谷氨酸是一種重要的食品添加劑和化工原料,其脫羧反應(yīng)產(chǎn)物γ-氨基丁酸是一種重要的生物活性物質(zhì)和聚合材料單體。以來源廣泛、價格低廉、可再生的木質(zhì)纖維素原料替代糧食性淀粉原料發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸和γ-氨基丁酸,能夠為它們作為化工原料和材料單體的大規(guī)模應(yīng)用奠定堅實基礎(chǔ)。然而目前利用木質(zhì)纖維素原料進(jìn)行谷氨酸和γ-氨基丁酸發(fā)酵的研究極少報道,也沒有真正意義上的木質(zhì)纖維素原料發(fā)酵的案例。這可能是由于在復(fù)雜的木質(zhì)纖維素體系下影響谷氨酸和γ-氨基丁酸發(fā)酵的關(guān)鍵因素還不明確。為了實現(xiàn)真正意義上的纖維素谷氨酸和γ-氨基丁酸發(fā)酵,本論文以干法生物煉制技術(shù)為依托,對Corynebacterium glutamicum利用玉米秸稈水解液進(jìn)行谷氨酸和γ-氨基丁酸發(fā)酵的過程進(jìn)行研究。首先對玉米秸稈水解液中影響谷氨酸發(fā)酵的關(guān)鍵因素進(jìn)行了探究,確定了過量生物素是水解液中C.glutamicum無法正常積累谷氨酸的關(guān)鍵因素。然后對C glutamicum進(jìn)行代謝工程改造,實現(xiàn)高生物素木質(zhì)纖維素體系下生產(chǎn)谷氨酸并顯著提高了纖維素谷氨酸的發(fā)酵性能。最后通過代謝工程改造,解決C.glutamicum發(fā)酵γ-氨基丁酸過程中的關(guān)鍵性問題和...

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖３．１谷氨酸棒狀桿菌Ｓ９１１４在３０％（ｗ／ｗ）玉米稻稈水解液當(dāng)中的正常谷氨酸發(fā)酵及青霉素誘??導(dǎo)下的谷氨酸發(fā)酵情況??Ｆｉｇ．?３．１?Ｎｏｒｍａｌ?ａｎｄ?ｐｅｎｃｉｌｌｉｎ－ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ?ｇｌｕｔａｍｉｃ?ａｃｉｄ?ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ?ｂｙ?Ｃ．?ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ?Ｓ９１１４?ｉｎ?３０％??（ｗ／ｗ）?ｃｏｍ?ｓｔ?

現(xiàn)谷氨酸的生產(chǎn)，并且最終在２５％（ｗ／ｗ）玉米秸稈水解液中生產(chǎn)了?４１．７ｇ／Ｌ谷氨酸。由于??本部分使用的水解液是通過未水洗玉米秸稈原料制備得到，為此我們首先確定了谷氨酸??棒狀桿菌在這種水解液中的谷氨酸發(fā)酵情況。從結(jié)果可以看出（圖３．１ａ），菌株在３０％??水解液中的谷氨酸發(fā)....

圖３．３?６／〇ｒ基因敲除菌株在１５％（ｗ／ｗ）玉米秸稈水解液中的發(fā)酵情況??Ｆｉｇｕｒｅ?３．３?Ｇｌｕｔａｍｉｃ?ａｃｉｄ?ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＡｂｉｏＹ?ｓｔｒａｉｎ?ｉｎ?１５％（ｗ／ｗ）?ｃｏｍ?ｓｔｏｖｅｒ?ｈｙｄｒｏｌｙｓａｔｅ??注：谷氨酸的發(fā)酵在３Ｌ發(fā)酵罐中進(jìn)行，過程中不添加任何誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)，具體發(fā)酵條件見材?

０?６?１２?１８?２４?３０?３６?４２?４８??Ｔｉｍｅ?（ｈ）??圖３．２通過谷氨酸棒狀桿菌Ｓ９１１４?ＭｓｃＣＧ羧基端截取和ｂｉｏＹ基因敲除誘導(dǎo)谷氨酸分泌??Ｆｉｇ．?３．２?Ｔｒｉｇｇｅｒｉｎｇ?ｏｆ?ｇｌｕｔａｍｉｃ?ａｃｉｄ?ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ?ｂｙ?Ｃ－ｔｅ....

圖３．４?Ｍ／ｄ基因ＲＢＳ序列替換對谷氨酸發(fā)酵的影響??Ｆｉｇ．?３．４?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ＲＢＳ?ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｏｄｈＡ?ｏｎ?ｇｌｕｔａｍｉｃ?ａｃ?

０?８?１６?２４?３２?４０?４８?５６?６４?７２??Ｔｉｍｅ?（ｈ）??圖３．３?６／〇ｒ基因敲除菌株在１５％（ｗ／ｗ）玉米秸稈水解液中的發(fā)酵情況??Ｆｉｇｕｒｅ?３．３?Ｇｌｕｔａｍｉｃ?ａｃｉｄ?ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＡｂｉｏＹ?ｓｔｒａｉｎ?ｉｎ?１....

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