富馬酸是迄今發(fā)現(xiàn)的最簡單的不飽和二元羧酸,其結(jié)構(gòu)中的不飽和雙鍵以及兩個羧基奠定了被衍生化和功能化的基礎(chǔ),具有較大的應(yīng)用潛力。隨著石油價格的上漲以及環(huán)境污染等問題,化學(xué)法產(chǎn)富馬酸的劣勢日益凸顯�？稍偕镔|(zhì)發(fā)酵生產(chǎn)富馬酸以其條件溫和,環(huán)境友好,副產(chǎn)物種類少等優(yōu)勢逐漸受到人們的關(guān)注,成為最具開發(fā)潛力的富馬酸生產(chǎn)方法。高效利用木質(zhì)纖維素發(fā)酵生產(chǎn)富馬酸是本論文的主要研究內(nèi)容。論文從木糖的高效利用出發(fā),開發(fā)了少根根霉菌發(fā)酵木質(zhì)纖維素水解液產(chǎn)富馬酸的生產(chǎn)工藝;根據(jù)根霉菌、解脂耶羅氏酵母等微生物發(fā)酵過程受碳氮比調(diào)控的現(xiàn)象,以解脂耶羅氏酵母為出發(fā)菌株,從關(guān)鍵基因表達(dá)強(qiáng)度的角度分析了碳氮比調(diào)控基因表達(dá)的過程。本論文的具體內(nèi)容為:1.高效利用木糖根霉菌菌種的篩選以及葡萄糖-木糖共發(fā)酵過程的研究。以高濃度木糖對少根根霉菌(Rhizopus arrhizus)RH7-13進(jìn)行了壓力篩選,得到的新菌株RH 7-13-9#,固定化新菌株發(fā)酵80 g/L木糖,富馬酸產(chǎn)量達(dá)45.31 g/L,較原始菌株產(chǎn)酸量提高了 1.7倍,木糖對富馬酸的轉(zhuǎn)化率提高至73%,高于目前文獻(xiàn)報道的結(jié)果。新菌株對葡萄糖也具有較好的利用效果...

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【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 富馬酸簡介
        1.1.1 富馬酸的理化性質(zhì)
        1.1.2 富馬酸的應(yīng)用
            1.1.2.1 富馬酸在食品產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用
            1.1.2.2 富馬酸在醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用
            1.1.2.3 富馬酸在聚酯產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用
            1.1.2.4 富馬酸在化工產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用
    1.2 富馬酸的生產(chǎn)方法
        1.2.1 化學(xué)法
        1.2.2 酶催化法
        1.2.3 微生物轉(zhuǎn)化法
    1.3 根霉菌發(fā)酵產(chǎn)富馬酸
        1.3.1 根霉菌簡介
        1.3.2 根霉菌生產(chǎn)富馬酸的代謝機(jī)制
        1.3.3 根霉菌菌種選育
        1.3.4 根霉菌菌體形態(tài)控制
        1.3.5 發(fā)酵原料的開發(fā)
            1.3.5.1 淀粉質(zhì)原料
            1.3.5.2 餐廚廢棄物
            1.3.5.3 粗甘油
            1.3.5.4 木質(zhì)纖維素
        1.3.6 發(fā)酵過程的放大
        1.3.7 基因工程菌產(chǎn)富馬酸的研究
    1.4 本論文的研究內(nèi)容
第二章 高效利用木糖產(chǎn)酸菌株的篩選及葡萄糖與木糖的共發(fā)酵
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 儀器與試劑
        2.2.2 菌種
        2.2.3 培養(yǎng)基
        2.2.4 培養(yǎng)方法
            2.2.4.1 菌種傳代培養(yǎng)
            2.2.4.2 孢子懸液制備
            2.2.4.3 菌種篩選
            2.2.4.4 種子培養(yǎng)
            2.2.4.5 發(fā)酵培養(yǎng)
        2.2.5 分析方法
            2.2.5.1 富馬酸的檢測
            2.2.5.2 葡萄糖、木糖、乙醇的檢測
            2.2.5.3 生物量的測定
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 原始菌種發(fā)酵特性
        2.3.2 菌種的篩選
            2.3.2.1 菌種的初篩
            2.3.2.2 菌種的簡易發(fā)酵篩選
            2.3.2.3 菌種的發(fā)酵復(fù)篩
        2.3.3 RH 7-13-9#菌株利用不同濃度木糖產(chǎn)酸性能探究
        2.3.4 RH 7-13-9#菌株發(fā)酵葡萄糖產(chǎn)酸性能探究
        2.3.5 RH 7-13-9#菌株共發(fā)酵葡萄糖-木糖產(chǎn)酸性能探究
            2.3.5.1 不同比例葡萄糖-木糖混合發(fā)酵產(chǎn)酸效果比較
            2.3.5.2 不同碳氮比對混合糖發(fā)酵產(chǎn)富馬酸過程的影響
    2.4 本章小結(jié)
第三章 根霉菌RH 7-13-9#發(fā)酵木質(zhì)纖維素水解液產(chǎn)富馬酸過程研究
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 儀器與試劑
        3.2.2 木質(zhì)纖維素水解液的制備
        3.2.3 菌種
        3.2.4 培養(yǎng)基
        3.2.5 培養(yǎng)方法
            3.2.5.1 菌種傳代培養(yǎng)
            3.2.5.2 孢子懸液制備
            3.2.5.3 菌種篩選
            3.2.5.4 種子培養(yǎng)
            3.2.5.5 發(fā)酵培養(yǎng)
        3.2.6 分析方法
            3.2.6.1 木質(zhì)纖維素成分分析
            3.2.6.2 水解液中單糖、富馬酸、乙醇含量分析
            3.2.6.3 生物量的測定
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 木質(zhì)纖維素原料組份分析
        3.3.2 木質(zhì)纖維素水解液的制備
        3.3.3 木質(zhì)纖維素水解液的應(yīng)用
            3.3.3.1 脫毒水解液在發(fā)酵過程中應(yīng)用
            3.3.3.2 未脫毒水解液在發(fā)酵過程中應(yīng)用
    3.4 本章小結(jié)
第四章 根霉菌RH7-13-9#菌體固定化及發(fā)酵產(chǎn)富馬酸放大工藝研究
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 儀器與試劑
        4.2.2 菌種
        4.2.3 培養(yǎng)基
        4.2.4 培養(yǎng)方法
            4.2.4.1 菌種傳代培養(yǎng)
            4.2.4.2 孢子懸液制備
            4.2.4.3 種子培養(yǎng)
            4.2.4.4 發(fā)酵培養(yǎng)
        4.2.5 分析方法
            4.2.5.1 葡萄糖、木糖、富馬酸和乙醇的檢測
            4.2.5.2 生物量的測定
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 菌球形態(tài)的RH 7-13-9#在攪拌式反應(yīng)器中發(fā)酵產(chǎn)富馬酸
        4.3.2 菌體固定化載體的選擇
        4.3.3 固定化根霉菌在攪拌式反應(yīng)器內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)富馬酸
            4.3.3.1 固定化載體添加量的優(yōu)化
            4.3.3.2 攪拌轉(zhuǎn)速的優(yōu)化
        4.3.4 固定化根霉菌在攪拌式反應(yīng)器內(nèi)的連續(xù)發(fā)酵
        4.3.5 固定化根霉菌在攪拌式反應(yīng)器內(nèi)發(fā)酵木質(zhì)纖維素水解液產(chǎn)富馬酸
    4.4 本章小結(jié)
第五章 氮源調(diào)控基因表達(dá)機(jī)制研究
    5.1 引言
    5.2 材料與方法
        5.2.1 菌種及質(zhì)粒
        5.2.2 引物及酶
        5.2.3 培養(yǎng)基
        5.2.4 質(zhì)粒構(gòu)建
        5.2.5 解脂耶羅氏酵母質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化及培養(yǎng)
            5.2.5.1 解脂耶羅氏酵母質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化
            5.2.5.2 解脂耶羅氏酵母菌的培養(yǎng)
        5.2.6 熒光素酶Nluc活性的檢測
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 表達(dá)載體的構(gòu)建
        5.3.2 啟動子活性的表征方法建立
        5.3.3 不同碳氮比條件下啟動子強(qiáng)度變化分析
            5.3.3.1 NADPH調(diào)控模塊
            5.3.3.2 碳骨架調(diào)控模塊
            5.3.3.3 脂質(zhì)的合成及降解模塊
            5.3.3.4 TCA-乙醛酸循環(huán)調(diào)控模塊
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論及建議
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 主要創(chuàng)新點
    6.3 建議及展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
導(dǎo)師和作者簡介
附件



本文編號：3866322