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生物混动Biohybrid技术体系
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连发三篇论文:蓝晶微生物PHA工业化生产,突破文献最高产量与最低单位成本纪录
生物世界· 2025-05-12 12:15
技术创新与突破 - 公司研发团队联合复旦大学和牛津大学在国际期刊发表两项技术创新成果,包括全球首个基于真实生产数据的PHA全生命周期碳足迹研究[2] - 通过自主开发的Biohybrid技术体系,在PHA工业化生产的单位产量、单位成本控制和碳足迹控制方面达到文献报道最高水平[4] - 油基碳源路线理论质量转化率可达130%,碳源成本下限降低至590美元/吨,较传统糖类碳源路线(57%转化率,825美元/吨)有显著优势[6] - 在补料分批发酵中实现175克/升的PHA单位产量与87%的碳源转化率,验证了油基路线的经济性优势[6] Biohybrid 1.0技术 - 通过激活菌株内沉默的卡尔文循环,在15吨发酵规模中实现260 g/L的PHA单位产量,较初始菌株提升20%[11] - 同位素标记显示PHA前体乙酰辅酶A多达10%碳原子来自于无机碳CO₂,同时显著改善了细胞氧化还原平衡[14] - 在多批次200L中试和15吨量产测试中,卡尔文循环激活菌株显著提升了油脂消耗量、生物量积累、PHA单位产量和碳源转化率[15] Biohybrid 2.0技术 - 在150吨量产规模实现PHA单位产量264g/L、植物油碳源转化率100%的创纪录高产[18] - 通过功能基因组学与合成生物学技术系统优化菌株油脂利用能力,经多批次工艺优化将单位产量提升至300g/L以上,碳源转化率超过100%[18] - 在200L中试阶段通过引入脂酶基因过表达改造,成功将甘油三酯残留量降低,实现稳定运行[22] 碳足迹研究 - 全球首个基于真实生产数据的PHA全生命周期碳足迹研究显示,采用Biohybrid 2.0技术与餐厨废油原料可将PHA碳足迹降至2.01 kg-CO₂e/kg-Polymer,较传统石化塑料降低64%[25] - 使用原始菌株与食品级棕榈油时PHA碳足迹为5.77 kg-CO₂e/kg-Polymer,与传统石化塑料(5.52 kg-CO₂e/kg)基本持平[28] - 餐厨废油路线LCA碳足迹较食品级植物油再降28%,达到2.01 kg-CO₂e/kg-Polymer[28] 产业化进展 - 江苏盐城生产基地已实现Biohybrid 2.0技术的工程化应用,PHA生产成本较2019年文献报道值下降41%,单位产量较同类工业菌株提高83%[30] - 建立了合成生物学理性设计与工业放大的方法论范式,为生物降解材料的大规模替代提供了关键技术支撑[30]