淺談生物化工技術的新進展
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【摘 要】在生物化工技術穩健發展的新常態下，其與其他學科的融合度不斷加深，使生物化工研究領域隨之得以拓展，相關技術與人們生活生產的交集不斷增多，體現出了生物化工技術的研究與發展價值，論文分析了生物化工技術的新進展，以期推動生物化工產業的穩健發展。
【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.
【關鍵詞】生物化工;技術;進展
【Keywords】 biochemical; technology; progress
【中圖分類號】Q814 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2019）04-0188-02
1 引言
生物化工（Biological Chemical Engineering）技術主要是指以實驗研究為載體的工程、理論并重技術形式，囊括細胞工程、綜合遺傳工程、工程技術理論、細胞工程、過程設計、工程研究、操作優化與控制等內容，旨在得到目標產物，落實生物化工產業發展目標。然而，相較于西方發達國家，我國生物化工技術研究與發展相對滯后，這也為本次研究創造了條件。基于此，為推動我國生物化工產業的穩健發展，探究生物化工技術新進展顯得尤為重要。
2 生物化工新型催化技術
生物化工產品制造需在高壓、高溫等特定催化環境中劇烈進行，生物體復雜反應則在常溫下受酶催化展開相關反應活動，反應在常規、溫和狀態下進行。酶的來源有植物、動物、微生物等，其中微生物是酶的主要來源，主要源于微生物種類多、培養容易、酶源豐富，在人工控制下可以大規模應用在生物化工產業中。然而酶存在回收困難、純化煩瑣、穩定性差等應用困難，為解決相關困難在特定環境下將酶與孔隙載體材料，如纖維素、瓊脂、海藻鹽、聚丙烯酰胺凝脂等材料，通過化學鍵結合、物理吸附、生物結合等途徑結合在一起，加之固定轉化技術，實現酶連續催化反應目標，為生物合成產品工業化制造提供催化條件。為規避純化、提取、固定化過程對酶催化活性帶來的不良影響，可采用微生物固定化技術、細胞固定化等技術，在細胞或微生物與酶不分離的前提下，將微生物或細胞整體固定起來，使生物體可通過微生物一步完成反應任務，削減反應流程，體現生物化工新型催化技術的應用價值。
3 生物化工新型生產技術
利用生物化工新型生產技術顛覆傳統化學轉化模式，拓寬生物化工發展思路，得到全新生產工藝及產品。例如，甘油發酵生產法，在化學原料生產成本不斷追加的情況下，可以取代原有提取法、化解法，使甘油生產更加經濟高效，相較于傳統生產技術，發酵生產法原料來源渠道較為廣泛，對設備的要求不高，為此在行業內有廣闊的發展前景。經研究發現，可以用于甘油生產的原料有耐高滲壓酵母、釀酒酵母等，在技術應用進程中受菌株影響得到不同合成結果。淀粉是發酵法主要原料，技術應用環境有一定優勢。我國甘油發酵技術應用水平較高，能生產食品級及藥用甘油，然而化學法甘油與發酵法甘油競爭仍然激烈，二者經濟性與石油價格呈正相關，在自動化技術、信息技術穩健發展的新常態下，發酵工業將與各類微生物融合，加大甘油發酵代謝研究力度，尤其在基因工程應用、開發高產菌的前提下，將助力生物法甘油生產技術的廣泛應用。
作為重要的化工原料，1，3-丙二醇不僅是優質抗凍劑、溶劑、保護劑，還可進行各類化學合成反應，生成聚醚、聚酯、聚氨酯等物質，當前1，3-丙二醇均利用化學法生產，這不僅消耗過多有限資源，還對自然環境帶來一定污染，為此，應用生物轉化法可以在生產1，3-丙二醇基礎上，體現“綠色化學”技術優勢，將葡萄糖或甘油及相關可再生資源作為原材料進行生產，不僅可以減少對環境的污染，還能實現高效生產目標，推動生物化工產業的可持續發展[1]。在菌種改造過程中應用基因工程技術，可以拓展生物化工技術應用領域，通過轉基因研究微生物，運用廉價底物應用一步發酵法，還可進行兩步發酵或微生物混合發酵。
4 生物化工新型材料技術
生物化工技術在探索全新生化工藝的同時，還能制造傳統化學制備不能得到的化工材料，通常情況下，生物化工技術加持下的材料生產成本較低，合成率高，顯現出傳統化工技術無法比擬的技術優勢，例如純旋光異構單體材料，運用4，4'-二羥基聯苯以及純對映體順-4，5-二羥羧酸內脂等材料進行制造，拓展生物化工新型材料應用廣度。在手性藥物領域，激素、抗生素、氨基酸、維生素數量較大，運用傳統拆分方式無法合成全新手性化合物，為此，在生物化工新型材料技術加持下，可以拓展手性化合物研究領域，實現L-乳酸、L-天冬氨酸、L-苯丙氨酸、L-蘋果酸、D-對羥基甘氨酸、D-苯甘氨酸等拆分目標[2]。纖維素降解有生物降解、氧化降解、熱降解、酸水解降解、機械降解等途徑，酶法水解是較為可行的纖維素降解手段之一，在生物化工技術穩健發展的新常態下，纖維素酶生產與基因工程的融合將日益緊密，在40多種真菌、細胞中通過克隆得到纖維素酶基因，同時可在基因工程加持下構建纖維素酶工程菌，提高纖維素酶活力，為微生物發酵技術、固定化酶等技術發展奠定基礎，尤其纖維素水蒸氣裂解技術在新能源及化工產業中的應用，將推動我國生物化工產業的穩健發展。
5 結語
綜上所述，為推動我國生物化工產業的穩健發展，其需加大新技術研究力度，從催化方法、生產技術、材料等角度出發，拓寬生物化工研究領域，多渠道顛覆傳統生物化工產業發展模式，運用新技術助力企業在獲取經濟收益的同時，推動我國生物化工產業朝著可持續方向發展，繼而發揮生物化工技術的應用能效。
【參考文獻】
【1】吳梧桐，王友同，吳文俊.藥物生物技術進展[J].藥物生物技術，1995（03）：40-49.
【2】劉茜.化工應用型本科專業學生實踐能力培養[J].化工管理，2017（26）：158.
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