鼠李糖乳桿菌利用木薯淀粉發(fā)酵產(chǎn)乳酸工藝及組學(xué)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-25 04:22
乳酸是一種重要的基礎(chǔ)化學(xué)品,廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、飼料、農(nóng)藥、日用化工、皮革和紡織等行業(yè)。乳酸有兩個(gè)旋光異構(gòu)體,分別為L(zhǎng)-(+)和D-(-)乳酸,由于人體只具有代謝L-乳酸的L-乳酸脫氫酶,因此人體僅能代謝L-(+)乳酸。近年來(lái),以乳酸為單體通過(guò)聚合法生產(chǎn)的聚乳酸(polylactic acid,PLA)作為生物降解材料中的一員,具有的無(wú)毒、無(wú)刺激、高強(qiáng)度,良好的可塑性、易加工成型性且可替代當(dāng)前廣泛使用的塑料材料而成為科學(xué)家們的研究熱點(diǎn)。目前乳酸主要通過(guò)三種方法進(jìn)行合成:即化學(xué)合成法、酶合成法和微生物發(fā)酵法,其中,由于微生物發(fā)酵法具有反應(yīng)條件溫和、原料來(lái)源廣泛、生產(chǎn)成本較低、產(chǎn)品光學(xué)純度高、能耗小以及安全可靠性好等優(yōu)點(diǎn),已成為目前世界上乳酸制備行業(yè)主要的生產(chǎn)方法。國(guó)內(nèi)外大多數(shù)以微生物法發(fā)酵生產(chǎn)乳酸的工藝研究主要是以玉米、甘薯、馬鈴薯等糧食作物的淀粉為原料,而對(duì)以非糧作物木薯的淀粉為原料發(fā)酵生產(chǎn)乳酸的研究則鮮有報(bào)道。為了建立木薯淀粉微生物法發(fā)酵生產(chǎn)乳酸的工藝,開展了對(duì)木薯淀粉生產(chǎn)乳酸發(fā)酵工藝條件的優(yōu)化、通過(guò)育種技術(shù)獲得適合以木薯淀粉為原料生產(chǎn)L-乳酸的乳酸菌、以及鼠李糖乳桿菌組學(xué)比較分析...
【文章來(lái)源】:廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:149 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1?L-(+)-乳酸和D-(+>乳酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)式[1G]??Fig?1-1?Chemical?structure?of?L-(+)-lactic?acid?and?D-(+)-lactic?acid[10]??1.?1.?2
分別以鼠李糖乳桿菌基因組DNA和質(zhì)粒PBR322為模版,PCR擴(kuò)增W/7D基因和Ter基??因。把這兩個(gè)基因依次連接到PUC19上,構(gòu)建成含級(jí)D基因同源臂的四環(huán)素抗性自殺??質(zhì)粒pUC-碰D-斯(如圖2-1)。所運(yùn)用的基因操作、質(zhì)粒提取、五.w//感受態(tài)細(xì)胞制??備和轉(zhuǎn)化等主要參照文獻(xiàn)[213]進(jìn)行。??P(BLA)??\?rc〇Ri??/y?x〇--"^ldhD-s??m?asp?ei??PUC19-ldhD-Ter?滅??5384^11?Dgx?\??疆?Hindm??_____y-3??pmq?yer??HmdIII?/??IdhD-as??aspEi??圖2-丨重組自殺質(zhì)粒pUC-級(jí)D-如的構(gòu)建圖譜??Fig?2-1?Construction?of?suicide?plasmid?p\JC-ldhD-Ter??(2)鼠李糖乳桿菌感受態(tài)細(xì)胞的制備及電轉(zhuǎn)化t2i4]??接種甘油保藏的鼠李糖乳桿菌JCM1553于10?ml?MRS液體培養(yǎng)基中,過(guò)夜培養(yǎng),??以1%接種量接入lOmlMRS培養(yǎng)基中,37°C靜止培養(yǎng)至OD6〇(^0.25,加入一定濃度的??34??
由于有機(jī)氮源除含有豐富的蛋白質(zhì)、多肽和游離的氨基酸,往往還含有少量的糖類、??脂肪、無(wú)機(jī)鹽、維生素及某些生長(zhǎng)因子,可滿足大多數(shù)微生物的需要[231]。因此,有機(jī)氮??源和無(wú)機(jī)氮源相比,有機(jī)氮源更能促進(jìn)乳酸的生產(chǎn)。由圖3-2可以看出,以酵母粉為氮??源的木薯淀粉產(chǎn)酸量最高,而含氮量較高的牛肉膏和蛋白胨產(chǎn)酸量則稍低,原因可能是??維生素的含量較少,NH4N03為氮源的木薯淀粉產(chǎn)乳酸量最少。因此選擇酵母粉為優(yōu)化??的氮源。??3.?1.3不同MgS04???7H20、MnS04濃度對(duì)木薯淀粉發(fā)酵乳酸的影響??微生物在生長(zhǎng)發(fā)酵過(guò)程中,需要磷、鎂、硫、鐵、鉀、鈉、鉛、氯、鋅、錳等無(wú)機(jī)??鹽和微量元素作為酶的激活劑、生理活性物質(zhì)的組成或生理活性作用的調(diào)節(jié)劑。??48??
本文編號(hào):3409080
【文章來(lái)源】:廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
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【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1?L-(+)-乳酸和D-(+>乳酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)式[1G]??Fig?1-1?Chemical?structure?of?L-(+)-lactic?acid?and?D-(+)-lactic?acid[10]??1.?1.?2
分別以鼠李糖乳桿菌基因組DNA和質(zhì)粒PBR322為模版,PCR擴(kuò)增W/7D基因和Ter基??因。把這兩個(gè)基因依次連接到PUC19上,構(gòu)建成含級(jí)D基因同源臂的四環(huán)素抗性自殺??質(zhì)粒pUC-碰D-斯(如圖2-1)。所運(yùn)用的基因操作、質(zhì)粒提取、五.w//感受態(tài)細(xì)胞制??備和轉(zhuǎn)化等主要參照文獻(xiàn)[213]進(jìn)行。??P(BLA)??\?rc〇Ri??/y?x〇--"^ldhD-s??m?asp?ei??PUC19-ldhD-Ter?滅??5384^11?Dgx?\??疆?Hindm??_____y-3??pmq?yer??HmdIII?/??IdhD-as??aspEi??圖2-丨重組自殺質(zhì)粒pUC-級(jí)D-如的構(gòu)建圖譜??Fig?2-1?Construction?of?suicide?plasmid?p\JC-ldhD-Ter??(2)鼠李糖乳桿菌感受態(tài)細(xì)胞的制備及電轉(zhuǎn)化t2i4]??接種甘油保藏的鼠李糖乳桿菌JCM1553于10?ml?MRS液體培養(yǎng)基中,過(guò)夜培養(yǎng),??以1%接種量接入lOmlMRS培養(yǎng)基中,37°C靜止培養(yǎng)至OD6〇(^0.25,加入一定濃度的??34??
由于有機(jī)氮源除含有豐富的蛋白質(zhì)、多肽和游離的氨基酸,往往還含有少量的糖類、??脂肪、無(wú)機(jī)鹽、維生素及某些生長(zhǎng)因子,可滿足大多數(shù)微生物的需要[231]。因此,有機(jī)氮??源和無(wú)機(jī)氮源相比,有機(jī)氮源更能促進(jìn)乳酸的生產(chǎn)。由圖3-2可以看出,以酵母粉為氮??源的木薯淀粉產(chǎn)酸量最高,而含氮量較高的牛肉膏和蛋白胨產(chǎn)酸量則稍低,原因可能是??維生素的含量較少,NH4N03為氮源的木薯淀粉產(chǎn)乳酸量最少。因此選擇酵母粉為優(yōu)化??的氮源。??3.?1.3不同MgS04???7H20、MnS04濃度對(duì)木薯淀粉發(fā)酵乳酸的影響??微生物在生長(zhǎng)發(fā)酵過(guò)程中,需要磷、鎂、硫、鐵、鉀、鈉、鉛、氯、鋅、錳等無(wú)機(jī)??鹽和微量元素作為酶的激活劑、生理活性物質(zhì)的組成或生理活性作用的調(diào)節(jié)劑。??48??
本文編號(hào):3409080
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