代谢工程改造酪丁酸梭菌（Clostridium tyrobutyricum）强化丁酸生产及木质纤维素利用

发布时间：2021-06-10 01:29

　　丁酸是一种广泛应用于化工、食品和医药等行业的短链有机羧酸,目前主要通过化学法合成,但供给远不能满足市场需求。随着石化资源的日益枯竭、传统能源消耗对环境污染的日渐加重以及大众对生物基化学品的偏爱,以微生物发酵法代替化学合成法生产丁酸已经成为必然的发展趋势。然而,微生物发酵产丁酸的工业化应用目前受到多方面因素的阻碍,如生产菌株对丁酸耐受性有限导致丁酸终浓度、得率和生产速率较低,副产物乙酸的存在增加了丁酸的分离纯化成本,廉价发酵基质利用存在问题造成丁酸发酵成本较高。针对微生物发酵产丁酸工业化应用面临的诸多问题,本课题拟通过代谢工程改造酪丁酸梭菌从而提高其丁酸产量、丁酸/乙酸比例以及对木质纤维素水解液的利用能力。在酪丁酸梭菌（Clostrdium tyrobutyricum）ATCC 25755中过表达6-磷酸果糖激酶基因（pfkA）和丙酮酸激酶基因（pykA）可以显著提高其胞内NADH和ATP水平,更高的胞内NADH和ATP水平赋予C.tyrobutyricum更高的丁酸产量和丁酸耐受性。在补料分批发酵模式下,重组菌株ATCC 25755/pfkA+pykA的丁酸产量和生产速率分别达到了48... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

酪丁酸梭菌的丁酸代谢合成途径[45]

28图 2-1 重组质粒 pPFK、pPYK 和 pPFY 构建示意图Fig. 2-1 Schematic diagram of construction of recombinant plasmids pPFK,pPYK and pPFY（4）连接产物转化和阳性克隆筛选。连接产物转化具体过程：将连接产物加入含100 μL E. coli DH5α 感受态细胞的 1.5 mL 离心管中，冰浴 30 min；将离心管放入 42°C水浴热激处理 90 s 后，立即转至冰上放置 5 min；在离心管中加入 900 μL LB 液体培养基，37°С 条件下培养 1 h；取 100 μL 菌液涂布于含有氯霉素抗性的 LB 固体平板上，37°C

糖类和酸类产物的液相色谱图


本文编号：3221734