本文關(guān)鍵詞：用于擬干酪乳桿菌代謝組學(xué)分析的樣品處理方法研究和應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(Gas Chromatography-Mass Spectrometry, GC-MS)技術(shù)建立了用于檢測(cè)擬干酪乳桿菌胞內(nèi)代謝物的代謝組學(xué)研究方法�？疾炝瞬煌芙鈩�(吡啶、四氫呋喃、甲氧胺鹽酸鹽)和衍生化試劑(N-甲基叔丁基二甲基硅基三氟乙酰胺、N,O-雙(三甲基硅烷基)三氟乙酰+三甲基氯硅烷和N-甲基-N-三甲基硅烷基三氟乙酰胺),對(duì)質(zhì)譜峰的信號(hào)強(qiáng)度和個(gè)數(shù)的影響,確定使用吡啶作為溶解劑、N,O-雙(三甲基硅烷基)三氟乙酰+三甲基氯硅烷作為衍生劑的兩步衍生法效果最佳。以擬干酪乳桿菌為分析對(duì)象,共鑒定出49種胞內(nèi)中間代謝物。方法學(xué)考察結(jié)果表明,該方法具有良好的精密度、穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。此外,還采用主成分分析方法對(duì)所獲得的擬干酪乳桿菌發(fā)酵過(guò)程胞內(nèi)代謝產(chǎn)物變化數(shù)據(jù)進(jìn)行了代謝模式識(shí)別研究。 本文建立了一個(gè)用于擬干酪乳桿菌代謝組學(xué)研究的樣品滅活和萃取方法。使用單元和多元數(shù)據(jù)分析方法,分析了不同滅活方法(60%甲醇、60%甲醇/0.9%碳酸銨(pH6.0)、60%甲醇/0.9%氯化鈉、40%乙醇/0.9%氯化鈉和60%甘油/1.35%氯化鈉)和萃取方法(100%甲醇,70%甲醇,甲醇/氯仿,乙腈/甲醇/水,連續(xù)萃取)作用效果。研究結(jié)果表明發(fā)現(xiàn)60%甲醇/0.9%氯化鈉滅活效率最高并且能夠有效降低胞內(nèi)代謝物滲出,是最適合的滅活方法。此外,建立了連續(xù)萃取方法,先使用70%甲醇萃取然后再使用乙腈/甲醇/水萃取,此萃取方法的萃取效率最高且重復(fù)性好。 此外,本文將建立的GC-MS分析方法和代謝組學(xué)研究的樣品處理方法成功用于分析擬干酪乳桿菌發(fā)酵生產(chǎn)乳酸過(guò)程中的代謝變化。乳酸發(fā)酵過(guò)程隨著發(fā)酵進(jìn)行,菌體進(jìn)入穩(wěn)定期后,溶氧往往出現(xiàn)回升現(xiàn)象,同時(shí)乳酸產(chǎn)率和得率都有一定程度的下降。采集溶氧(Dissolved Oxygen, DO)回升前后發(fā)酵樣品進(jìn)行代謝物組分析,并采用主成分分析法(Principal Component Analysis, PCA)對(duì)所獲得的代謝物組數(shù)據(jù)進(jìn)行模式識(shí)別。分析結(jié)果表明,發(fā)酵過(guò)程中伴隨著DO回升,大多數(shù)胞內(nèi)代謝物濃度隨時(shí)間變化發(fā)生顯著性差異,主要是EMP途徑和TCA循環(huán)中間代謝物出現(xiàn)大量積累,擬干酪乳桿菌代謝輪廓也呈現(xiàn)出一定規(guī)律的變化。因此發(fā)酵代謝途徑的遷移是造成DO回升后乳酸產(chǎn)率和得率下降的原因。
【關(guān)鍵詞】：擬干酪乳桿菌 滅活方法 萃取方法 代謝組學(xué) 發(fā)酵
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：Q936;O658
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 前言10-21
• 1.1 乳酸的性質(zhì)及其用途10
• 1.1.1 乳酸性質(zhì)10
• 1.1.2 乳酸及其衍生物的用途10
• 1.2 代謝組學(xué)定義10-12
• 1.3 代謝組學(xué)的應(yīng)用12-13
• 1.4 代謝組學(xué)的分析流程13-14
• 1.5 微生物代謝組學(xué)生物實(shí)驗(yàn)14-16
• 1.5.1 終止微生物代謝14-15
• 1.5.2 滅活劑滅活效率的判定15
• 1.5.3 萃取胞內(nèi)代謝物15-16
• 1.6 代謝組學(xué)研究?jī)x器分析技術(shù)16-19
• 1.6.1 核磁共振16
• 1.6.2 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀16-18
• 1.6.3 液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)18
• 1.6.4 其他質(zhì)譜技術(shù)18-19
• 1.7 定量擬干酪乳桿菌代謝組方法的目的和意義19-20
• 1.8 研究?jī)?nèi)容20-21
• 第2章 材料和方法21-27
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料21-25
• 2.1.1 菌種21
• 2.1.2 儀器21-22
• 2.1.3 試劑22-24
• 2.1.4 培養(yǎng)基配方24-25
• 2.1.5 培養(yǎng)方法25
• 2.2 分析和測(cè)定方法25-27
• 2.2.1 pH測(cè)定25-26
• 2.2.2 菌體密度測(cè)定26
• 2.2.3 發(fā)酵液中葡萄糖濃度的測(cè)定26
• 2.2.4 乳酸測(cè)定26
• 2.2.5 GC-MS分析方法26
• 2.2.6 細(xì)胞滅活方法和代謝物萃取方法26-27
• 第3章 GC-MS樣品衍生方法建立27-36
• 3.1 引言27
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方法27-28
• 3.2.1 GC-MS樣品衍生方法27-28
• 3.2.2 色譜質(zhì)譜條件28
• 3.2.3 代謝物鑒定28
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論28-35
• 3.3.1 不同溶解劑比較28-29
• 3.3.2 不同衍生劑比較29-32
• 3.3.3 一步衍生法和兩步衍生法比較32
• 3.3.4 內(nèi)標(biāo)的選擇32-33
• 3.3.5 代謝物譜分析與物質(zhì)鑒定33
• 3.3.6 GC-MS分析方法學(xué)考察33-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 第4章 用于擬乳酪桿菌代謝組學(xué)研究的取樣滅活和萃取方法研究36-51
• 4.1 引言36
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方法36-38
• 4.2.1 滅活方法36
• 4.2.2 萃取方法36-37
• 4.2.3 滅活過(guò)程中代謝物滲出實(shí)驗(yàn)37
• 4.2.4 滅活效率37
• 4.2.5 胞內(nèi)代謝物分析：GC-MS37
• 4.2.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和可視化37-38
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果38-50
• 4.3.1 不同的滅活方法比較38-43
• 4.3.2 不同的萃取方法比較43-50
• 4.4 討論50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 第5章 擬干酪乳桿菌發(fā)酵生產(chǎn)乳酸過(guò)程代謝輪廓變化51-60
• 5.1 引言51-52
• 5.2 實(shí)驗(yàn)方法52
• 5.2.1 5L發(fā)酵罐培養(yǎng)52
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果52-58
• 5.3.1 擬干酪乳桿菌發(fā)酵過(guò)程菌體代謝特征52-55
• 5.3.2 擬干酪乳桿菌胞內(nèi)代謝物變化55-58
• 5.4 討論58-59
• 5.5 本章小結(jié)59-60
• 第6章 總結(jié)與展望60-62
• 6.1 實(shí)驗(yàn)總結(jié)60
• 6.2 展望60-62
• 參考文獻(xiàn)62-68
• 致謝68

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