本项目技术属于生物化工领域，列入国家863计划、上海市科技攻关计划等资助计划。 鉴于以化学催化为核心的基础物质加工业面临资源、能源和环境三大危机，生物催化已成为化学工业可持续发展的重要支撑技术。生物质基多元醇作为一种结构多样、应用广、生物利用度高的新一代平台化合物日益受到关注，因其富含活泼且化学性质相似的伯羟基和仲羟基，要实现特定位羟基的选择性转化技术难度大。开发高活性、高选择性的催化剂以及环境友好的生物催化过程，将是多元醇产业未来发展的关键。 本项目以实现多元醇的绿色转化为目标，成功开发了高效、广谱的氧化葡萄糖酸杆菌细胞催化剂，实现了系列多元醇高值衍生化学品的生物制造。主要发明点如下： （1）通过揭示氧化葡萄糖酸杆菌细胞中关键醇脱氢酶、酶催化功能及相关呼吸链作用机制，创造性地将该细胞构建成为可选择性氧化多元醇的全细胞生物催化剂；基于细胞催化剂的催化特性，开拓了全细胞催化底物谱及若干模式反应，创建了以细胞催化剂为核心的酮糖、糖酸等多种产品的合成新途径。 （2）针对氧化葡萄糖酸杆菌醇脱氢酶催化活性低、稳定性差并导致生物催化技术难以付诸应用的难题，创建了菌体生长和目的酶表达协同进化以及膜蛋白高效表达的菌种定向改造技术，提高了生物催化效率，使细胞催化技术产业化成为可能。 （3）发明了基于细胞催化剂催化特征及多元醇结构特点的过程检测与控制技术；提出了基于溶氧-C/N平衡相关联的培养策略，解决了氧化葡萄糖酸杆菌长期存在的生物量低的难题，实现了细胞催化剂高密度、低成本生产；建立了生物催化反应－分离耦合消除酶抑制技术，实现了工业生产环境下细胞催化剂的高效利用。 通过上述技术发明，利用氧化葡萄糖酸杆菌为细胞催化剂和多元醇为底物，开拓了一系列重要模式反应，已得到证实的产品多达90余种，以米格列醇、二羟基丙酮、葡萄糖酸、光学纯苯乙二醇等产品已实现产业化，部分产品生产工艺已完成中试，因此，由该项目所引导的技术发明应用潜力巨大。由于该项目所采用细胞生物催化剂最突出的特点在于对所催化多元醇羟基的选择性和转化产物的定向性，克服了传统化学催化中基团保护及去保护所产生的过多工艺累赘和溶剂引入，因而工艺过程更加高效、节能、环保。 项目所开发的全细胞生物催化法生产米格列醇技术在鲁南制药集团股份有限公司成功应用，该技术也成就了我国第一例利用生物催化技术完成的新药报批；全细胞催化法生产葡萄糖酸技术在西王集团有限公司得到应用；全细胞催化法生产二羟基丙酮技术在深圳市博大生物技术有限公司实现了产业化；生物催化制备光学纯苯乙二醇技术应用于滨海瀚鸿生化有限公司。 本项目获得授权发明专利3项，公开发明专利10项；获得新药证书1件；发表相关论文30余篇（SCI检索29篇），为促进相关领域的基础研究和科技进步起到了重要推动作用。根据4个应用企业的统计，近3年该项目成果实现新增产值5.88亿元，新增利润1.56亿元，新增税收2892万元，出口创汇3709万美元，创造了可观的经济和社会效益。