浑浊红球菌发酵制备奇数碳脂肪酸油脂及其代谢通路的研究

发布时间：2021-10-10 03:54

　　奇数碳脂肪酸（odd-carbon fatty acids,OCFA）具有重要的功能特性,在食品、制药和化工等行业应用广泛。浑浊红球菌PD630（Rhodococcus opacus PD630,R.opacus PD630）能够利用各种有机化合物作为碳源、具有较高的油脂积累能力且天然条件下能合成较高比例的OCFA。本研究通过向R.opacus PD630发酵培养基中添加正丙醇显著提高了OCFA的含量,获得了一个高产OCFA的工艺,详细分析了R.opcus PD630中OCFA油脂的性质,阐明了OCFA大量合成的代谢通路。具体研究内容及结果如下:（1）OCFA油脂的发酵制备。采用R.opacus PD630发酵制备OCFA油脂,发现正丙醇的添加使OCFA含量显著提高,得到了一个高产OCFA的工艺。以1%（v/v）正丙醇和葡萄糖作为发酵碳源时,OCFA占总脂肪酸的比例从29.45%提升至84.51%,增幅达186.96%。（2）OCFA油脂的组成与热力学性质研究。本研究中OCFA油脂是R.opacus PD630以正丙醇结合葡萄糖作碳源,通过100 L发酵罐和亚临界萃取技术生产和提取的。... 

【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

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 奇数碳脂肪酸
        1.1.1 自然界中奇数碳脂肪酸的分布情况
        1.1.2 奇数碳脂肪酸的功能
            1.1.2.1 定量内标
            1.1.2.2 作为评估膳食摄入及瘤胃功能的生物标志物
            1.1.2.3 药理特性
            1.1.2.4 作为替代代谢途径的证据
            1.1.2.5 其他
        1.1.3 奇数碳脂肪酸的内源性合成途径
            1.1.3.1 通过延长短链奇数碳脂肪酸合成
            1.1.3.2 通过缩短超长链脂肪酸合成
        1.1.4 奇数碳脂肪酸的生产方式
            1.1.4.1 提取法
            1.1.4.2 化学合成法
            1.1.4.3 基因工程法
            1.1.4.4 发酵调控法
    1.2 浑浊红球菌
        1.2.1 简介
        1.2.2 浑浊红球菌PD630发酵油脂的特点
        1.2.3 浑浊红球菌PD630油脂生产及条件
        1.2.4 浑浊红球菌PD630作为生产菌株
    1.3 本课题研究的意义及主要内容
        1.3.1 研究的意义
        1.3.2 研究的主要内容
第二章 奇数碳脂肪酸油脂的发酵制备
    2.1 引言
    2.2 实验材料与设备
        2.2.1 菌种
        2.2.2 实验试剂
        2.2.3 实验仪器与设备
        2.2.4 主要培养基
    2.3 实验方法
        2.3.1 培养方法
        2.3.2 生物量的测定
        2.3.3 发酵上清液的分析
        2.3.4 油脂含量的测定
        2.3.5 总脂肪酸的分析
        2.3.6 数据分析
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 浑浊红球菌PD630的基本生长情况及产脂特性分析
        2.4.2 不同碳源对浑浊红球菌PD630生长及脂肪酸组成的影响
        2.4.3 正丙醇浓度对浑浊红球菌PD630生长及脂肪酸组成的影响
        2.4.4 添加1%(v/v)正丙醇时浑浊红球菌PD630的生长情况及产脂特性
    2.5 本章小结
第三章 奇数碳脂肪酸油脂的组成与热力学性质研究
    3.1 引言
    3.2 实验材料与设备
        3.2.1 菌种
        3.2.2 实验试剂
        3.2.3 实验仪器与设备
    3.3 实验方法
        3.3.1 培养方法
        3.3.2 亚临界提油
        3.3.3 总脂肪酸分析
        3.3.4 Sn-2位脂肪酸组成分析
        3.3.5 超高压液相色谱-质谱联用测定甘油三酯组分
        3.3.6 用Visual Basic(VB)软件计算甘油三酯组成
        3.3.7 差示扫描量热法进行热力学分析
        3.3.8 数据分析
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 发酵和含油量测定结果
        3.4.2 脂肪酸组成与位置分布
        3.4.3 甘油三酯的种类
        3.4.4 热力学性质
    3.5 本章小结
第四章 浑浊红球菌PD630高产奇数碳脂肪酸的代谢通路研究
    4.1 引言
    4.2 实验材料与设备
        4.2.1 菌种
        4.2.2 实验试剂
        4.2.3 实验仪器与设备
        4.2.4 主要培养基
    4.3 实验方法
        4.3.1 培养方法
        4.3.2 正丙醇对浑浊红球菌PD630的菌体形态的影响
        4.3.3 代谢组分析
            4.3.3.1 样品制备
            4.3.3.2 超高效液相色谱串联三重四级杆飞行时间质谱分析
            4.3.3.3 数据处理与统计分析
        4.3.4 转录组学分析
            4.3.4.1 RNA测序及数据处理
            4.3.4.2 测序分析
        4.3.5 数据分析
    4.4 结果与分析
        4.4.1 正丙醇对浑浊红球菌PD630的菌体形态的影响
        4.4.2 代谢组学分析
            4.4.2.1 代谢组数据的统计分析
            4.4.2.2 差异代谢物
        4.4.3 转录组学分析
    4.5 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件



本文编号：3427594