产50吨多杀菌素刺糖菌素项目建议
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安普霉素建议书The Investigation and Analysis Report of Apramycin生物化工研究院2012年08月17日安普霉素项目建议书畜禽肠道菌群在长期进化中形成并保持相对平稳状态,对畜禽生长发育和抵抗疾病具有重要意义,一旦平衡失调,便会出现生产性能下降或发生疾病,损失多达20%-40%。
G-菌常会引起肠道疾病(G+菌多引起呼吸道等疾病)。
目前作为饲料药物添加剂使用的抗G-菌肠道病常用药物只有:硫酸新霉素、硫酸安普霉素、硫酸大观霉素、硫酸粘杆菌素四种。
安普霉素(Apramycin)又名阿普拉霉素,是一种黑暗链菌产生的氨基糖苷类的兽用抗生素。
美国礼来公司1967年分离获得菌株,80年代开发成产品。
礼来最初采用的原始菌株产物含15种组分(2号为安普霉素),提取纯化成本高,影响其市场拓展。
至90年代,已获得产单组分的性状优良菌株,并应用至今。
安普霉素作用于细菌的核糖体,导致mRNA密码的错读,从而抑制蛋白质合成。
还具有独特的辛二糖结构,不易被乙酞化酶、磷酸化酶等钝化氨基糖苷类抗生素的酶钝化,因而对多种氨基糖苷类抗生素的耐药菌有抑制和杀灭作用,使用中不易产生交叉耐药性。
同时具有低毒、低残留量、安全的特点。
其抗菌谱广,对畜禽感染的G-菌有较强抗菌活性,特别是用于耐药强的大肠杆菌和沙门氏菌。
作为药物饲料添加剂,也能明显促进增重和提高饲料转化率。
因而被广泛应用于由大肠杆菌、沙门氏菌等引起的畜禽急慢性腹泻、肠炎等疾病的预防和治疗中。
1、理化性质分子结构图安普霉素CAS号37321-09-8,分子式C21H41N5O11,分子量539.58。
外观呈白色或类白色粉末,碱性,有吸湿性,易溶于水,稍溶于低级醇,不溶于其他有机溶剂。
紫外吸收光谱为末端吸收,红外光谱具有典型的氨基糖苷类抗生素的多氨基、多羟基特征吸收峰。
安普霉素因含多个羟基、氨基,极性较强。
口服给药吸收差(幼畜禽稍好),仅11%通过肠道吸收进入机体,89%以原药的形式在肠道起作用。
杏鲍菇工厂化种植及深加工项目可行性研究报告目录第一章总论............................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.1概述..................................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.4项目提出的背景和建设的必要性..................................................................... 错误!未定义书签。
1.5编制依据和原则................................................................................................. 错误!未定义书签。
1.6可行性研究的工作范围及分工......................................................................... 错误!未定义书签。
1.7可行性研究工作概况......................................................................................... 错误!未定义书签。
1.8主要技术经济指标............................................................................................. 错误!未定义书签。
基于代谢途径分析的多杀菌素高产菌株选育摘要:通过对刺糖多孢菌(saccharopolyspora spinosa)多杀菌素代谢合成途径的分析,提出了一种代谢控制育种策略和提高诱变筛选效率的方法。
以刺糖多孢菌qylz 88912菌株为出发菌株,选择不同照射时间分别对其进行紫外线照射处理,然后用含有不同抗性物质的摇瓶对诱变菌进行初筛,最终筛选出了1株高产多杀菌素的多抗性菌株sg+st+er+-088。
该菌株同时具有磺胺胍、链霉素和红霉素抗性,摇瓶发酵试验表明,发酵7 d多杀菌素浓度可以达到1 132.60 mg/l,较出发菌株提高了85.4%,经传代试验证明此菌株高产遗传特性稳定。
关键词:代谢途径;代谢控制育种;多杀菌素;菌落形态中图分类号:q819; q815 文献标识码:a 文章编号:0439-8114(2013)10-2309-06当前中国农药的应用可以简单地总结为农药品种多、质量低、用量大、效率低、农产品中残留量高,对环境污染严重[1],因此开发高效绿色的新型农药显得尤为重要。
多杀菌素(spinosad)又称刺糖菌素,是由刺糖多孢菌(saccharopolyspora spinosa)通过有氧发酵聚酮合成途径合成的大环内酯类抗生素,兼有化学农药的速效性和生物农药的安全性,不会对环境产生污染,对鱼、畜、禽安全系数高。
多杀菌素作为一种绿色生物农药,其具有杀虫谱广、作用方式独特、杀虫活性高、半衰期短、残留低、无抗药性、对人畜无害、环境污染少等优点[2],是一种具有触杀及胃毒毒性的新型微生物源杀虫剂,于1999年获得美国“总统绿色化学品挑战奖”[3],在农牧业生产中具有广阔的应用前景,该类产品的开发也具有良好的经济效益和社会效益。
刺糖多孢菌属于糖多孢菌属(saccharopolyspora),是迄今发现的惟一可以通过好氧发酵产生多杀菌素的菌株。
目前国外多杀菌素的研究领域已延伸到开发杀虫活性更高、生物安全性更好的衍生物上。
多菌灵原药生产项目可行性研究报告(此文档为word格式,下载后您可任意修改编辑!)目录1 总论 (1)1.1 概述 (1)1.2 研究结论 (6)2 市场预测 (10)2.1国内、外农药市场发展趋势 (10)2.2 产品市场预测及价格分析 (12)3 生产规模、总工艺流程及产品方案 (15)3.1 生产规模 (15)3.2 总工艺流程 (15)3.3 产品方案的选择 (16)4 工艺技术方案 (18)4.1 工艺技术方案的选择 (18)4.2 工艺流程和消耗定额 (18)4.3 自控技术方案 (23)4.4 主要设备的选择 (25)4.5 工艺技术及设备风险分析 (27)5 原辅材料及燃料供应 (28)5.1 主要原、辅材料及动力消耗 (28)5.2 原、辅材料来源 (28)5.3 动力供应 (28)6 建厂条件和厂址选择 (30)6.1 建厂条件 (30)6.2 厂址选择 (33)7 总图运输、储运、土建、界区内外管网 (35)7.1 总图运输 (35)7.2 厂区外管网 (37)7.3 土建 (37)7.4 绿化 (39)8 公用工程方案和辅助生产设施 (40)8.1 公用工程方案 (40)8.2 供电及电讯 (43)8.3 氮氧气、热、冷供应 (44)8.4 采暖通风及除尘 (45)8.5 维修 (45)8.6 生活福利设施 (45)8.7 分析化验室 (45)9 节能 (47)9.1 节能 (47)9.2 节水 (49)10 环境保护 (50)10.1 厂址与环境现状 (50)10.2 执行的环境质量标准及排放标准 (50)10.3 本项目的主要污染源及污染物 (51)10.4 环境保护与综合利用 (54)10.5 本项目的环境保护费用 (55)10.6 环境影响分析 (55)11 劳动保护与安全卫生 (57)11.1 安全条件论证 (57)11.2 消防 (72)11.3 消防及劳动安全卫生设施费用 (73)12 车间组织和劳动定员 (74)12.1 公司体制及组织管理 (74)12.2 生产班制和定员 (74)12.3 人员的来源和培训 (75)13 项目实施规划 (76)14 投资估算和资金筹措 (77)14.1 投资估算 (77)14.2 资金筹措 (79)15 财务评价 (80)15.1 产品成本和费用估算 (80)15.2 财务评价 (81)16 风险分析 (84)16.1 风险因素的识别 (84)16.2 风险程度的设计 (84)16.3 研究提出风险对策 (85)16.4 风险分析结果的反馈 (87)16.5 编制风险与对策汇总表 (88)17 结论与建议 (90)1 总论1.1 概述1.1.1 项目名称、主办单位名称、企业性质及法人项目名称:多菌灵原药生产项目主办单位:某某精细化工科技有限公司企业性质:民营股份制企业法人代表:吕某某1.1.2 可行性研究报告编制的依据和原则1.1.2.1 编制依据(1)某某工程咨询设计有限公司与某某精细化工科技有限公司双方签订的《技术咨询合同书》。
年产50吨多杀菌素 项 目 建 议 书 1. 产品与市场 1.1 多杀菌素产品介绍 多杀菌素,又名刺糖菌素,是由土壤放线菌多刺糖多孢菌(Saccharopolyspora spinosa)发酵产生的次级代谢产物。多杀菌素为新型大环内酯类抗生素,但和一般的大环内酯类抗生素相反,多杀菌素没有抑菌活性,却有杀虫活性。纯的多杀菌素为白色或浅灰白色的固体结晶,带有一种类似于轻微
陈腐泥土的气味,是85%~88%的多杀菌素A组份和12%~15%的多杀菌素D组份的混合物。 多杀菌素不易溶于水,易溶于有机溶剂,例如:甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、二甲基亚砜及二甲基甲酰胺等。在水溶液中pH值为7.74,对金属和金属离子在28天内相对稳定, 商业化产品的保质期为3年。多杀菌素在环境中通过多种途径组合的方式进行降解, 主要为光降解和微生物降解, 最终变成碳、氢、氧、氮等自然组份。由土壤光解作用降解的多杀菌素半衰期为9~10天,而水光解作用的半衰期则小于1天,叶面光降解的半衰期是1.6~6天。在无光照条件下多杀菌素经有氧土壤代谢的半衰期为9~17天。另外多杀菌素的沥滤性能非常低,合理使用不会对地下水构成威胁。 1.2 多杀菌素的用途 多杀菌素是一种具有触杀及喂毒作用的新型微生物源杀虫剂,具有对害虫广谱、高效,对人、非靶标动物和环境极为安全、可生物降解的优异特点,并因此获得美国“总统绿色化学品挑战奖”。 多杀菌素的作用机制非常新颖和独特。它对昆虫存在快速触杀和胃毒毒性,通过刺激昆虫的神经系统,导致非功能性的肌收缩、衰竭,并伴随颤抖和麻痹。这种作用结果和烟碱性乙酰胆碱受体被激活的结果是一致的。多杀菌素同时也作用于γ-氨基丁酸受体,这有可能进一步提高其杀虫活性。如此的作用模式可谓独一无二多,与现有杀虫剂产品明显不同。多杀菌素对许多益虫和有益生物具有很高的安全阈界,对哺乳动物和鸟类相对低毒,对水生动物也只是轻微的中等毒性,此外,哺乳动物的慢性毒性试验表明,多杀菌素无致癌、致畸、致突变性或神经毒性。多杀菌素在环境中通过多种途径组合的方式进行降解,主要为光降解和微生物降解,最终变成碳、氢、氧、氮等自然组份,因而对环境不会造成污染。由土壤光解作用降解的半衰期为9~10天,水光解作用的半衰期则小于1天,叶面光降解的半衰期是1.6~16天。在无光照条件下经有氧土壤代谢的半衰期为9~17天。 多杀菌素首先于1997年在美国被批准登记,用在棉花上。2005年,多杀菌素已经被批准用于73个国家的250多种作物上。近期又被欧盟批准登记,并且可以用于有机食品基地使用,安全间隔期为1天。 多杀菌素对鳞翅目、双翅目、缨翅目、鞘翅目等多个目的害虫都有较好的防治效果,尤其是对多种鳞翅目抗性害虫的幼虫具有很高的杀虫活性。且该药剂对鳞翅目幼虫的活性大大地高于各种有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯、环戊二烯类杀虫剂。多杀菌素特别适用于防治蔬菜高抗性害虫,如小菜蛾、菜青虫、蓟马、跳甲、豆荚螟等害虫,具有对高抗性害虫优异的防效和可以与化学药剂比拟的速效性。在珠三角、海南、云南等蔬菜害虫高抗区取得了优异防效,迅速被当地农民接受,成为防治抗性害虫的首选药剂之一。 1.3 多杀菌素国外和国内的生产状况介绍 多杀菌素为美国陶氏公司的专利产品,在世界范围内为美国陶氏独家生产和销售。 中国,截止2010年4月,除美国陶氏公司外,仅有石家庄三农公司获得了多杀菌素制剂农药登记证。据了解是美国陶氏公司原药授权登记。 1.4 多杀菌素市场需求状况 高毒化学农药污染产生的危害后果非常严重,对大气、土壤和水的影响和破坏,已经到了触目惊心的地步;食品污染的主要原因之一也是农药残留;高毒化学农药对生物多样性的破坏作用极大,杀伤天敌,导致害虫更加猖狂,破坏了生态平衡,致使恶性循环。 人类的食品安全和生存环境受到来自化学农药的严重威胁。经过人们长期反复地研究和探索,已经认识到,必须采用无公害、安全、绿色环保的生物农药或者高效低度农药来逐步取代高毒低效的化学农药。 随着科学技术的不断发展和社会文明的不断进步,人们和政府机构对环境保护的重视逐渐增强,社会公众的健康意识普遍提高,世界各国对于农药产品越来越严厉的安全环保要求,以及以人为本的农药政策和法律法规,使绿色环保的微生物农药和高效低度农药必然在未来成为全球农药市场的主宰和潮流。随着人们生活水平的提高,消费者对食品质量安全的重视与日俱增,市场上,消费者对以“安全、卫生、营养、优质”为品质核心的有机食品、绿色食品和无公害农产品表现出强烈的需求欲望。这些都为生物农药和高效低毒农药的发展提供了机遇。 中国农药市场总量在2007年首次超过美国成为全球最大,为624亿元,据专家估计2009年中国农药市场总量是1000亿元。发达国家农药市场基本趋于平稳,增长幅度很小,发展中国家农药市场还具有较为广阔的发展空间。 根据吴发长(农资导报,2004年09月14日,第007版)认为,中国小麦、水稻、玉米和棉花的种植面积约9000多万公顷,蔬菜、烟叶种植面积约330万公顷。每年棉铃虫、小菜蛾和甜菜夜蛾等害虫危害面积约2000万公顷,水稻纹枯病、稻瘟病、白叶枯病、小麦白粉病、锈病、赤霉病、植物线虫病和病毒病等危害面积约2700万公顷,因此,农药的需求量很大。从而说明,中国生物农药发展市场潜力大。 在农药市场总量中,高毒化学农药的增速已经停止,而生物农药每年以大约10%增速发展,生物农药、高效低毒农药的发展空间巨大,前景广阔。 2009年全球,多杀菌素制剂产品销售额为2.5亿美元,折合成多杀菌素原药约为200吨。 2009年在中国市场,多杀菌素制剂销售额约2亿元人民币,折合成多杀菌素为20 吨。 国内现有制剂登记1个,混配制剂登记2个,均为美国陶氏登记或陶氏授权登记。 随着多杀菌素化合物专利到期,多杀菌素原药和制剂正式登记资料保护即将到期(2012年正式登记资料到期),国内登记原药和制剂的企业将会越来越多,我们预计到2012年底,国内将有一到两家原药登记,十家左右的制剂登记,以后6年内每年登记数量会翻番,直至制剂产品登记数量达到一个饱和水平。各个制剂登记厂家对原药的需求量会快速增加,预计3到5年中国市场对多杀菌素原料药的需求达到1000吨(至少不低于500吨)。 1.5 多杀菌素市场预测 根据中国农药产品一般发展规律研究,特别研究阿维菌素市场发展规律后,我们对多杀菌素原药未来市场的预计见下表: 项目 2012年 2013年 2014年 2015年 2016年 2017年 原药数量 (吨) 50 100 250 400 600 800
原药单价 (万元/吨) 350 320 320 300 300 280 市场金额 (亿元) 1.75 3.2 8.0 12.0 18.0 22.4
2. 产品方案 A、产品:多杀菌素,50吨/年 外观: 米白色结晶粉末 气味: 泥土味 纯度: ≥90% Spinosyn A 含量: 83-89% Spinosyn D 含量: 11-17% CAS No: [168316-95-8] 防治对象: 棉铃虫、烟青虫、小菜蛾、蓟马等。 毒性: 低毒 作用特点: 本产品是从放射菌代谢物提纯出来的生物源杀虫物,毒性极低,喷药后当天即见效果,杀虫速度可与化学农药相比美,非一般的生物杀虫剂可比。中国及美国农业部登记的安全采收期都只是1天,最适合无公害蔬菜生产应用。 B、副产品:有机肥,800吨/年 由于发酵工艺的特点,生产50吨多杀菌素,恰好出产800吨有机肥。
3.项目工程方案 3.1工艺技术 本项目所述多杀菌素发酵技术系清华大学与欧洲一家生物工程机构联合开发的技术,包括高产菌种、发酵配方和提取技术三部分。 本项目技术和美国陶氏公司相比较,各种技术指标基本相同。和国内的科研院所和大学发酵水平为0.5g/L到0.7g/L的技术(根据国内权威专家的了解,国内最高水平也不会超过1.5g/L)相比较,优势非常明显。 我方在多杀菌素发酵技术上具有巨大技术领先,优势明显,通过测算,我方生产成本与国内最高技术水平相比,成本为对方的四分之一到六分之一。由于多杀菌素发酵技术的关键技术点比较多,国内的研发很难在3到5年内有所突破。这样我们就会占领国内的大部分市场份额。 本项目技术介绍如下: A、 技术指标: 发酵水平:5±1g/l 发酵时间:260±20小时 收 率:≥70% 实用化的多杀菌素产品是spinosyn A和spinosyn D的混合物。 spinosyn A: 分子量:731.96 分子式:C41H65NO10 CAS No: [131929-60-7] spinosyn D: 分子量: 745.98 分子式: C42H67NO10 CAS No: [131929-63-0] B、 发酵参数: 补料分批发酵 发酵时间 (h) 260±20 间歇时间 (h) 24 发酵周期 (h) 280±24 发酵体积 (m3) 32 放罐体积 (m3) 24 单产 (kg) 120 最终产品浓度 (kg/ m3) 5±1 结晶收率 (%) 70±5% 最大通风 (VVM) 1.0 通风能耗 (kWh/kg) 91 最大搅拌动力 (kW/m3) 2.5-3.0 搅拌及冷却耗能 (kWh/kg) 97 蒸汽消耗 (kg/kg) 60
C、 主要原料:
D、知识产权 根据我们对多杀菌素专利的研究,目前,多杀菌素化合物专利在中国是2007年到期,在日本、澳大利亚、英国在2009年11月到期,在美国多杀菌素technical product manufacture专利到2015年3月到期。 由于本项目技术是清华大学和欧洲合作单位共同开发,在本项目推进到合适时间,我单位将给予欧洲合作方部分现金补偿后,清华大学将本技术全部产权注入到本项目中。
3.2生产方案 A、 生产方法
玉米浆 黄豆粉 CaCO3 酵母粉 K2HPO4 KH2PO4 消泡剂 NaOH