一碳生物合成方面取得重大突破性进展 | 首钢朗泽国际上首次实现从一氧化碳到蛋白质合成并形成万吨级工业产能

         2021年10月30日，北京首钢朗泽新能源科技有限公司（以下简称首钢朗泽）与中国农科院饲料研究所共同举行“一碳气体生物制造新型饲料蛋白实现工业化生产”新闻发布会，宣布首钢朗泽在国际上首次实现从一氧化碳生物合成蛋白质规模化生产，已形成万吨级工业生产能力，并于2021年8月获得由农业农村部颁发的中国首个饲料原料新产品证书（新饲证(2021)01号）。该成果受到《人民日报》、中央广播电视总台、《科技日报》、《农民日报》及新华网、腾讯网等多家媒体报道。

饲料原料新产品证书 （新饲证(2021)01号）

         首钢朗泽通过六年多的研究攻关，把无机碳和氮变成有机碳和氮，突破了乙醇梭菌蛋白制备核心关键技术，实现了一碳气体一步生物合成蛋白质收率最高85%的重大成果，实现了从“0到1”的自主创新，申请发明专利8项，并成功实现工业化应用，与中国农科院饲料研究所合作开展乙醇梭菌蛋白效价评定，共同在国家重点研发计划——蓝色粮仓项目框架内推广该产品在饲料行业中的应用。该技术已率先在河北省实现工业化应用，目前已投产项目2个，在建项目2个，形成2.3万吨饲料蛋白产能。

         乙醇梭菌蛋白是以分离于兔子肠道的乙醇梭菌为发酵菌种，以含CO、CO₂的钢铁、铁合金、石化炼油、电石、煤化工等工业尾气和氨水为主要原料，“无中生有”进行液态发酵培养、离心、干燥而获得的新型单细胞蛋白。

2018年5月，河北曹妃甸全球首套钢铁尾气生物发酵工业装置建成投产，年产蛋白5000吨

2021年5月，宁夏回族自治区平罗县全球首套铁合金尾气生物发酵工业装置建成投产，年产蛋白5000吨

         专家表示，乙醇梭菌相比传统的植物种植生产蛋白质原料效率高70万倍，具有很高的营养价值，蛋白质含量高达80%以上，氨基酸结构平衡，易于消化；同时具有优异的饲料蛋白质原料加工特性，富含核苷酸等功能性物质，利于改善饲料品质，是一类可广泛应用的优质饲料蛋白源。

         亮点1  物质和能量转化效率大幅度提升， 突破自然光合固碳、固氮阳能、反应速度缓慢的局限，科学意义重大

         突破乙醇梭菌蛋白生产的核心关键技术后，大幅度提高反应速度（22秒生物合成）、原料物质和能量的转化效率，创造了工业化条件下，一步生物合成蛋白质收率最高85%的世界奇迹。

         亮点2   突破天然蛋白质植物合成的时空限制，开辟了工业化生产优质蛋白质的新纪元，将引起一场颠覆性的产业革命

         由于受自然生物进化过程的制约，地球天然植物如大豆、桑叶、油莎豆以及其他豆科植物，合成蛋白质的过程缓慢、蛋白质含量低、受气候、立地条件和年度周期的限制，生产能力难以突破和大幅度提高，工业化生物合成乙醇梭菌蛋白途径则不受这种限制。

         亮点3  为解决进口大豆蛋白饲料的‘卡脖子’问题提供了国之利器，也有望成为实现温室气体零排放和工业流程绿色再造的国之重器，社会意义重大

         “无中生有”制造新型饲料蛋白资源乙醇梭菌蛋白，将无机的氮和碳转化为有机的氮和碳，是一种颠覆传统天然蛋白质生产的模式，实现了从0 到1的自主创新，不与人争粮、不与粮争地。以工业化生产1000万吨乙醇梭菌蛋白（蛋白含量83%）计，相当于2800万吨进口大豆（蛋白含量30%）当量，开辟了一条低成本非传统动植物资源生产优质饲料蛋白质的新途径，可减少CO₂排放2.5亿吨，节省耕地近1亿亩（以平均亩产大豆300斤计）。

2021年6月在贵州、宁夏开始建设两套更大规模的工业化装置，设计饲料蛋白产能13200吨，计划2022年6月投产

         此项技术突破了千万年来天然蛋白质植物合成的时空限制，对确保我国粮食安全、经济安全和绿色可持续发展具有重大意义。同时也为工业流程的绿色再造提供了国之重器，如果能在我国所有的钢铁、铁合金、电石、石化炼油和煤化工企业应用，将是一场人类对碳循环、碳利用、碳捕集有效促进的碳革命，经济、社会和生态效益将十分显著，战略意义重大。