木质纤维素碳源的皮状丝孢酵母菌种筛选与微生物油脂发酵研究
发布时间：2021-05-13 12:46
以木质纤维素生物质为碳源进行生产的微生物油脂是生物柴油和航空煤油生产的重要原料途径。木质纤维素经过生物炼制加工后所形成的水解液体系对大多数产油微生物的生长和油脂积累形成了重要挑战。以往研究已经证明,皮状丝孢酵母（Trichosporon cutaneum）是一种对木质纤维素来源的抑制物具有最好耐受性和最佳油脂积累的油脂酵母,适合以木质纤维素为碳源生产微生物油脂。目前油脂微生物筛选的难点在于产物胞内积累,胞内产物无法直接标记,而可以观测的细胞形态与油脂产物无法直接关联。本研究的目的是寻找一种简单、快速、无遗漏的高通量筛选方法,以获得高含油率油脂酵母菌种,实现木质纤维素碳源的高产油脂发酵。本文以T.cutaneumACCC20271为出发菌株,采用高速离心与适应性驯化方法,根据细胞密度差异获得了一株在木质纤维素水解液体系高产油脂的突变菌株T.cutaneum MS 28。对T.cutaneum MS 28分别从菌株的油脂发酵性能、胞内油脂小体数量及浓度、甘油三酯合成相关基因的转录水平方面与出发菌株T.cutaneum ACCC 20271进行了比较。突变株T.cutaneum MS 28最...
【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 前言
1.2 生物柴油发展
1.3 微生物油脂
1.3.1 产油微生物
1.3.2 甘油三酯合成路径
1.4 油脂酵母的筛选
1.5 细胞形态相关研究
1.6 木质纤维素生物炼制生产微生物油脂
1.7 木质素结构
1.8 木质素的降解
1.9 本课题的研究内容与意义
第2章 皮状丝孢酵母的木质纤维素碳源油脂发酵菌种的筛选研究
2.1 引言
2.2 实验材料
2.2.1 原料和纤维素酶
2.2.2 菌株及培养基
2.3 实验方法
2.3.1 种子培养
2.3.2 玉米秸秆预处理
2.3.3 预处理玉米秸秆生物脱毒
2.3.4 水解液制备
2.3.5 高速离心筛选与长期适应性驯化
2.3.6 微生物油脂发酵
2.3.7 菌体干重及油脂测定
2.3.8 油脂组分测定
2.3.9 高效液相色谱(HPLC)分析
2.3.10 尼罗红染色
2.3.11 实时荧光定量PCR(qRT-PCR)实验
2.3.12 胞内乙酰辅酶A和NADPH含量测定
2.3.13 细胞密度计算
2.3.14 细胞移动速度计算
2.4 结果与讨论
2.4.1 玉米秸秆水解液中适应性进化与超离心筛选
2.4.2 脱毒方式对T.cutaneum MS 28油脂发酵影响
2.4.3 T.cutaneum MS 28与T.cutaneum ACCC 20271油脂发酵对比实验
2.4.4 T.cutaneum MS 28与T.cutaneum ACCC 20271油脂小体对比
2.4.5 不同玉米秸秆固含量的T.cutaneum MS 28油脂发酵实验
2.4.6 不同通气量条件下的T.cutaneum MS 28油脂发酵实验
2.4.7 不同氧传质系数条件下的T. cutaneum MS 28油脂发酵实验
2.4.8 脂肪酸组分分析
2.4.9 T.cutaneum MS 28甘油三酯相关基因转录水平分析
2.4.10 细胞形态变化及相关基因转录水平分析
2.4.11 离心筛选机制解析以及该筛选方法的普适性
2.5 小结
第3章 皮状丝孢酵母利用木质素单体生产微生物油脂
3.1 引言
3.2 实验材料
3.3 实验方法
3.3.1 种子培养
3.3.2 三种木质素单体梯度浓度实验
3.3.3 T.cutaneum ACCC 20271利用三种木质素单体为唯一碳源积累微生物油脂实验
3.3.4 木质素单体的添加方法
3.3.5 菌体干重测定及油脂提取
3.3.6 油脂组分分析
3.3.7 高效液相色谱(HPLC)分析
3.4 结果与讨论
3.4.1 不同浓度4-羟基苯甲醛对T.cutaneum ACCC 20271生长和油脂积累的影响
3.4.2 不同浓度香草醛对T.cutaneum ACCC 20271生长和油脂积累的影响
3.4.3 不同浓度丁香醛对T.cutaneum ACCC 20271生长和油脂积累的影响
3.4.4 T.cutaneum ACCC 20271利用4-羟基苯甲醛积累油脂的能力
3.4.5 T.cutaneum ACCC 20271利用4-羟基苯甲醛为唯一碳源时积累的油脂组分分析
3.4.6 T.cutaneum ACCC20271降解木质素单体路径推测
3.5 小结
第4章 结论与展望
4.1 结论和创新点
4.2 展望
参考文献
附录Ⅰ 主要试剂
附录Ⅱ 相关基因编码的酶名称
附录Ⅲ 主要仪器和设备
致谢
硕士期间研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]酿酒酵母形态变化检验点的研究进展[J]. 祝嫦巍,史钧. 基因组学与应用生物学. 2016(05)
[2]利用脂肪酸合成酶抑制剂和磷酸香草醛反应筛选高产油脂酵母菌[J]. 李仁民,王菊芳,马爽,严亚平,李文建. 微生物学通报. 2008(04)
本文编号：3184042
【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 前言
1.2 生物柴油发展
1.3 微生物油脂
1.3.1 产油微生物
1.3.2 甘油三酯合成路径
1.4 油脂酵母的筛选
1.5 细胞形态相关研究
1.6 木质纤维素生物炼制生产微生物油脂
1.7 木质素结构
1.8 木质素的降解
1.9 本课题的研究内容与意义
第2章 皮状丝孢酵母的木质纤维素碳源油脂发酵菌种的筛选研究
2.1 引言
2.2 实验材料
2.2.1 原料和纤维素酶
2.2.2 菌株及培养基
2.3 实验方法
2.3.1 种子培养
2.3.2 玉米秸秆预处理
2.3.3 预处理玉米秸秆生物脱毒
2.3.4 水解液制备
2.3.5 高速离心筛选与长期适应性驯化
2.3.6 微生物油脂发酵
2.3.7 菌体干重及油脂测定
2.3.8 油脂组分测定
2.3.9 高效液相色谱(HPLC)分析
2.3.10 尼罗红染色
2.3.11 实时荧光定量PCR(qRT-PCR)实验
2.3.12 胞内乙酰辅酶A和NADPH含量测定
2.3.13 细胞密度计算
2.3.14 细胞移动速度计算
2.4 结果与讨论
2.4.1 玉米秸秆水解液中适应性进化与超离心筛选
2.4.2 脱毒方式对T.cutaneum MS 28油脂发酵影响
2.4.3 T.cutaneum MS 28与T.cutaneum ACCC 20271油脂发酵对比实验
2.4.4 T.cutaneum MS 28与T.cutaneum ACCC 20271油脂小体对比
2.4.5 不同玉米秸秆固含量的T.cutaneum MS 28油脂发酵实验
2.4.6 不同通气量条件下的T.cutaneum MS 28油脂发酵实验
2.4.7 不同氧传质系数条件下的T. cutaneum MS 28油脂发酵实验
2.4.8 脂肪酸组分分析
2.4.9 T.cutaneum MS 28甘油三酯相关基因转录水平分析
2.4.10 细胞形态变化及相关基因转录水平分析
2.4.11 离心筛选机制解析以及该筛选方法的普适性
2.5 小结
第3章 皮状丝孢酵母利用木质素单体生产微生物油脂
3.1 引言
3.2 实验材料
3.3 实验方法
3.3.1 种子培养
3.3.2 三种木质素单体梯度浓度实验
3.3.3 T.cutaneum ACCC 20271利用三种木质素单体为唯一碳源积累微生物油脂实验
3.3.4 木质素单体的添加方法
3.3.5 菌体干重测定及油脂提取
3.3.6 油脂组分分析
3.3.7 高效液相色谱(HPLC)分析
3.4 结果与讨论
3.4.1 不同浓度4-羟基苯甲醛对T.cutaneum ACCC 20271生长和油脂积累的影响
3.4.2 不同浓度香草醛对T.cutaneum ACCC 20271生长和油脂积累的影响
3.4.3 不同浓度丁香醛对T.cutaneum ACCC 20271生长和油脂积累的影响
3.4.4 T.cutaneum ACCC 20271利用4-羟基苯甲醛积累油脂的能力
3.4.5 T.cutaneum ACCC 20271利用4-羟基苯甲醛为唯一碳源时积累的油脂组分分析
3.4.6 T.cutaneum ACCC20271降解木质素单体路径推测
3.5 小结
第4章 结论与展望
4.1 结论和创新点
4.2 展望
参考文献
附录Ⅰ 主要试剂
附录Ⅱ 相关基因编码的酶名称
附录Ⅲ 主要仪器和设备
致谢
硕士期间研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]酿酒酵母形态变化检验点的研究进展[J]. 祝嫦巍,史钧. 基因组学与应用生物学. 2016(05)
[2]利用脂肪酸合成酶抑制剂和磷酸香草醛反应筛选高产油脂酵母菌[J]. 李仁民,王菊芳,马爽,严亚平,李文建. 微生物学通报. 2008(04)
本文编号：3184042
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/3184042.html
