高产光学纯（R,R）-2,3-丁二醇细胞工厂的构建及发酵条件优化
发布时间：2021-09-06 22:38
(R,R)-2,3-丁二醇是一种重要的大宗平台化合物,有广泛的应用价值和前景。生物发酵法合成（R,R）-2,3-丁二醇因其原料可再生、反应友好的优势而引起广大科研人员的关注与研究。前期的研究主要是从环境中筛选高产（R,R）-2,3-丁二醇的菌株,随着合成生物学技术的发展,以代谢工程和基因工程的技术手段为支撑,构建高产（R,R）-2,3-丁二醇微生物细胞工厂是一种行之有效的途径。本研究以大肠杆菌（Escherichia coli MG1655）作为底盘细胞,对细胞主代谢途径、副产物合成途径进行系统分析,利用代谢工程策略对关键代谢节点进行合理的遗传改造,使用合成生物学策略设计和构建（R,R）-2,3-丁二醇的人工合成途径并导入底盘细胞获得高产光学纯（R,R）-2,3-丁二醇的微生物细胞工厂,并进行发酵参数和补料工艺优化。主要内容和研究结果如下:（1）对合成副产物相关的一些关键酶基因（丁二酮还原酶基因dar、富马酸还原酶基因frd ABCD、丙酮酸甲酸裂解酶基因pfl B、乙醇脱氢酶基因adh E、乳酸脱氢酶基因ldh A、磷酸烯醇丙酮酸合酶基因pps和磷酸乙酰转移酶基因pta）进行敲除改造...
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
(R,R)-2,3-丁二醇的各种用途Figure1-2Varioususesof(R,R)-2,3-butanediol在化工方面，(R,R)-2,3-丁二醇经过脱水作用生成的甲基乙基酮可以作为一种良好的
广西大学硕士学位论文高产光学纯(R,R)-2,3-丁二醇细胞工厂的构建及发酵条件优化12图1-3(R,R)-2,3-丁二醇细胞工厂构建策略Figure1-3(R,R)-2,3-butanediolcellfactoryconstructionstrategy3、以廉价的农副产品棉籽粉和广西特色的非粮木薯粉为原料，采用α-淀粉酶、糖化酶和蛋白酶的复合酶对原料进行酶解，进一步在发酵罐水平上对微生物发酵工艺进行优化，探讨不同的温度、通气量、pH值等环境参数对发酵产(R,R)-2,3-丁二醇的影响，提高(R,R)-2,3-丁二醇产量和得率。4、对分批补料发酵工艺进行优化。
广西大学硕士学位论文高产光学纯(R,R)-2,3-丁二醇细胞工厂的构建及发酵条件优化15表2-2本研究所用到的质粒Table2-2Plasmidswasusedinthestudy质粒性质来源pTrC99A大肠杆菌表达载体，Trc启动子，氨苄青霉素抗性实验室保藏pTrc99A-budB-budA-bdh携带budB、budA、bdh三个基因的重组表达质粒实验室保藏图2-1质粒pTrC99AFigure2-1PlasmidpTrC99A图2-2质粒pTrc99A-budB-budA-bdhFigure2-2PlasmidpTrc99A-budB-budA-bdh
【参考文献】：
期刊论文
[1]微生物细胞工厂生产大宗化学品及其产业化进展[J]. 于勇,朱欣娜,刘萍萍,张学礼. 生物产业技术. 2019(01)
[2]乙醇合成1,3-丁二烯的催化剂研究[J]. 李雅楠,柴勇利,李明,王大陆,崔炳春,刘菲,刘玉霞. 河南化工. 2017(09)
[3]广西木薯产业现状与发展策略分析[J]. 黄庆芬,田代发. 园艺与种苗. 2017(07)
[4]生物基产品发展现状及前景分析[J]. 于建荣,王跃,毛开云. 生物产业技术. 2017(04)
[5]国内外甲乙酮的供需现状及发展前景分析[J]. 崔小明. 石油化工技术与经济. 2017(03)
[6]全球生物基化学品产业发展态势分析[J]. 于建荣,李祯祺,许丽,施慧琳. 生物产业技术. 2016(04)
[7]国内生物基材料产业发展现状[J]. 刁晓倩,翁云宣,黄志刚,杨楠,王希媛,张敏,靳玉娟. 生物工程学报. 2016(06)
[8]微生物合成2,3-丁二醇的代谢工程[J]. 童颖佳,邬文嘉,彭辉,刘陆罡,黄和,纪晓俊. 化工学报. 2016(07)
[9]多粘类芽孢杆菌同步糖化发酵玉米粉生产（R,R）-2,3-丁二醇[J]. 李亿,李检秀,刘海余,黄艳燕,陆琦,谢能中,黄日波. 广西科学. 2016(01)
[10]2,3-丁二醇气相脱水制备甲乙酮用催化剂及其工艺研究[J]. 王文革,吴彦彬,杨理,宋国全,闫广学,吴正岭. 精细与专用化学品. 2016(02)
博士论文
[1]肺炎克雷伯氏菌产2,3-丁二醇的代谢调控研究[D]. 郭学武.天津大学 2014
硕士论文
[1]肺炎克雷伯氏菌发酵菊糖产2,3-丁二醇的研究[D]. 关文天.大连理工大学 2019
[2]木薯原料制生物丁醇发酵技术研究[D]. 王文博.浙江大学 2017
[3]2，3-丁二醇脱水制备甲乙酮的催化剂及工艺研究[D]. 王爽.大连理工大学 2014
[4]中国木薯生物燃料产业发展实证分析[D]. 冯献.中国农业科学院 2011
[5]采用Klebsiella pneumoniae生物合成2，3-丁二醇过程分析[D]. 任彤.华东理工大学 2011
[6]产2，3-丁二醇微生物菌株的筛选及其发酵条件优化[D]. 林清.江南大学 2011
[7]Klebsiella pneumoniae发酵产1，3-丙二醇工艺研究[D]. 吕黎兵.华南理工大学 2010
[8]pH-Stat法高密度培养基因工程大肠杆菌表达超高温菌基因[D]. 蒙健宗.广西大学 2002
本文编号：3388309
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
(R,R)-2,3-丁二醇的各种用途Figure1-2Varioususesof(R,R)-2,3-butanediol在化工方面，(R,R)-2,3-丁二醇经过脱水作用生成的甲基乙基酮可以作为一种良好的
广西大学硕士学位论文高产光学纯(R,R)-2,3-丁二醇细胞工厂的构建及发酵条件优化12图1-3(R,R)-2,3-丁二醇细胞工厂构建策略Figure1-3(R,R)-2,3-butanediolcellfactoryconstructionstrategy3、以廉价的农副产品棉籽粉和广西特色的非粮木薯粉为原料，采用α-淀粉酶、糖化酶和蛋白酶的复合酶对原料进行酶解，进一步在发酵罐水平上对微生物发酵工艺进行优化，探讨不同的温度、通气量、pH值等环境参数对发酵产(R,R)-2,3-丁二醇的影响，提高(R,R)-2,3-丁二醇产量和得率。4、对分批补料发酵工艺进行优化。
广西大学硕士学位论文高产光学纯(R,R)-2,3-丁二醇细胞工厂的构建及发酵条件优化15表2-2本研究所用到的质粒Table2-2Plasmidswasusedinthestudy质粒性质来源pTrC99A大肠杆菌表达载体，Trc启动子，氨苄青霉素抗性实验室保藏pTrc99A-budB-budA-bdh携带budB、budA、bdh三个基因的重组表达质粒实验室保藏图2-1质粒pTrC99AFigure2-1PlasmidpTrC99A图2-2质粒pTrc99A-budB-budA-bdhFigure2-2PlasmidpTrc99A-budB-budA-bdh
【参考文献】：
期刊论文
[1]微生物细胞工厂生产大宗化学品及其产业化进展[J]. 于勇,朱欣娜,刘萍萍,张学礼. 生物产业技术. 2019(01)
[2]乙醇合成1,3-丁二烯的催化剂研究[J]. 李雅楠,柴勇利,李明,王大陆,崔炳春,刘菲,刘玉霞. 河南化工. 2017(09)
[3]广西木薯产业现状与发展策略分析[J]. 黄庆芬,田代发. 园艺与种苗. 2017(07)
[4]生物基产品发展现状及前景分析[J]. 于建荣,王跃,毛开云. 生物产业技术. 2017(04)
[5]国内外甲乙酮的供需现状及发展前景分析[J]. 崔小明. 石油化工技术与经济. 2017(03)
[6]全球生物基化学品产业发展态势分析[J]. 于建荣,李祯祺,许丽,施慧琳. 生物产业技术. 2016(04)
[7]国内生物基材料产业发展现状[J]. 刁晓倩,翁云宣,黄志刚,杨楠,王希媛,张敏,靳玉娟. 生物工程学报. 2016(06)
[8]微生物合成2,3-丁二醇的代谢工程[J]. 童颖佳,邬文嘉,彭辉,刘陆罡,黄和,纪晓俊. 化工学报. 2016(07)
[9]多粘类芽孢杆菌同步糖化发酵玉米粉生产（R,R）-2,3-丁二醇[J]. 李亿,李检秀,刘海余,黄艳燕,陆琦,谢能中,黄日波. 广西科学. 2016(01)
[10]2,3-丁二醇气相脱水制备甲乙酮用催化剂及其工艺研究[J]. 王文革,吴彦彬,杨理,宋国全,闫广学,吴正岭. 精细与专用化学品. 2016(02)
博士论文
[1]肺炎克雷伯氏菌产2,3-丁二醇的代谢调控研究[D]. 郭学武.天津大学 2014
硕士论文
[1]肺炎克雷伯氏菌发酵菊糖产2,3-丁二醇的研究[D]. 关文天.大连理工大学 2019
[2]木薯原料制生物丁醇发酵技术研究[D]. 王文博.浙江大学 2017
[3]2，3-丁二醇脱水制备甲乙酮的催化剂及工艺研究[D]. 王爽.大连理工大学 2014
[4]中国木薯生物燃料产业发展实证分析[D]. 冯献.中国农业科学院 2011
[5]采用Klebsiella pneumoniae生物合成2，3-丁二醇过程分析[D]. 任彤.华东理工大学 2011
[6]产2，3-丁二醇微生物菌株的筛选及其发酵条件优化[D]. 林清.江南大学 2011
[7]Klebsiella pneumoniae发酵产1，3-丙二醇工艺研究[D]. 吕黎兵.华南理工大学 2010
[8]pH-Stat法高密度培养基因工程大肠杆菌表达超高温菌基因[D]. 蒙健宗.广西大学 2002
本文编号：3388309
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3388309.html
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