生物法生产N-乙酰氨基葡萄糖

发布时间：2020-06-08 08:34

【摘要】：N-乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc)是一种重要的氨糖,在人体及微生物等各类生物中发挥着重要作用,被广泛应用于食品、药品及化妆品行业。目前GlcNAc以化学法生产为主,但是化学法的主要原料是虾蟹等甲壳类动物的外骨骼,这类原料存在产地和季节的限制等问题,同时化学法生产GlcNAc过程中会造成比较严重的环境污染。出于这些限制因素的考虑,用生物法合成GlcNAc成为一种新选择。生物法合成GlcNAc的原料一般以生物质为主,且生产过程对环境污染小,具有较大优势。本文选用了谷氨酸棒状杆菌(Corynebacteriumglutamicum)为对象进行代谢路径改造合成GlcNAc。本论文的主要目的是通过对GlcNAc合成途径的优化来提高CorynebacteriumglutamicumATCC13032 GlcNAc 产量。本论文主要进行了以下工作:(1)通过过表达基因glnA对谷氨酸棒状杆菌代谢途径中加强谷氨酰胺合成途径表达,增强GlcNAc氨基供体谷氨酰胺合成,重组菌C.gW-SG的GlcNAc产量达到2.34 g/L。通过敲除基因poxB对副产物乙酸合成途径阻断并将GlcNAc合成途径中关键酶基因GNA1进行整合,重组菌C.gWBG-SGA的 GlcNAc 产量达到 2.62 g/L。(2)通过对GlcNAc途径主要竞争途径中的关键基因pfkA进行弱化,采用了 anti-sense RNA和CRISPRi两种方式进行。弱化效果最好的是通过anti-sense RNA进行弱化的菌株C.gWBG-SGAA1的GlcNAc产量达到3.11 g/L。(3)确定了菌株C.gWBG-SGAA41发酵过程中诱导剂最优添加时间和添加浓度分别为接种后2 h和0.8 mMIPTG。对发酵培养基中重要成分进行浓度优化,当葡萄糖浓度为85 g/L,玉米浆浓度为40 g/L,尿素浓度为5 g/L时最为合适,菌株C.gWBG-SGAA1达到4.48 g/L。
【图文】：

图１－２邋ＧｌｃＮＡｃ应用逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｔｈｅ邋ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ＧｌｃＮＡｃ逡逑

第一章绪论人使用了一系列代谢工程策略对大肠杆菌合成ＧｌｃＮＡｃ的代谢了一株高产ＧｌｃＮＡｃ的基因工程菌。对大肠杆菌中关键酶ｇｌｍＳ进抑制减少从而提高ＧｌｃＮＡｃ积累量。异源表达来自酿酒酵母的Ｇ（编码），将ＧｌｃＮ转化成更为稳定的ＧｌｃＮＡｃ。在此基ＮＡｃ的消耗基因五以及操纵子ｗａｎＸＫＺ，用构建ｃｏ／／７１０７－１８进行发酵，发酵７２邋ｈ的ＧｌｃＮＡｃ／ＧｌｃＮ达到１１０邋ｇ／Ｌ［８】。取合适的培养基，，ＤＯ值，葡萄糖添加策略，用菌株Ｅｃｏ／ｉ－ｇ／ｗ＾－１６ｈ的ＧｌｃＮＡｃ／ＧｌｃＮ达到７２．８９邋ｇ／Ｕ３３］。各类菌株的ＧｌｃＮＡｃ／Ｇｌ３。经过基因工程改造的大肠杆菌生产ＧｌｃＮＡｃ的能力得到了很大ｃ和ＧｌｃＮ主要用于医药、食品、化妆品领域，大肠杆菌在发酵限制产品的推广应用。逡逑
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ929

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本文编号：2702812