所属领域

高端纺织

技术成熟度

产业化

应用行业

纺织化学与染整工程

合作方式

技术合作

成果概况

生物靛蓝（indigoidine）是通过工程微生物发酵方式获得的天然染料，与传统的靛蓝染料相比具有更好的可持续性。通过规模化发酵生产产量大于100g/L，该项技术领先国内水平。

我们的技术攻克了提高色素产率降低生产成本的技术难题。采用工程化设计理念，对生产生物靛蓝（indigoidine）的微生物进行有目标的改造乃至从头设计并合成，创建高产生物靛蓝（indigoidine）的“人造细胞工厂”，借助于我们拥有的丰富菌种资源及技术资源的科研团队，通过高通量筛选获得高效催化合成酶系统，构建从序列(包括DNA序列、RNA序列和氨基酸序列)到功能元件(蛋白质)的关系，重构或设计高效的生物网络，从而辅助规划并优化生物靛蓝（indigoidine）合成细胞工厂的设计方案。

关键技术

1、生物靛蓝（indigoidine）合成通路的设计

设计谷氨酰胺工程菌株基因片段和生物靛蓝（indigoidine）工程菌株基因片段，构建工程菌。

技术指标：基于不同的微生物种质资源，围绕生物靛蓝（indigoidine）的代谢调控体系，建立2~3个工业菌株细胞生长、物质代谢、高产进化定量描述与预测的高精度数学模型，阐明3~5种菌株稳产高产瓶颈的生物学因素，开发3~5个细胞代谢网络理性设计与精确调控技术，实现工业菌株的全局性改造优化，建立工业菌种设计和重编程优化的新理论与创新技术体系。

关键技术2：生物靛蓝（indigoidine）工程菌发酵工艺验证

进行菌株的发酵工艺验证，寻找到最优培养基成分及最优工艺参数。

技术指标：经10L发酵罐培养后，谷氨酰胺产量实现200g/L，转化率达96%，生物靛蓝（indigoidine）产量实现100g/L，转化率达98%，达到世界最高水平。获得 1~2 株高产生物靛蓝（indigoidine）的工业新菌株的大生产工艺，分别实现千吨级工业化应用，转化率和产率提升 10%以上。

应用领域和市场前景

合成天然染料生物靛蓝（indigoidine），替代传统化工工艺，解决印染、医药、食品等领域对染料的需求，同时解决天然色素来源单一和匮乏的问题，扩大天然色素的应用场景。

目前市面上的靛蓝均是以化学合成和植物提取的方式获得，统计表明2021年的年产量达到103340T，其中，化学合成占比99%左右，市场价格为5.2-5.5万/T，产值为52-55亿元。

我们的技术如能顺利生产，可实现年产5000t，实现销售收入7500万元，实现税收500万，将为徐州纺织产业冲击高端市场，打出品牌和形成地方特色提供强有力的支持。