生物法1，3-丁二醇技术

需求的背景和应用场景

1,3-丁二醇作为一种重要的化学品，因其无色无味、具有良好的保湿性、抗菌性以及优异的生物相容性，而被广泛应用于化妆品行业。然而，传统的生产方式主要依赖于高浓度的乙醛进行醛缩反应，这一过程不仅产率低，而且会产生有污染的副产物，对环境造成负担。随着全球对可持续发展和环保意识的增强，以及化石资源的日益枯竭，寻找一种更加环保、高效且可持续的1,3-丁二醇生产方式显得尤为重要。因此，通过基因工程技术构建重组菌株，利用葡萄糖或甘油等可再生生物质原料为底物进行发酵生产1,3-丁二醇，成为了一个极具潜力的替代方案。这种生产方式不仅能够降低对化石资源的依赖，减少环境污染，还能提高1,3-丁二醇的生产效率和产品质量，满足市场对高品质、环保型化妆品原料的迫切需求。

要解决的关键技术问题

本技术需求旨在解决通过基因工程构建重组菌株来高效生产1,3-丁二醇的关键技术问题。具体包括：

1. 重组菌株的构建与优化：需要利用基因工程技术，筛选出具有高效转化葡萄糖或甘油为1,3-丁二醇能力的微生物菌株，并通过基因改造和优化，提高其生产1,3-丁二醇的能力。
2. 发酵工艺的优化：研究并优化发酵条件，如温度、pH值、溶氧浓度等，以提高1,3-丁二醇的产量和纯度，同时降低生产成本。
3. 产品分离与纯化技术：开发高效的产品分离与纯化技术，确保最终产品的纯度大于99.5%，满足化妆品行业对高品质原料的要求。
4. 提高原料转化率：通过技术创新，提高葡萄糖或甘油等生物质原料对1,3-丁二醇的质量转化率，目标转化率需大于40%，同时发酵水平需达到70g/L以上。

效果要求

本技术需求期望通过联合攻关，实现以下效果：

1. 高效生产：构建并优化重组菌株，实现以葡萄糖或甘油为底物的高效发酵生产1,3-丁二醇，原料转化率大于40%，发酵水平大于70g/L。
2. 高纯度产品：通过优化的分离与纯化技术，确保最终产品的纯度大于99.5%，满足化妆品行业对高品质、高纯度原料的严格要求。
3. 环保与可持续：相比传统生产方式，本技术需求所提出的生物法生产1,3-丁二醇具有更低的能耗和更少的污染物排放，符合可持续发展的要求。
4. 技术创新与竞争优势：通过本技术需求的实施，将形成具有自主知识产权的核心技术，提升企业在1,3-丁二醇生产领域的竞争力，为化妆品行业提供更加环保、高效且可持续的原料解决方案。