浅谈生物化工技术的新进展

潘晓捷

【摘 要】在生物化工技术稳健发展的新常态下，其与其他学科的融合度不断加深，使生物化工研究领域随之得以拓展，相关技术与人们生活生产的交集不断增多，体现出了生物化工技术的研究与发展价值，论文分析了生物化工技术的新进展，以期推动生物化工产业的稳健发展。

【Abstract】Under the new normal of the steady development of biochemical technology， the integration degree of biochemical technology and other disciplines has continued to deepen， so that the field of biochemical research has been expanded， and the intersection of related technologies with people's life and production has continued to increase， reflecting the research and development value of biochemical technology. This paper analyzes the new progress of biochemical technology， so as to promote the steady development of biochemical industry.

【关键词】生物化工;技术;进展

【Keywords】 biochemical; technology; progress

【中图分类号】Q814                                           【文献标志码】A                                【文章编号】1673-1069（2019）04-0188-02

1 引言

生物化工（Biological Chemical Engineering）技术主要是指以实验研究为载体的工程、理论并重技术形式，囊括细胞工程、综合遗传工程、工程技术理论、细胞工程、过程设计、工程研究、操作优化与控制等内容，旨在得到目标产物，落实生物化工产业發展目标。然而，相较于西方发达国家，我国生物化工技术研究与发展相对滞后，这也为本次研究创造了条件。基于此，为推动我国生物化工产业的稳健发展，探究生物化工技术新进展显得尤为重要。

2 生物化工新型催化技术

生物化工产品制造需在高压、高温等特定催化环境中剧烈进行，生物体复杂反应则在常温下受酶催化展开相关反应活动，反应在常规、温和状态下进行。酶的来源有植物、动物、微生物等，其中微生物是酶的主要来源，主要源于微生物种类多、培养容易、酶源丰富，在人工控制下可以大规模应用在生物化工产业中。然而酶存在回收困难、纯化烦琐、稳定性差等应用困难，为解决相关困难在特定环境下将酶与孔隙载体材料，如纤维素、琼脂、海藻盐、聚丙烯酰胺凝脂等材料，通过化学键结合、物理吸附、生物结合等途径结合在一起，加之固定转化技术，实现酶连续催化反应目标，为生物合成产品工业化制造提供催化条件。为规避纯化、提取、固定化过程对酶催化活性带来的不良影响，可采用微生物固定化技术、细胞固定化等技术，在细胞或微生物与酶不分离的前提下，将微生物或细胞整体固定起来，使生物体可通过微生物一步完成反应任务，削减反应流程，体现生物化工新型催化技术的应用价值。

3 生物化工新型生产技术

利用生物化工新型生产技术颠覆传统化学转化模式，拓宽生物化工发展思路，得到全新生产工艺及产品。例如，甘油发酵生产法，在化学原料生产成本不断追加的情况下，可以取代原有提取法、化解法，使甘油生产更加经济高效，相较于传统生产技术，发酵生产法原料来源渠道较为广泛，对设备的要求不高，为此在行业内有广阔的发展前景。经研究发现，可以用于甘油生产的原料有耐高渗压酵母、酿酒酵母等，在技术应用进程中受菌株影响得到不同合成结果。淀粉是发酵法主要原料，技术应用环境有一定优势。我国甘油发酵技术应用水平较高，能生产食品级及药用甘油，然而化学法甘油与发酵法甘油竞争仍然激烈，二者经济性与石油价格呈正相关，在自动化技术、信息技术稳健发展的新常态下，发酵工业将与各类微生物融合，加大甘油发酵代谢研究力度，尤其在基因工程应用、开发高产菌的前提下，将助力生物法甘油生产技术的广泛应用。

作为重要的化工原料，1，3-丙二醇不仅是优质抗冻剂、溶剂、保护剂，还可进行各类化学合成反应，生成聚醚、聚酯、聚氨酯等物质，当前1，3-丙二醇均利用化学法生产，这不仅消耗过多有限资源，还对自然环境带来一定污染，为此，应用生物转化法可以在生产1，3-丙二醇基础上，体现“绿色化学”技术优势，将葡萄糖或甘油及相关可再生资源作为原材料进行生产，不仅可以减少对环境的污染，还能实现高效生产目标，推动生物化工产业的可持续发展[1]。在菌种改造过程中应用基因工程技术，可以拓展生物化工技术应用领域，通过转基因研究微生物，运用廉价底物应用一步发酵法，还可进行两步发酵或微生物混合发酵。

4 生物化工新型材料技术

生物化工技术在探索全新生化工艺的同时，还能制造传统化学制备不能得到的化工材料，通常情况下，生物化工技术加持下的材料生产成本较低，合成率高，显现出传统化工技术无法比拟的技术优势，例如纯旋光异构单体材料，运用4，4'-二羟基联苯以及纯对映体顺-4，5-二羟羧酸内脂等材料进行制造，拓展生物化工新型材料应用广度。在手性药物领域，激素、抗生素、氨基酸、维生素数量较大，运用传统拆分方式无法合成全新手性化合物，为此，在生物化工新型材料技术加持下，可以拓展手性化合物研究领域，实现L-乳酸、L-天冬氨酸、L-苯丙氨酸、L-苹果酸、D-对羟基甘氨酸、D-苯甘氨酸等拆分目标[2]。纤维素降解有生物降解、氧化降解、热降解、酸水解降解、机械降解等途径，酶法水解是较为可行的纤维素降解手段之一，在生物化工技术稳健发展的新常态下，纤维素酶生产与基因工程的融合将日益紧密，在40多种真菌、细胞中通过克隆得到纤维素酶基因，同时可在基因工程加持下构建纤维素酶工程菌，提高纤维素酶活力，为微生物发酵技术、固定化酶等技术发展奠定基础，尤其纤维素水蒸气裂解技术在新能源及化工产业中的应用，将推动我国生物化工产业的稳健发展。

5 结语

综上所述，为推动我国生物化工产业的稳健发展，其需加大新技术研究力度，从催化方法、生产技术、材料等角度出发，拓宽生物化工研究领域，多渠道颠覆传统生物化工产业发展模式，运用新技术助力企业在获取经济收益的同时，推动我国生物化工产业朝着可持续方向发展，继而发挥生物化工技术的应用能效。

【参考文献】

【1】吴梧桐，王友同，吴文俊.药物生物技术进展[J].药物生物技术，1995（03）：40-49.

【2】刘茜.化工应用型本科专业学生实践能力培养[J].化工管理，2017（26）：158.