大肠杆菌工程菌高密度发酵生产虾青素

发布时间：2021-04-12 21:14

　　虾青素（Astaxanthin）是一种重要的类胡萝卜素,具有类胡萝卜素中最强的抗氧化作用,其在食品、化妆品、保健品领域有着重要的经济价值和广泛的应用前景。目前发酵生产虾青素大多利用雨生红球藻（Haematococcus pluvialis）和红法夫酵母（Phaffia rhodozyma）,发酵工艺成熟,但其发酵周期长,提取困难等缺点难以从根本上克服。大肠杆菌作为一种研究成熟的细胞工厂,通过引入异源基因的方式,在大肠杆菌工程菌中构建虾青素合成途径,再通过高密度发酵方法生产虾青素,是一种虾青素工业化生产的优良选择,具有周期短,成本低,提取容易等优点。与目前国际上Robert.M.B.等人报道的大肠杆菌工程菌补料分批发酵,虾青素最高产量432mg/L（7.12 mg/g DCW）相比,本实验室构建、筛选的高产虾青素的大肠杆菌工程菌E.coli-LY01,其在摇瓶中产量就可达10 mg/g DCW,用于虾青素发酵生产的潜力巨大,有待进行发酵罐水平放大培养和相关发酵工艺的优化。本研究基于高产虾青素的大肠杆菌工程菌E.coli-LY01,成功实现其从摇瓶水平到发酵罐水平的扩大培养,通过对发酵过程... 

【文章来源】：河北大学河北省

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究问题的提出
        1.1.1 虾青素简介
        1.1.2 虾青素的应用价值
        1.1.3 虾青素的生产现状
        1.1.4 虾青素的合成途径
        1.1.5 高细胞密度发酵技术
        1.1.6 利用高密度发酵工艺生产虾青素
    1.2 研究目的与意义
    1.3 国内外研究综述
    1.4 研究思路与方法
        1.4.1 研究思路
        1.4.2 研究方法
    1.5 主要研究内容
    1.6 研究的创新点
第二章 大肠杆菌工程菌E.coli-LY01 菌株性能的测试
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 供试菌株
        2.2.2 主要试剂
        2.2.3 主要设备
        2.2.4 培养基
        2.2.5 发酵罐补料
        2.2.6 实验方法
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 摇瓶产量验证实验和发酵罐中菌株性能的测试结果
    2.4 本章小结
第三章 虾青素发酵工艺的优化
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 供试菌株
        3.2.2 主要试剂
        3.2.3 主要设备
        3.2.4 培养基
        3.2.5 实验方法
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 诱导时间对虾青素产量和纯度的影响
        3.3.2 诱导期pH控制对虾青素产量和纯度的影响
        3.3.3 诱导期温度对虾青素产量和纯度的影响
        3.3.4 阿拉伯糖诱导剂添加量对虾青素产量的影响
        3.3.5 葡萄糖补料速率对虾青素产量的影响
        3.3.6 新发酵工艺验证试验
    3.4 本章小结
第四章 虾青素合成相关基因强化工程菌的发酵研究
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 供试菌株
        4.2.2 主要试剂
        4.2.3 主要仪器
        4.2.4 培养基配置
        4.2.5 实验方法
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 IDI基因强化对虾青素发酵的影响
        4.3.2 crt Z基因强化菌株对虾青素纯度影响
        4.3.3 crt Z和 crt W缺陷改造菌株生产角黄素和玉米黄素
    4.4 本章小结
第五章 讨论
第六章 结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]大肠杆菌高密度培养发酵L-色氨酸[J]. 张震,熊海波,徐庆阳.  食品与发酵工业. 2019(23)
[2]补料技术在大肠杆菌高密度培养中的研究进展[J]. 王松原,解艳娇,陈姗,郑春阳.  当代化工研究. 2019(10)
[3]虾青素制备方法的研究进展[J]. 班磊,尤建伟.  化工管理. 2019(21)
[4]天然虾青素的生物学功能及其在动物生产中的应用[J]. 高珊,郭勇,陈余,齐晓龙.  中国畜牧兽医. 2019(10)
[5]饲料中添加虾青素对锦鲤生长、体色、抗氧化能力和免疫力的影响[J]. 王军辉,熊建利,张东洋,任洪涛,张春暖.  动物营养学报. 2019(09)
[6]补料工艺对乳杆菌CHU-R产虾青素的影响[J]. 何俊杰,宋光均,邓慧萍,蹇华丽.  食品与发酵工业. 2019(12)
[7]天然叶黄素转化的虾青素的热异构化研究[J]. 冼啟志,林劲冬,周应芳,刘彬,陶正国.  中国食品添加剂. 2019(03)
[8]虾青素的生物功效及其运载体系研究现状[J]. 姜燕蓉,刘锴锴,齐筱莹,牛宁,郝志娜,胡建恩,卢航,赵慧.  食品与发酵工业. 2019(13)
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博士论文
[1]CO2超临界萃取工艺优化及其测控技术研究[D]. 李丙林.长春工业大学 2019
[2]产乙醇重组大肠杆菌代谢工程改造及乙醇发酵[D]. 孙金凤.江南大学 2018
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[4]代谢工程改造大肠杆菌发酵生产氨基葡萄糖及过程优化与控制[D]. 陈欣.江南大学 2012
[5]转基因法夫酵母高产3S，3’S虾青素的研究[D]. 金超.天津大学 2011

硕士论文
[1]虾青素合成途径关键基因的筛选及高效细胞工厂的构建[D]. 彭龙云.广西大学 2018
[2]雨生红球藻中虾青素合成及几何异构体的分析研究[D]. 巩风英.中国科学院大学(中国科学院海洋研究所) 2017
[3]谷氨酰胺酶的表达、酶学性质研究及发酵优化[D]. 张美丹.江南大学 2017
[4]产α-氨基酸酯酰基转移酶重组大肠杆菌的构建及发酵优化[D]. 何艳春.江南大学 2015
[5]利用工程大肠杆菌生物法合成香叶醇的发酵工艺研究[D]. 田宁.中国海洋大学 2015
[6]产异戊二烯大肠杆菌工程菌YJM23发酵工艺优化[D]. 孙元章.山东轻工业学院 2012
[7]重组大肠杆菌高密度发酵研究[D]. 丁兰宝.江南大学 2008
[8]大肠杆菌基因工程菌生产番茄红素研究[D]. 卢韦.首都师范大学 2007
[9]基因工程大肠杆菌发酵生产重组人胰岛素的研究[D]. 李红霞.四川大学 2005



本文编号：3133994