乳酸片球菌的全糖代谢能力探究及抗逆性强化改造
发布时间：2023-03-07 11:20
木质纤维素组成成分中纤维素来源的己糖主要是葡萄糖,半纤维素来源的己糖为半乳糖和甘露糖,戊糖主要为木糖和阿拉伯糖。其中木糖和阿拉伯糖约占木质纤维素总单糖的30-40%,半乳糖和甘露糖占总单糖的1%左右。首先,全糖的高效利用是木质纤维素生物炼制的重点问题之一,发酵菌株中普遍存在葡萄糖抑制作用,即当葡萄糖存在时只能优先利用葡萄糖,待耗完后再利用其它单糖,从而导致发酵菌株在进行全糖发酵时非葡萄糖单糖的利用率偏低,在近期关于木质纤维素乳酸发酵的研究工作中并未探究出缓解葡萄糖抑制作用的有效解决方案。其次,生物炼制的预处理过程中会产生呋喃类、酚类和弱酸类等多种抑制物,通过生物脱毒技术可以快速的将呋喃类和弱酸类抑制物脱除,但难以有效脱除酚类抑制物,延长脱毒时间可以将酚类抑制物脱除完全,但会损失葡萄糖和木糖等单糖进而降低后期的发酵指标。另外,预处理过程中富集的金属离子也是一类主要的抑制物,其中钠离子是整个生物炼制技术进行pH调控所富集的典型金属离子,在一定浓度范围内会严重抑制菌株的发酵性能。本文针对上述三个关键问题进行了探究。利用实验室前期构建的具有木糖代谢路径的L-乳酸生产菌株P.acidilacti...
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 木质纤维素生物炼制
1.1.1 预处理
1.1.2 脱毒
1.1.3 糖化和发酵
1.1.4 干法生物炼制技术
1.2 木质纤维素来源抑制物概述
1.2.1 抑制物的种类
1.2.2 抑制物的不同抑制机理
1.2.3 抑制物脱除方式
1.3 乳酸概述
1.3.1 乳酸的结构与基本特性
1.3.2 乳酸生产菌株
1.3.3 聚乳酸
1.3.4 乳酸钠
1.4 利用木质纤维素生产乳酸现存问题
1.4.1 生物炼制中的基本问题
1.4.2 抑制物脱除的同时可发酵单糖的大量损失
1.4.3 抑制物对发酵过程的影响
1.4.4 金属离子对发酵过程的影响
1.5 本论文立题依据和主要研究内容
第2章 Pediococcus acidilactici工程菌株利用麦秆中的己糖和戊糖共发酵制备高浓度D-乳酸和L-乳酸
2.1 引言
2.2 材料与方法
2.2.1 菌株、培养基及培养方法
2.2.2 原料、酶与试剂
2.2.3 单糖与乳酸的分析方法
2.2.4 适应性驯化
2.2.5 干法生物炼制技术以进行乳酸生产
2.2.6 荧光实时定量PCR (qRT-PCR)分析
2.3 结果与讨论
2.3.1 木糖路径构建前后P.acidilactici己糖和戊糖的发酵性能评价
2.3.2 构建菌株的混合糖适应性驯化及驯化前后发酵评价
2.3.3 P.acidilactici ZY271和P.acidilactici ZY15全糖代谢机制分析
2.4 本章小结
第3章 Pediococcus acidilactici酚类抑制物抗逆性强化改造
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 菌株、培养基及培养方法
3.2.2 原料、酶与试剂
3.2.3 质粒构建
3.2.4 基因整合、敲除
3.2.5 苯醌适应性驯化
3.2.6 SSCF以进行D-乳酸生产
3.2.7 HPLC检测方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 D-乳酸生产菌株P.acidilactici ZY15对酚类抑制物的耐受性评估
3.3.2 P.acidilactici ZY15对酚类抑制物的耐受性改造
3.3.3 整合菌株的抑制物转化能力和发酵性能评估
3.3.4 整合菌株的纤维素D-乳酸发酵
3.4 本章小结
第4章 Pediococcus acidilactici钠离子耐受性工程菌株的构建
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 菌株、培养基及培养方法
4.2.2 原料、酶与试剂
4.2.3 质粒构建
4.2.4 SSCF以进行乳酸钠生产
4.2.5 HPLC检测方法
4.2.6 荧光实时定量PCR(qRT-PCR)分析
4.3 结果与讨论
4.3.1 L-乳酸生产菌株P.acidilactici ZY271对钠离子的耐受性评估
4.3.2 Na+耐受性工程菌株的构建及重组菌株的发酵性能评估
4.3.3 重组菌株糖代谢路径相关基因转录水平分析
4.4 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
附录Ⅰ qRT PCR基因分析及引物
附录Ⅱ 质粒构建所用的菌株、质粒及引物
硕士期间取得成果
致谢
本文编号：3757495
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 木质纤维素生物炼制
1.1.1 预处理
1.1.2 脱毒
1.1.3 糖化和发酵
1.1.4 干法生物炼制技术
1.2 木质纤维素来源抑制物概述
1.2.1 抑制物的种类
1.2.2 抑制物的不同抑制机理
1.2.3 抑制物脱除方式
1.3 乳酸概述
1.3.1 乳酸的结构与基本特性
1.3.2 乳酸生产菌株
1.3.3 聚乳酸
1.3.4 乳酸钠
1.4 利用木质纤维素生产乳酸现存问题
1.4.1 生物炼制中的基本问题
1.4.2 抑制物脱除的同时可发酵单糖的大量损失
1.4.3 抑制物对发酵过程的影响
1.4.4 金属离子对发酵过程的影响
1.5 本论文立题依据和主要研究内容
第2章 Pediococcus acidilactici工程菌株利用麦秆中的己糖和戊糖共发酵制备高浓度D-乳酸和L-乳酸
2.1 引言
2.2 材料与方法
2.2.1 菌株、培养基及培养方法
2.2.2 原料、酶与试剂
2.2.3 单糖与乳酸的分析方法
2.2.4 适应性驯化
2.2.5 干法生物炼制技术以进行乳酸生产
2.2.6 荧光实时定量PCR (qRT-PCR)分析
2.3 结果与讨论
2.3.1 木糖路径构建前后P.acidilactici己糖和戊糖的发酵性能评价
2.3.2 构建菌株的混合糖适应性驯化及驯化前后发酵评价
2.3.3 P.acidilactici ZY271和P.acidilactici ZY15全糖代谢机制分析
2.4 本章小结
第3章 Pediococcus acidilactici酚类抑制物抗逆性强化改造
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 菌株、培养基及培养方法
3.2.2 原料、酶与试剂
3.2.3 质粒构建
3.2.4 基因整合、敲除
3.2.5 苯醌适应性驯化
3.2.6 SSCF以进行D-乳酸生产
3.2.7 HPLC检测方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 D-乳酸生产菌株P.acidilactici ZY15对酚类抑制物的耐受性评估
3.3.2 P.acidilactici ZY15对酚类抑制物的耐受性改造
3.3.3 整合菌株的抑制物转化能力和发酵性能评估
3.3.4 整合菌株的纤维素D-乳酸发酵
3.4 本章小结
第4章 Pediococcus acidilactici钠离子耐受性工程菌株的构建
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 菌株、培养基及培养方法
4.2.2 原料、酶与试剂
4.2.3 质粒构建
4.2.4 SSCF以进行乳酸钠生产
4.2.5 HPLC检测方法
4.2.6 荧光实时定量PCR(qRT-PCR)分析
4.3 结果与讨论
4.3.1 L-乳酸生产菌株P.acidilactici ZY271对钠离子的耐受性评估
4.3.2 Na+耐受性工程菌株的构建及重组菌株的发酵性能评估
4.3.3 重组菌株糖代谢路径相关基因转录水平分析
4.4 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
附录Ⅰ qRT PCR基因分析及引物
附录Ⅱ 质粒构建所用的菌株、质粒及引物
硕士期间取得成果
致谢
本文编号：3757495
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3757495.html
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