秸秆五、六碳糖共发酵产琥珀酸的菌株分离、选育及代谢研究
秸秆五、六碳糖共发酵产琥珀酸的菌株分离、选育及代谢研究【摘要】:琥珀酸作为最重要四碳二元羧酸,被广泛用于制备1,4-丁二醇、四氢呋喃、γ-丁酯、苯基化合物、生物材料聚合体PBS等化
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TQ921
【目录】:
- 摘要8-10
- Abstract10-13
- 致谢13-24
- 第一章 绪论24-40
- 1.1 琥珀酸的性质24
- 1.1.1 琥珀酸的物理性质24
- 1.1.2 琥珀酸的化学性质24
- 1.2 琥珀酸的应用24-25
- 1.2.1 琥珀酸在化学品领域的应用24-25
- 1.2.2 琥珀酸在食品领域的应用25
- 1.2.3 琥珀酸在医药卫生领域的应用25
- 1.3 琥珀酸的生产方法25-26
- 1.3.1 琥珀酸的化学法制备25
- 1.3.2 琥珀酸的生物法制备25-26
- 1.4 琥珀酸的微生物发酵研究进展26-30
- 1.4.1 菌种分离筛选方面27
- 1.4.2 菌种关键酶分析方面27
- 1.4.3 代谢工程及其在琥珀酸产生菌中的应用研究27-28
- 1.4.4 菌种选育方面28
- 1.4.5 生物质发酵及调控方面28-30
- 1.5 需要解决的科学问题30
- 1.6 研究内容30-31
- 1.7 研究结果应用前景31
- 1.8 研究的课题来源31
- 1.9 本文研究思路31-33
- 参考文献33-40
- 第二章 菌株的分离、鉴定及初步发酵40-53
- 2.1 前言40
- 2.2 材料与方法40-44
- 2.2.1 主要仪器与试剂40-41
- 2.2.2 菌种分离41-42
- 2.2.3 菌种鉴定42-44
- 2.2.4 菌种初步发酵44
- 2.3 结果与分析44-50
- 2.3.1 菌种分离44-45
- 2.3.2 菌种鉴定45-50
- 2.3.3 菌种初步发酵50
- 2.4 结论50-52
- 参考文献52-53
- 第三章 原始菌株的代谢分析53-73
- 3.1 前言53
- 3.2 材料与方法53-58
- 3.2.1 主要仪器与试剂53
- 3.2.2 碳源利用分析53-54
- 3.2.3 丙二酸对酶的竞争性抑制分析54
- 3.2.4 氟乙酸抑制分析54
- 3.2.5 相关酶活分析54-57
- 3.2.6 相关酶基因分析57
- 3.2.7 代谢底物检测57
- 3.2.8 代谢产物检测57
- 3.2.9 代谢通量分析57-58
- 3.2.10 代谢节点分析58
- 3.3 结果与分析58-69
- 3.3.1 木糖利用结果分析58-59
- 3.3.2 酶活分析方法的建立59
- 3.3.3 丙二酸对酶的竞争性抑制分析59-60
- 3.3.4 氟乙酸抑制分析60
- 3.3.5 相关酶活分析60-61
- 3.3.6 相关酶基因分析61-63
- 3.3.7 代谢通量分析63-69
- 3.3.8 代谢节点分析69
- 3.4 结论69-70
- 参考文献70-73
- 第四章 降低乙酸副产物选育73-84
- 4.1 前言73-74
- 4.1.1 诱变方法73
- 4.1.2 突变株的筛选73
- 4.1.3 突变株的表征73-74
- 4.2 材料与方法74-75
- 4.2.1 主要仪器及试剂74
- 4.2.2 发酵培养74
- 4.2.3 筛选培养基74
- 4.2.4 糖检测74
- 4.2.5 有机酸检测74
- 4.2.6 磷乙酰转移酶酶活检测74
- 4.2.7 ~(60)Co γ辐射诱变74
- 4.2.8 Pta途径缺陷型菌株的筛选74-75
- 4.2.9 突变基因的序列分析75
- 4.3 结果与分析75-82
- 4.3.1 ~(60)Co γ射线对菌株的致死曲线75-76
- 4.3.2 突变株的筛选76-78
- 4.3.3 突变株与出发株的乙酸生成比较78-79
- 4.3.4 突变株与出发株的琥珀酸生成比较79
- 4.3.5 突变株与出发株的整体代谢通量比较79-81
- 4.3.6 突变株与出发株的磷乙酰转移酶酶活比较81-82
- 4.3.7 突变株与出发株的磷乙酰转移酶基因分析82
- 4.4 结论82-83
- 参考文献83-84
- 第五章 降低乙醇副产物选育84-93
- 5.1 前言84-85
- 5.2 材料与方法85-86
- 5.2.1 主要仪器及试剂85
- 5.2.2 培养基85
- 5.2.3 乙醇脱氢酶基因克隆85
- 5.2.4 乙醇脱氢酶基因测序85
- 5.2.5 乙醇脱氢酶基因体外定点突变85
- 5.2.6 乙醇脱氢酶突变基因胞内重组85
- 5.2.7 突变株的筛选85-86
- 5.2.8 突变株的突变基因表征86
- 5.2.9 突变株的乙醇脱氢酶酶活测定86
- 5.2.10 突变株的代谢糖测定86
- 5.2.11 突变株的代谢有机酸测定86
- 5.3 结果与分析86-91
- 5.3.1 adh基因的克隆测序86-87
- 5.3.2 adh基因的定点突变及胞内重组87-88
- 5.3.3 阳性突变株的筛选88
- 5.3.4 突变株的乙醇脱氢酶基因及酶活88-89
- 5.3.5 突变株的代谢通量89-91
- 5.4 结论91-92
- 参考文献92-93
- 第六章 突变株的代谢调控93-107
- 6.1 前言93-94
- 6.2 材料与方法94-95
- 6.2.1 主要仪器及试剂94
- 6.2.2 发酵培养基94
- 6.2.3 代谢平衡分析94
- 6.2.4 H_2调控H供体平衡94
- 6.2.5 ORP调控细胞O/R平衡94
- 6.2.6 EMP/HMP流量比调控94-95
- 6.2.7 五、六碳糖共发酵调控95
- 6.2.8 转氢酶基因分析95
- 6.2.9 转氢酶酶活分析95
- 6.2.10 磷酸果糖激酶、6-磷酸葡萄糖脱氢酶及代谢通量分析95
- 6.3 结果与分析95-105
- 6.3.1 代谢平衡分析95-96
- 6.3.2 H_2调控结果96-98
- 6.3.3 ORP调控结果98-100
- 6.3.4 转氢酶基因及酶活分析(EMP/HMP流量比调控可行性分析)100-101
- 6.3.5 EMP/HMP流量比调控结果101-103
- 6.3.6 五、六碳糖共代谢调控结果103-105
- 6.4 结论105-106
- 参考文献106-107
- 第七章 突变株的发酵条件优化107-122
- 7.1 前言107
- 7.1.1 发酵条件107
- 7.1.2 优化方法107
- 7.2 材料与方法107-109
- 7.2.1 主要设备、试剂、及发酵检测107-108
- 7.2.2 主要因素考察108
- 7.2.3 培养基优化正交设计108
- 7.2.4 代谢调控因子的响应曲面优化设计108-109
- 7.2.5 神经网络模型的建立109
- 7.3 结果与分析109-119
- 7.3.1 培养基优化正交试验109-112
- 7.3.2 代谢调控因子的响应曲面优化设计112-117
- 7.3.3 神经网络分析117-119
- 7.4 结论119-121
- 参考文献121-122
- 第八章 发酵动力学122-139
- 8.1 前言122
- 8.1.1 发酵动力学研究内容122
- 8.1.2 发酵动力学模型122
- 8.2 材料与方法122-123
- 8.2.1 基本设备、试剂、发酵及检测122
- 8.2.2 发酵动力学模型分析方法122-123
- 8.3 结果与分析123-137
- 8.3.1 菌体生长动力学分析123-133
- 8.3.2 产物合成动力学分析133-137
- 8.4 结论137-138
- 参考文献138-139
- 第九章 结论与展望139-142
- 9.1 研究的主要结论139-140
- 9.2 论文的创新点140
- 9.3 展望140-142
- 学位期间参加的相关研究内容142-143
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