為了滿足全球日益增長的能源需求,減少對環(huán)境的負(fù)面影響,尋找傳統(tǒng)化石燃料的替代品顯得尤為重要。以高級醇為代表的生物燃料作為傳統(tǒng)汽油、柴油的潛在替代品越來越被人們關(guān)注。異丁醇作為高級醇中的代表,是一種C4醇,常用于汽油的調(diào)和及橡膠的合成。異丁醇與乙醇以及其他醇類相比,有較低的蒸氣壓與吸濕性和較高的能量密度,其辛烷值也高于一般燃料,這些特性使得異丁醇成為極具發(fā)展?jié)摿Φ囊环N生物燃料。目前利用重組大腸桿菌生產(chǎn)異丁醇最常用的碳源是葡萄糖,而乙酸作為市面上最常見的一種揮發(fā)性脂肪酸,與葡萄糖相比成本更低,且在大腸桿菌體內(nèi)存在清晰的代謝途徑,因而乙酸具備替代葡萄糖成為大腸桿菌廉價碳源的潛力。為了利用乙酸作為唯一碳源合成異丁醇,本論文對野生型大腸桿菌BW25113進(jìn)行了系統(tǒng)的代謝工程改造。首先對競爭性支路進(jìn)行阻斷,依次敲除了乳酸脫氫酶Ldh A、丙酮酸脫氫酶PoxB、乙醇脫氫酶AdhE以及丙酮酸-甲酸裂解酶PflB,得到菌株BWΔPPAL。之后,為了提高大腸桿菌異丁醇合成途徑關(guān)鍵酶的表達(dá)水平,利用共存質(zhì)粒pTrc99a和pCL1920過量表達(dá)了2-酮酸脫羧酶Kivd、乙醇脫氫酶AdhA、乙酰乳酸異構(gòu)還原酶...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1利用大腸桿菌體內(nèi)Ehrlich途徑生產(chǎn)醇類

濟南大學(xué)碩士學(xué)位論文5圖1.1利用大腸桿菌體內(nèi)Ehrlich途徑生產(chǎn)醇類1.4.2異丁醇生物合成相關(guān)酶及其調(diào)控機制2008年，Atsumi等[8]等人利用纈氨酸合成的前體物質(zhì)2-酮異戊酸，通過2-酮酸脫羧酶（KDC）和醇脫氫酶（ADH）兩步催化即可生成異丁醇。該代謝途徑涉及五種酶....

圖1.2利用葡萄糖合成異丁醇的途徑

濟南大學(xué)碩士學(xué)位論文5圖1.1利用大腸桿菌體內(nèi)Ehrlich途徑生產(chǎn)醇類1.4.2異丁醇生物合成相關(guān)酶及其調(diào)控機制2008年，Atsumi等[8]等人利用纈氨酸合成的前體物質(zhì)2-酮異戊酸，通過2-酮酸脫羧酶（KDC）和醇脫氫酶（ADH）兩步催化即可生成異丁醇。該代謝途徑涉及五種酶....

圖1.3乙酸轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶A

通過代謝工程改造大腸桿菌以乙酸為唯一碳源生產(chǎn)異丁醇8圖1.3乙酸轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶A1.8還原力平衡的調(diào)控對大腸桿菌異丁醇合成的影響還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）是異丁醇合成過程中必需的還原力，酮酸還原異構(gòu)酶和醇脫氫酶都是NADPH依賴型，并且丙酮酸轉(zhuǎn)化為異丁醇需要兩分....

圖1.4大腸桿菌PTSGlc系統(tǒng)及其他葡萄糖轉(zhuǎn)運系統(tǒng)

通過代謝工程改造大腸桿菌以乙酸為唯一碳源生產(chǎn)異丁醇10圖1.4大腸桿菌PTSGlc系統(tǒng)及其他葡萄糖轉(zhuǎn)運系統(tǒng)1.10本論文的目的意義異丁醇作為前景非常廣闊的一種生物燃料，目前主要依賴化學(xué)合成，然而其工藝繁瑣、催化劑價格高、易造成污染等缺點難以克服，因而利用微生物合成異丁醇越來越受到....

本文編號：3996181