鳶尾酮(irones)是一種鳶尾科鳶尾屬植物產(chǎn)生的主要香氣組分,廣泛應(yīng)用于高檔香水、煙草產(chǎn)品、高檔食品以及高檔洗護(hù)用品中。為了降低鳶尾酮生產(chǎn)成本和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性供應(yīng),本文將探索三種微生物合成鳶尾酮的策略。第一種方法:受到傳統(tǒng)陳化提取法的啟發(fā),使用鳶尾根狀莖中分離得到的微生物對(duì)鳶尾根進(jìn)行發(fā)酵獲得鳶尾酮。從陳化2年的香料用鳶尾根狀莖干片中分離得到1株可以發(fā)酵新鮮鳶尾根狀莖粉獲得鳶尾酮的真菌Aspergillus fumigatus ZD-J1。對(duì)其發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行的HPLC/MS分析及IH NMR氫譜鑒定,確定產(chǎn)物中鳶尾酮的構(gòu)型為γ-irone和α-irone。最后我們對(duì)發(fā)酵條件(氮源、溫度和pH)進(jìn)行了優(yōu)化,在最優(yōu)條件下,鳶尾酮產(chǎn)物濃度是7.25 mg/L,時(shí)空產(chǎn)效率是12 mg/(kg*d),比傳統(tǒng)方法生產(chǎn)效率提高了 45倍。第二種方法:理論上,假紫羅蘭酮可以通過(guò)甲基化及環(huán)化生物合成鳶尾酮,通過(guò)代謝工程技術(shù)在大腸桿菌中構(gòu)建生產(chǎn)紫羅蘭酮就成為合成鳶尾酮的新策略。首先將番茄紅素生物合成途徑的crtEIB基因簇插入至大腸桿菌的基因組上,然后將含類胡蘿卜素裂解雙加氧酶1基因(cmCCDl)的載體轉(zhuǎn)化...

【文章頁(yè)數(shù)】：146 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
縮寫詞表
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 天然產(chǎn)物的生物合成研究進(jìn)展
        1.1.1 天然產(chǎn)物的概述
        1.1.2 天然產(chǎn)物的生產(chǎn)方法
    1.2 天然香料的生物合成進(jìn)展
        1.2.1 天然香料的概述
        1.2.2 天然香料的化學(xué)組成
        1.2.3 天然香料的生產(chǎn)方法
    1.3 鳶尾酮的研究進(jìn)展
        1.3.1 鳶尾酮的概述
        1.3.2 鳶尾酮的理化性質(zhì)
        1.3.3 鳶尾酮在植物體內(nèi)的生物合成
        1.3.4 鳶尾酮的生產(chǎn)方法與現(xiàn)狀
    1.4 鳶尾酮生物合成的新策略
        1.4.1 鳶尾酮合成新策略的可行性分析
        1.4.2 假紫羅蘭酮的概述
        1.4.3 假紫羅蘭酮的生產(chǎn)方法與現(xiàn)狀
    1.5 本課題的研究?jī)?nèi)容及意義
第二章 產(chǎn)鳶尾酮煙曲霉菌株的分離及發(fā)酵條件的優(yōu)化
    2.1 前言
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.1 儀器設(shè)備
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.3 主要試劑
        2.2.4 培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 真菌的分離及純化
        2.3.2 CTAB法提取霉菌DNA
        2.3.3 菌種鑒定
        2.3.4 鳶尾酮HPLC檢測(cè)
        2.3.5 鳶尾酮分子確證
    2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        2.4.1 真菌分離與鑒定
        2.4.2 目標(biāo)菌株生物發(fā)酵產(chǎn)鳶尾酮的鑒定
        2.4.3 鳶尾酮構(gòu)象的鑒定
        2.4.4 鳶尾酮生物發(fā)酵條件優(yōu)化
        2.4.5 鳶尾酮構(gòu)型的生物轉(zhuǎn)化
    2.5 本章小結(jié)
第三章 鳶尾酮假定前體假紫羅蘭酮的生物合成
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)材料
        3.2.1 儀器設(shè)備
        3.2.2 菌株及質(zhì)粒
        3.2.3 引物
        3.2.4 工具酶及主要試劑
        3.2.5 抗生素及培養(yǎng)基
    3.3 實(shí)驗(yàn)方法
        3.3.1 常規(guī)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)
        3.3.2 Gibson assembly快速構(gòu)建質(zhì)粒
        3.3.3 重組番茄紅素菌株的培養(yǎng)及產(chǎn)物檢測(cè)分析
        3.3.4 重組假紫羅蘭酮大腸桿菌的培養(yǎng)及GC/MS檢測(cè)分析
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 番茄紅素及假紫羅蘭酮標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立
        3.4.2 番茄紅素合成途徑染色體組的整合
        3.4.3 產(chǎn)假紫羅蘭酮大腸桿菌的構(gòu)建
        3.4.4 兩相發(fā)酵法產(chǎn)假紫羅蘭酮
        3.4.5 cmCCD1啟動(dòng)子的優(yōu)化
    3.5 小結(jié)
第四章 優(yōu)化NADPH供應(yīng)及MEP途徑提高假紫羅蘭酮產(chǎn)量
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)材料
        4.2.1 菌株及質(zhì)粒
        4.2.2 引物
        4.2.3 試劑及培養(yǎng)基
    4.3 實(shí)驗(yàn)方法
        4.3.1 常規(guī)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)
        4.3.2 兩步法無(wú)痕重組
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 E.coli EIB背景的優(yōu)化
        4.4.2 M1啟動(dòng)子庫(kù)的構(gòu)建
        4.4.3 組合調(diào)控NADPH的供應(yīng)
        4.4.4 組合調(diào)控MEP途徑
        4.4.5 基因改造提高菌株的穩(wěn)定性
        4.4.6 搖瓶發(fā)酵條件的優(yōu)化
        4.4.7 cmCCD1切割位點(diǎn)對(duì)假紫羅蘭酮轉(zhuǎn)化率的影響
    4.5 小結(jié)
第五章 鳶尾酮天然前體marnerol的生物合成研究
    5.1 前言
    5.2 材料
        5.2.1 菌種及質(zhì)粒
        5.2.2 引物
        5.2.3 試劑和培養(yǎng)基配方
    5.3 方法
        5.3.1 常規(guī)分子生物學(xué)操作
        5.3.2 釀酒酵母電轉(zhuǎn)感受態(tài)細(xì)胞的制備及轉(zhuǎn)化
        5.3.3 重組marneral釀酒酵母的培養(yǎng)及干重測(cè)量
        5.3.4 Marneral在酵母中的提取
        5.3.5 Marneral的衍生化及GC/MS鑒定
    5.4 結(jié)果與討論
        5.4.1 Marneral合成基因在釀酒酵母染色體的整合
        5.4.2 過(guò)表達(dá)MRN1及tHMG對(duì)marneral產(chǎn)量的影響
        5.4.3 MRN1及tHMG表達(dá)對(duì)marnerol產(chǎn)量的影響
    5.5 小結(jié)
第六章 鳶尾酮前體的生物轉(zhuǎn)化
    6.1 前言
    6.2 材料
        6.2.1 菌種
        6.2.2 試劑及培養(yǎng)基配方
    6.3 方法
        6.3.1 假紫羅蘭酮的生物轉(zhuǎn)化
        6.3.2 Marneral的生物轉(zhuǎn)化
        6.3.3 鳶尾酮的GC/MS鑒定
    6.4 結(jié)果與討論
        6.4.1 假紫羅蘭酮生物轉(zhuǎn)化及鑒定
        6.4.2 Marnerol的生物轉(zhuǎn)化及鑒定
    6.5 小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3764655