《我与科学基金(304)》
(本栏目由浙江省自然科学基金委员会合办)
利用微生物转化合成方法制备具有高值化学品和生物化学品，以及其条件温和、可持续和环境友好等优点，成为当前国内外生物、化工、制药、材料和能源等交叉领域的重要研究方向和热点。
近日，记者来到浙江工业大学，走访了该校化学工程学院化学工程学科贠军贤教授所带领的科研团队。该团队在浙江省自然科学基金的资助下，进行“双模式晶胶的快速成形机理及其在两相分配生物反应器内的控释传质与分离特性”的研究工作。项目已于去年通过了结题验收。
贠军贤告诉记者，微生物种群多样，代谢途径各异，存在显著的底物和产物抑制，因此，生物转化合成过程常常存在转化率和产率低、发酵或转化液中产物浓度小、不仅缺乏有效的代谢调控策略、还缺乏行之有效的高效分离提取技术，使得这些微生物转化合成过程常常难以得到工业化应用。近几年研究和发展的固？液两相分配生物反应器技术和晶胶技术，为解除微生物合成过程的抑制问题及产物分离提供了一条新的解决途径。
而固相载体、高效转化菌株、转化途径和下游分离技术，又是固？液分配生物反应器的核心和关键。
贠军贤进一步解释到，由常规方法制备的聚合物载体，其结构致密，粒径分布宽，传质过程阻力大，转化反应过程控制不易；而现有的生物分离介质，大多数不能直接处理含微生物细胞的复杂发酵液，尚不能在分配生物反应器中直接使用；已有的菌株，在代谢合成性能、转化率、发酵条件和生物安全性等方面，都需要进一步改进。因此，研究适于固？液分配生物反应器的新型载体和下游分离介质与方法，探索新的高效转化菌株和转化途径，具有重要意义。
“我们团队的研究，主要围绕这些核心工作，重点以重要的微生物代谢产物如高值有机酸为主要目标，以近几年研究的晶胶介质为固？液分配生物反应器载体，利用晶胶微球载体和固？液两相分配生物反应器，通过生物安全性优良的食品源微生物菌株进行重要目标产物的生物合成，并利用晶胶层析进行快速分离，建立了一种利用晶胶和固？液分配生物反应器进行微生物转化合成的新方法，揭示相关机理，为其进一步研究和应用打下基础。”贠军贤说。
据悉，贠军贤的项目团队已经和陕西欧菲德环保科技有限公司可持续工程应用技术研发中心展开合作。欧菲德公司将利用项目团队的生物晶胶、生物分离与过程工程、生物修复、分配生物反应器、微化工、多微管反应器及新型过程装备等核心技术，拓展运用在石油污泥分离处理工程、石油污染土壤修复及资源化利用等方面，充分发挥生物技术和微化工技术的优势，开发工业化工程应用新技术，克服传统处理技术中存在二次污染的不足，降低处理成本，实现全循环可持续分离与无害化处理。
(记者 章晓建 通讯员 周丽敏 林琼)
