es superior a 15/=, lo que provoca un desperdicio de recursos y una grave contaminación ambiental.

En quinto lugar, la investigación básica es débil, las capacidades de innovación tecnológica no son sólidas, las capacidades de desarrollo y absorción de tecnología de las empresas son deficientes, y el desarrollo de la producción depende principalmente del modelo de crecimiento tradicional de expansión extensiva y escalonada de la inversión, que ha baja eficiencia y baja competitividad en el mercado.

3.2 Sugerencias Ante los problemas existentes en la industria bioquímica de mi país, el autor tiene las siguientes sugerencias:

3.2.1 Para ampliar la escala económica y mejorar la competitividad, la construcción de Se deben alentar los grupos de empresas bioquímicas a gran escala para permitir la integración de la investigación científica, el desarrollo, la producción y las ventas. En particular, es necesario cultivar una serie de empresas de innovación científica y tecnológica. Al mismo tiempo, también debemos fomentar el desarrollo de pequeñas empresas bioquímicas con ciertas características en ciertos aspectos, eliminar una serie de empresas con una escala de producción pequeña, tecnología de producción atrasada y sin competitividad en el mercado, y optimizar la estructura industrial de la industria bioquímica de mi país. industria en su conjunto.

3.2.2 Ajustar la estructura del producto y desarrollar productos de alta gama, como productos farmacéuticos y bioquímicos de alta gama, alimentos funcionales y aditivos (principalmente aquellos con bajo valor calórico, bajo en colesterol, bajo en grasas, mejorados función inmune, productos antiinflamatorios y anticancerígenos) y catalizadores bioquímicos. Además, se deben desarrollar muchos productos químicos finos y productos que no pueden o son difíciles de producir mediante métodos químicos, como polisacáridos microbianos, biocromos, preparaciones enzimáticas industriales, edulcorantes, tensioactivos, materiales poliméricos, etc.

3.2.3 Ahorrar recursos limitados y fortalecer la protección ambiental de la genómica. En los últimos años, la bioinformática se ha establecido sobre la base de la informática. El contenido de la informática incluye ciencias de la información, biotecnología, bioingeniería y biodinámica. Es previsible que la aplicación de la genómica y la bioinformática en bioquímica tenga perspectivas comerciales muy amplias.

Además, las nuevas tecnologías de otras industrias, como la tecnología de destilación molecular y la química combinatoria, también se aplicarán a la ingeniería bioquímica.

3. La situación actual y sugerencias de la industria bioquímica en mi país

3.1 Estado de desarrollo

Después de un desarrollo a largo plazo, la industria bioquímica de China ya se ha establecido. una base determinada. Especialmente después de la reforma y apertura, el desarrollo de la industria bioquímica ha entrado en una nueva etapa. En la actualidad, los productos bioquímicos también implican muchos aspectos, como la medicina, la atención sanitaria, los pesticidas, los alimentos y piensos y los ácidos orgánicos.

En medicina, los antibióticos se han desarrollado rápidamente. La producción de antibióticos de mi país alcanzó las 33.486 horas, ocupando el primer lugar en el mundo. Entre otros fármacos bioquímicos, el interferón y la interleucina se formaron inicialmente a escala industrial. 2. Vacuna de ingeniería contra la hepatitis B.

En cuanto a pesticidas, existen 12 tipos de pesticidas biológicos, principalmente Bacillus thuringiensis, Jinggangmycin, giberelina, etc. Entre ellos, la producción de Jinggangmycin ocupa el primer lugar en el mundo.

En términos de alimentos y piensos, la producción de glutamato monosódico, ácido cítrico y preparaciones enzimáticas, los tres principales productos fermentados, también aumentó significativamente/1998. La producción de glutamato monosódico aumentó de 65.438+223.000 en 2009 a. 564.000, y la producción de ácido cítrico aumentó significativamente de 65.438+6.130 en 2009 a 564.000. También aumentó significativamente la producción de levadura y azúcar de almidón. China es el país más grande en producción y consumo de glutamato monosódico y el país más grande en producción y exportación de ácido cítrico. Además, la producción de ácido láctico en 1998 fue de unas 15.000 toneladas, la de lisina de unas 20.000 toneladas y la de ácido málico de unas 6.000 toneladas.

En términos de ácidos orgánicos, la La producción de ácido itacónico alcanzó los 5.000 B. El proceso de ácido dibásico de cadena se encuentra en una posición de liderazgo en el mundo. La capacidad de producción actual supera los 500 Va. Muchas empresas tienen la intención de construir equipos de producción de ácido dibásico de cadena larga.

En términos de productos sanitarios, China ha podido producir una variedad de aminoácidos, vitaminas y ácidos nucleicos utilizando métodos biológicos. Además, la capacidad de producción de bioacrilamida de China ha alcanzado los 20.000 V, ocupando una posición de liderazgo mundial junto con Japón.

Sin embargo, en comparación con los países desarrollados, la industria bioquímica de China tiene muchos problemas:

En primer lugar, la industria bioquímica de China está dominada por la medicina, la industria ligera y la industria alimentaria. Algunas empresas no comprenden suficientemente el hecho de que los productos bioquímicos son en su mayoría productos químicos finos y tienen estándares industriales insuficientes, lo que lleva a la selección de materias primas adecuadas en el proceso para reducir costos y consumo, fortalecer el tratamiento de residuos y reducir la contaminación ambiental. .

3.2.4 Mejorar el nivel de tecnología de producción, especialmente el nivel de tecnología downstream, porque el nivel de tecnología upstream de la biotecnología de mi país está solo de 3 a 5 años por detrás de los países extranjeros, mientras que el nivel de tecnología downstream es más más de 15 años por detrás de países extranjeros. Primero se debe incluir en la agenda reformar el proceso de producción de productos de fermentación tradicionales, mejorar continuamente el nivel de tecnología de producción de productos de fermentación, desarrollar biorreactores, mejorar la tecnología de separación y purificación de productos bioquímicos en mi país y el desarrollo a gran escala de equipos bioquímicos. . Además, deberían utilizarse activamente métodos microbianos en lugar de métodos químicos para desarrollar tecnologías de producción industrial de nuevos productos químicos básicos.

3.2.5 Fortalecer la integración de la industria, la academia y la investigación, centrándose en la integración del upstream y downstream y la dispersión de la tecnología bioquímica nacional. Para lograr ventajas complementarias, debe reforzarse la integración de la industria, el mundo académico y la investigación. Además, muchos de los problemas encontrados en el proceso de producción bioquímica se deben a la falta de una estrecha integración entre el upstream y el downstream, lo que afecta los indicadores técnicos y económicos. Por lo tanto, al invertir en recursos humanos y financieros, se debe considerar la combinación de upstream y downstream para acelerar el desarrollo de la industria bioquímica.

3.2.6 Mejorar la calidad de los empleados La industria bioquímica es una industria de alta tecnología y la calidad de los empleados es particularmente importante. En la actualidad, la mayoría de las personas que se dedican a la producción bioquímica en China son empleados de la industria química tradicional y su nivel operativo sigue siendo relativamente bajo. Es muy necesario fortalecer la formación de talentos y mejorar la calidad de los talentos en ingeniería bioquímica.

3.2.7 Fortalecer la protección de la propiedad intelectual Durante mucho tiempo, la protección de la propiedad intelectual de mi país en el campo de la bioquímica ha sido insuficiente, lo que ha disminuido el entusiasmo del personal de investigación y desarrollo científico y ha provocado una gran cantidad de cerebros. drenar. Fortalecer la protección de los derechos de propiedad intelectual no sólo puede motivar a los investigadores científicos nacionales, sino también atraer a un gran número de investigadores científicos que se han desarrollado en el extranjero a regresar a China para desarrollarse, acelerando así el desarrollo de la industria bioquímica de mi país.