PHA合成菌Pseudomonas sp.SG4502的发酵条件与合成特性研究

发布时间：2021-04-22 01:31

　　聚羟基脂肪酸酯（Polyhydroxyalkanoates,PHAs）是具有生物相容性、生物可降解性,其可以代替石油化工塑料的一类天然高分子物质。除了作为可降解生物塑料的添加剂之外,在食品、再生医疗、制药等领域也具有广阔的应用前景。然而,PHAs的生产过程存在发酵成本较高、商品化的PHAs类型有限等问题,阻碍了此类生物高分子的进一步应用开发。本研究主要对具有PHA合成能力的耐热假单胞菌Pseudomonas sp.SG4502的培养条件进行了优化,分析其作为PHA生产菌株的可能性,并在分子水平方面探讨了该菌株与PHA合成的相关基因对其PHA合成影响。首先,Pseudomonas sp.SG4502的优化结果表明,该菌株分别以1%（w/v）辛酸钠和1%（w/v）甘油为碳源,1%（w/v）尿素为氮源,在45℃,pH 8.0的培养条件下,可获得粘稠的固体产物约为0.26 g/L。GC-MC、¹H-NMR的结果表明,以辛酸钠为碳源合成产物为3-羟基辛酸（3HO）、3-羟基癸酸（3HD）和3-羟基十二烷酸（3HDD）的中长链混合聚酯;以甘油为碳源合成产物为3-羟基癸酸（3H... 

【文章来源】：长春理工大学吉林省

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 聚羟基脂肪酸酯
        1.2.1 PHA分类
        1.2.2 PHA性质
        1.2.3 PHA生物合成途径
        1.2.4 PHA合酶
    1.3 PHA在医学领域的应用
        1.3.1 神经元再生
        1.3.2 心脏瓣膜
        1.3.3 用于癌症治疗的药物输送系统
    1.4 PHA研究现状
    1.5 课题研究目的与意义
第2章 Pseudomonas sp.SG4502 的发酵条件优化和产物表征
    2.1 材料与试剂
        2.1.1 仪器设备与试剂
        2.1.2 试剂与培养基
    2.2 实验内容
        2.2.1 菌株Pseudomonas sp.SG4502 的发酵条件优化
        2.2.2 PHA的提取
        2.2.3 产物表征
    2.3 实验结果
        2.3.1 菌株Pseudomonas sp.SG4502 的发酵条件优化结果
        2.3.2 PHA的提取结果
        2.3.3 产物的结构和性质表征
    2.4 本章小结
第3章 重组菌株Pseudomonas sp.SG4502+tac-pha C1和Pseudomonas sp.SG4502+tac-pha C2 的构建及其对PHA合成影响
    3.1 实验材料
        3.1.1 实验菌种及质粒
        3.1.2 实验仪器及药品
        3.1.3 试剂与培养基
    3.2 实验内容
        3.2.1 重组菌株Pseudomonassp.SG4502+tac-pha C1/Pseudomonassp.SG4502+tac-pha C2 的构建
        3.2.2 重组菌株合成PHA粒子的定量分析
        3.2.3 重组菌株对PHA合成量、产物结构以及性质影响
    3.3 实验结果
        3.3.1 重组菌株的构建
        3.3.2 重组菌株Pseudomonassp.SG4502+tac-pha C1/Pseudomonassp.SG4502+tac-pha C2 的鉴定
        3.3.3 野生型与重组菌株的PHA合成基因表达与PHA粒子合成分析
        3.3.4 重组菌株与野生型菌株对PHA合成量的对比
        3.3.5 重组菌株合成PHA的表征结果
    3.4 本章小结
第4章 敲除株Pseudomonas sp.SG4502?pha Z的构建及其对合成PHA的影响
    4.1 实验材料
        4.1.1 实验菌种及质粒
        4.1.2 实验仪器及药品
        4.1.3 试剂及培养基
    4.2 实验内容
        4.2.1 敲除株Pseudomonas sp.SG4502?pha Z的构建
        4.2.2 敲除株Pseudomonas sp.SG4502?pha Z的筛选与鉴定
        4.2.3 敲除株合成PHA粒子的定量分析
        4.2.4 敲除株对PHA合成量、产物结构以及性质影响
    4.3 实验结果
        4.3.1 敲除株Pseudomonas sp.SG4502?pha Z的构建
        4.3.2 敲除株Pseudomonas sp.SG4502?pha Z的鉴定
        4.3.3 敲除株Pseudomonas sp.SG4502?pha Z PHA合成酶转录水平及合成量分析
        4.3.4 敲除株Pseudomonas sp.SG4502?pha Z的PHA合成量
        4.3.5 敲除株Pseudomonas sp.SG4502?pha Z合成PHA的表征
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]MEDICAL APPLICATIONS OF BIOPOLYESTERS POLYHYDROXYALKANOATES[J]. 陈国强,汪洋.  Chinese Journal of Polymer Science. 2013(05)
[2]微生物聚羟基脂肪酸酯的应用新进展[J]. 陈国强.  中国材料进展. 2012(02)
[3]生物可降解塑料聚β-羟基丁酸酯的研究进展[J]. 张帅,辛嘉英,王冬梅.  科技资讯. 2008(03)
[4]我国全降解塑料产业化的进程[J]. 张瑞和.  中国环保产业. 2005(01)
[5]我国塑料工业现状及近远期发展目标[J]. 廖正品.  工程塑料应用. 2001(01)
[6]Microbial production of biopoly esters-polyhydroxyalkanoates[J]. 陈国强,吴琼,席建忠,余海虎.  Progress in Natural Science. 2000(11)

博士论文
[1]重组噬菌体对沙眼衣原体作用及机制的探索[D]. 魏世娟.天津医科大学 2019

硕士论文
[1]PHA合成菌筛选、鉴定及其合成特性研究[D]. 李庆辉.长春理工大学 2019
[2]基于工程大肠杆菌的聚乳酸生物合成途径研究[D]. 时梦询.青岛科技大学 2018
[3]分枝杆菌同源重组系统的构建及应用[D]. 毛旭建.北京协和医学院 2016



本文编号：3152892