隨化石燃料地日益枯竭,利用生物法制備2,3-丁二醇的方式備受重視,其中利用非糧作物菊芋代替葡萄糖作為發(fā)酵碳源用于生物合成2,3-丁二醇是一個(gè)重要的研究方向,但菊芋塊莖中的菊糖較難被微生物直接利用導(dǎo)致產(chǎn)物產(chǎn)量及生產(chǎn)強(qiáng)度較低,因此篩選合適的菌株、合理的優(yōu)化發(fā)酵工藝對(duì)于以菊糖為主要碳源進(jìn)行生物法制備2,3-丁二醇的整個(gè)過程至關(guān)重要。首先,本實(shí)驗(yàn)篩選到一株能直接轉(zhuǎn)化菊糖產(chǎn)2,3-丁二醇的單菌。固體培養(yǎng)時(shí)菌落形成時(shí)間短,表面光滑呈半球態(tài),菌落較粘易形成拉絲,為革蘭氏陰性菌,經(jīng)16S rRNA鑒定確定其為肺炎克雷伯氏菌并命名為Klebsiella pneumoniae DL-H3。然后,考察了菌種DL-H3所產(chǎn)菊粉酶的催化性能和影響因素。菌種DL-H3所產(chǎn)菊粉酶主要位于胞內(nèi),是一種外切型菊粉酶,其適宜的催化條件為pH 6.0、30℃、以含2%菊糖的緩沖液為底物反應(yīng)30 min,發(fā)現(xiàn)各金屬離子中K⁺與Mn²⁺對(duì)于菊粉酶的催化反應(yīng)促進(jìn)作用最強(qiáng),各類試劑中琥珀酸與乙酸能抑制菊粉酶使其喪失活力,10種常見氮源中硫酸銨的添加使菌種DL-H3的總糖利用率達(dá)到最大值7... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 2,3-丁二醇
        1.1.1 2,3-丁二醇的理化性質(zhì)
        1.1.2 2,3-丁二醇的應(yīng)用
        1.1.3 2,3-丁二醇的制備
    1.2 發(fā)酵底物
        1.2.1 菊芋
        1.2.2 菊芋資源的開發(fā)與利用
        1.2.3 菊糖
    1.3 微生物
        1.3.1 產(chǎn)2,3-丁二醇微生物
        1.3.2 產(chǎn)菊粉酶微生物
        1.3.3 一步發(fā)酵菊糖產(chǎn)2,3-丁二醇微生物
    1.4 2,3-丁二醇的代謝調(diào)控
        1.4.1 2,3-丁二醇的代謝途徑
        1.4.2 2,3-丁二醇的代謝調(diào)控
    1.5 本課題研究思路
        1.5.1 本課題的研究意義
        1.5.2 本課題的研究?jī)?nèi)容
2 目標(biāo)微生物的篩選與發(fā)酵性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.3 用于微生物篩選的樣品來源
        2.2.4 菊芋塊莖來源
        2.2.5 培養(yǎng)基
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 篩選能一步發(fā)酵菊糖產(chǎn)2,3-丁二醇的微生物
        2.3.2 搖瓶實(shí)驗(yàn)
        2.3.3 發(fā)酵罐實(shí)驗(yàn)
        2.3.4 分析方法
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 目標(biāo)微生物的篩選
        2.4.2 搖瓶實(shí)驗(yàn)對(duì)發(fā)酵條件的初步摸索
        2.4.3 發(fā)酵罐實(shí)驗(yàn)
    2.5 小結(jié)
3 DL-H3所產(chǎn)菊粉酶的特性研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.3 實(shí)驗(yàn)菌種
        3.2.4 培養(yǎng)基
    3.3 實(shí)驗(yàn)方法
        3.3.1 菌體富集培養(yǎng)
        3.3.2 發(fā)酵罐實(shí)驗(yàn)
        3.3.3 菊粉酶的特性研究
        3.3.4 分析方法
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 DL-H3所產(chǎn)的菊粉酶的基本性質(zhì)
        3.4.2 影響菊粉酶酶活的因素
        3.4.3 發(fā)酵罐實(shí)驗(yàn)
    3.5 小結(jié)
4 2,3-丁二醇發(fā)酵工藝的優(yōu)化
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)菌種
        4.2.4 培養(yǎng)基
    4.3 實(shí)驗(yàn)方法
        4.3.1 搖瓶實(shí)驗(yàn)
        4.3.2 發(fā)酵罐實(shí)驗(yàn)
        4.3.3 菊粉酶的獲取與檢測(cè)方法
        4.3.4 發(fā)酵液的預(yù)處理
        4.3.5 2,3-丁二醇鹽析萃取的方法
        4.3.6 分析方法
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 發(fā)酵條件的優(yōu)化
        4.4.2 菊糖的預(yù)處理
        4.4.3 批次發(fā)酵
        4.4.4 2,3-丁二醇的鹽析萃取
    4.5 小結(jié)
結(jié)論
展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]耐鹽菊芋塊莖內(nèi)生真菌次生代謝產(chǎn)物的分離與結(jié)構(gòu)鑒定[J]. 王超之,季乃云,苗鳳萍.  中國科學(xué):生命科學(xué). 2016(09)
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[7]芽胞桿菌發(fā)酵產(chǎn)2,3-丁二醇的研究進(jìn)展及展望[J]. 張幟,李理想,馬翠卿.  生物加工過程. 2014(03)
[8]基于知識(shí)圖譜的生物制造2,3-丁二醇研究態(tài)勢(shì)分析[J]. 林璐.  情報(bào)探索. 2014(03)
[9]苯酚-硫酸法測(cè)定多糖方法的改進(jìn)[J]. 姜瓊,謝妤.  江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(12)
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博士論文
[1]菊芋中不同聚合度天然菊糖的分離純化及生物活性研究[D]. 李琬聰.中國科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所 2015
[2]菊芋葉片化學(xué)成分分析及抑菌活性成分研究[D]. 諶馥佳.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[3]微生物發(fā)酵制備2，3-丁二醇及其雙水相萃取[D]. 孫麗慧.大連理工大學(xué) 2009

碩士論文
[1]菊芋活性成分的高效提取分離工藝研究[D]. 楊清.大連醫(yī)科大學(xué) 2015
[2]以菊芋莖葉及塊莖為原料發(fā)酵生產(chǎn)2，3-丁二醇[D]. 李丹.大連理工大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3089134