PHA合成菌Pseudomonas sp.SG4502的發(fā)酵條件與合成特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-22 01:31
聚羥基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates,PHAs)是具有生物相容性、生物可降解性,其可以代替石油化工塑料的一類天然高分子物質(zhì)。除了作為可降解生物塑料的添加劑之外,在食品、再生醫(yī)療、制藥等領(lǐng)域也具有廣闊的應(yīng)用前景。然而,PHAs的生產(chǎn)過程存在發(fā)酵成本較高、商品化的PHAs類型有限等問題,阻礙了此類生物高分子的進(jìn)一步應(yīng)用開發(fā)。本研究主要對具有PHA合成能力的耐熱假單胞菌Pseudomonas sp.SG4502的培養(yǎng)條件進(jìn)行了優(yōu)化,分析其作為PHA生產(chǎn)菌株的可能性,并在分子水平方面探討了該菌株與PHA合成的相關(guān)基因?qū)ζ銹HA合成影響。首先,Pseudomonas sp.SG4502的優(yōu)化結(jié)果表明,該菌株分別以1%(w/v)辛酸鈉和1%(w/v)甘油為碳源,1%(w/v)尿素為氮源,在45℃,pH 8.0的培養(yǎng)條件下,可獲得粘稠的固體產(chǎn)物約為0.26 g/L。GC-MC、1H-NMR的結(jié)果表明,以辛酸鈉為碳源合成產(chǎn)物為3-羥基辛酸(3HO)、3-羥基癸酸(3HD)和3-羥基十二烷酸(3HDD)的中長鏈混合聚酯;以甘油為碳源合成產(chǎn)物為3-羥基癸酸(3H...
【文章來源】:長春理工大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 聚羥基脂肪酸酯
1.2.1 PHA分類
1.2.2 PHA性質(zhì)
1.2.3 PHA生物合成途徑
1.2.4 PHA合酶
1.3 PHA在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用
1.3.1 神經(jīng)元再生
1.3.2 心臟瓣膜
1.3.3 用于癌癥治療的藥物輸送系統(tǒng)
1.4 PHA研究現(xiàn)狀
1.5 課題研究目的與意義
第2章 Pseudomonas sp.SG4502 的發(fā)酵條件優(yōu)化和產(chǎn)物表征
2.1 材料與試劑
2.1.1 儀器設(shè)備與試劑
2.1.2 試劑與培養(yǎng)基
2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
2.2.1 菌株P(guān)seudomonas sp.SG4502 的發(fā)酵條件優(yōu)化
2.2.2 PHA的提取
2.2.3 產(chǎn)物表征
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
2.3.1 菌株P(guān)seudomonas sp.SG4502 的發(fā)酵條件優(yōu)化結(jié)果
2.3.2 PHA的提取結(jié)果
2.3.3 產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)表征
2.4 本章小結(jié)
第3章 重組菌株P(guān)seudomonas sp.SG4502+tac-pha C1和Pseudomonas sp.SG4502+tac-pha C2 的構(gòu)建及其對PHA合成影響
3.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.1.1 實(shí)驗(yàn)菌種及質(zhì)粒
3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器及藥品
3.1.3 試劑與培養(yǎng)基
3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
3.2.1 重組菌株P(guān)seudomonassp.SG4502+tac-pha C1/Pseudomonassp.SG4502+tac-pha C2 的構(gòu)建
3.2.2 重組菌株合成PHA粒子的定量分析
3.2.3 重組菌株對PHA合成量、產(chǎn)物結(jié)構(gòu)以及性質(zhì)影響
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.3.1 重組菌株的構(gòu)建
3.3.2 重組菌株P(guān)seudomonassp.SG4502+tac-pha C1/Pseudomonassp.SG4502+tac-pha C2 的鑒定
3.3.3 野生型與重組菌株的PHA合成基因表達(dá)與PHA粒子合成分析
3.3.4 重組菌株與野生型菌株對PHA合成量的對比
3.3.5 重組菌株合成PHA的表征結(jié)果
3.4 本章小結(jié)
第4章 敲除株P(guān)seudomonas sp.SG4502?pha Z的構(gòu)建及其對合成PHA的影響
4.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.1.1 實(shí)驗(yàn)菌種及質(zhì)粒
4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器及藥品
4.1.3 試劑及培養(yǎng)基
4.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
4.2.1 敲除株P(guān)seudomonas sp.SG4502?pha Z的構(gòu)建
4.2.2 敲除株P(guān)seudomonas sp.SG4502?pha Z的篩選與鑒定
4.2.3 敲除株合成PHA粒子的定量分析
4.2.4 敲除株對PHA合成量、產(chǎn)物結(jié)構(gòu)以及性質(zhì)影響
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.3.1 敲除株P(guān)seudomonas sp.SG4502?pha Z的構(gòu)建
4.3.2 敲除株P(guān)seudomonas sp.SG4502?pha Z的鑒定
4.3.3 敲除株P(guān)seudomonas sp.SG4502?pha Z PHA合成酶轉(zhuǎn)錄水平及合成量分析
4.3.4 敲除株P(guān)seudomonas sp.SG4502?pha Z的PHA合成量
4.3.5 敲除株P(guān)seudomonas sp.SG4502?pha Z合成PHA的表征
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]MEDICAL APPLICATIONS OF BIOPOLYESTERS POLYHYDROXYALKANOATES[J]. 陳國強(qiáng),汪洋. Chinese Journal of Polymer Science. 2013(05)
[2]微生物聚羥基脂肪酸酯的應(yīng)用新進(jìn)展[J]. 陳國強(qiáng). 中國材料進(jìn)展. 2012(02)
[3]生物可降解塑料聚β-羥基丁酸酯的研究進(jìn)展[J]. 張帥,辛嘉英,王冬梅. 科技資訊. 2008(03)
[4]我國全降解塑料產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程[J]. 張瑞和. 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè). 2005(01)
[5]我國塑料工業(yè)現(xiàn)狀及近遠(yuǎn)期發(fā)展目標(biāo)[J]. 廖正品. 工程塑料應(yīng)用. 2001(01)
[6]Microbial production of biopoly esters-polyhydroxyalkanoates[J]. 陳國強(qiáng),吳瓊,席建忠,余;. Progress in Natural Science. 2000(11)
博士論文
[1]重組噬菌體對沙眼衣原體作用及機(jī)制的探索[D]. 魏世娟.天津醫(yī)科大學(xué) 2019
碩士論文
[1]PHA合成菌篩選、鑒定及其合成特性研究[D]. 李慶輝.長春理工大學(xué) 2019
[2]基于工程大腸桿菌的聚乳酸生物合成途徑研究[D]. 時(shí)夢詢.青島科技大學(xué) 2018
[3]分枝桿菌同源重組系統(tǒng)的構(gòu)建及應(yīng)用[D]. 毛旭建.北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 2016
本文編號:3152892
【文章來源】:長春理工大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 聚羥基脂肪酸酯
1.2.1 PHA分類
1.2.2 PHA性質(zhì)
1.2.3 PHA生物合成途徑
1.2.4 PHA合酶
1.3 PHA在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用
1.3.1 神經(jīng)元再生
1.3.2 心臟瓣膜
1.3.3 用于癌癥治療的藥物輸送系統(tǒng)
1.4 PHA研究現(xiàn)狀
1.5 課題研究目的與意義
第2章 Pseudomonas sp.SG4502 的發(fā)酵條件優(yōu)化和產(chǎn)物表征
2.1 材料與試劑
2.1.1 儀器設(shè)備與試劑
2.1.2 試劑與培養(yǎng)基
2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
2.2.1 菌株P(guān)seudomonas sp.SG4502 的發(fā)酵條件優(yōu)化
2.2.2 PHA的提取
2.2.3 產(chǎn)物表征
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
2.3.1 菌株P(guān)seudomonas sp.SG4502 的發(fā)酵條件優(yōu)化結(jié)果
2.3.2 PHA的提取結(jié)果
2.3.3 產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)表征
2.4 本章小結(jié)
第3章 重組菌株P(guān)seudomonas sp.SG4502+tac-pha C1和Pseudomonas sp.SG4502+tac-pha C2 的構(gòu)建及其對PHA合成影響
3.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.1.1 實(shí)驗(yàn)菌種及質(zhì)粒
3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器及藥品
3.1.3 試劑與培養(yǎng)基
3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
3.2.1 重組菌株P(guān)seudomonassp.SG4502+tac-pha C1/Pseudomonassp.SG4502+tac-pha C2 的構(gòu)建
3.2.2 重組菌株合成PHA粒子的定量分析
3.2.3 重組菌株對PHA合成量、產(chǎn)物結(jié)構(gòu)以及性質(zhì)影響
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.3.1 重組菌株的構(gòu)建
3.3.2 重組菌株P(guān)seudomonassp.SG4502+tac-pha C1/Pseudomonassp.SG4502+tac-pha C2 的鑒定
3.3.3 野生型與重組菌株的PHA合成基因表達(dá)與PHA粒子合成分析
3.3.4 重組菌株與野生型菌株對PHA合成量的對比
3.3.5 重組菌株合成PHA的表征結(jié)果
3.4 本章小結(jié)
第4章 敲除株P(guān)seudomonas sp.SG4502?pha Z的構(gòu)建及其對合成PHA的影響
4.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.1.1 實(shí)驗(yàn)菌種及質(zhì)粒
4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器及藥品
4.1.3 試劑及培養(yǎng)基
4.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
4.2.1 敲除株P(guān)seudomonas sp.SG4502?pha Z的構(gòu)建
4.2.2 敲除株P(guān)seudomonas sp.SG4502?pha Z的篩選與鑒定
4.2.3 敲除株合成PHA粒子的定量分析
4.2.4 敲除株對PHA合成量、產(chǎn)物結(jié)構(gòu)以及性質(zhì)影響
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.3.1 敲除株P(guān)seudomonas sp.SG4502?pha Z的構(gòu)建
4.3.2 敲除株P(guān)seudomonas sp.SG4502?pha Z的鑒定
4.3.3 敲除株P(guān)seudomonas sp.SG4502?pha Z PHA合成酶轉(zhuǎn)錄水平及合成量分析
4.3.4 敲除株P(guān)seudomonas sp.SG4502?pha Z的PHA合成量
4.3.5 敲除株P(guān)seudomonas sp.SG4502?pha Z合成PHA的表征
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]MEDICAL APPLICATIONS OF BIOPOLYESTERS POLYHYDROXYALKANOATES[J]. 陳國強(qiáng),汪洋. Chinese Journal of Polymer Science. 2013(05)
[2]微生物聚羥基脂肪酸酯的應(yīng)用新進(jìn)展[J]. 陳國強(qiáng). 中國材料進(jìn)展. 2012(02)
[3]生物可降解塑料聚β-羥基丁酸酯的研究進(jìn)展[J]. 張帥,辛嘉英,王冬梅. 科技資訊. 2008(03)
[4]我國全降解塑料產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程[J]. 張瑞和. 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè). 2005(01)
[5]我國塑料工業(yè)現(xiàn)狀及近遠(yuǎn)期發(fā)展目標(biāo)[J]. 廖正品. 工程塑料應(yīng)用. 2001(01)
[6]Microbial production of biopoly esters-polyhydroxyalkanoates[J]. 陳國強(qiáng),吳瓊,席建忠,余;. Progress in Natural Science. 2000(11)
博士論文
[1]重組噬菌體對沙眼衣原體作用及機(jī)制的探索[D]. 魏世娟.天津醫(yī)科大學(xué) 2019
碩士論文
[1]PHA合成菌篩選、鑒定及其合成特性研究[D]. 李慶輝.長春理工大學(xué) 2019
[2]基于工程大腸桿菌的聚乳酸生物合成途徑研究[D]. 時(shí)夢詢.青島科技大學(xué) 2018
[3]分枝桿菌同源重組系統(tǒng)的構(gòu)建及應(yīng)用[D]. 毛旭建.北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 2016
本文編號:3152892
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