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1，3-丙二醇高产菌株的选育及其发酵研究

作　者: 王红兵
导　师: 田杰生
学　校: 中国农业大学
专　业: 微生物学
关键词: 肺炎克雷伯氏杆菌 1,3-丙二醇甘油发酵突变株
分类号: TQ923
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 264次
引　用: 4次
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内容摘要

聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是一种新型的合成聚酯,具有许多优良特性和很好的应用前景,而1,3-丙二醇(1,3-PDO)是其合成的关键性材料。近年来,1,3-丙二醇的研究受到了全球众多知名企业的重视,与化学合成法相比,微生物发酵法生产1,3-丙二醇具有显著的优点,成为当前的研究热点。产物抑制和副产物多造成微生物发酵法产1,3-丙二醇的产量低,另外,副产物多也是甘油转化率低和产物分离困难的原因之一,选育既有1,3-丙二醇高浓度耐受性,同时又具有副产物代谢途径突变的菌株,是提高1,3-丙二醇产量和甘油转化率并简化后期提取工艺的一种尝试。通过向培养基中添加外源性产物的方法,考察了1,3-丙二醇和其它有机酸如乙酸、乳酸、琥珀酸对肺炎克雷伯氏杆菌(K.pneumonia)发酵过程的影响。结果表明90g/L的1,3-丙二醇完全抑制了K.pneumoniae的生长。乙酸虽有利于菌体生长却降低了1,3-丙二醇的产量,而乳酸则对菌体生长有抑制。琥珀酸有利于1,3-丙二醇和乳酸形成。用mini-Tn5随机转座和亚硝基胍分别诱变,在含100g/L 1,3-丙二醇和0.17M溴化钠-溴酸钠(质子自杀方法)的培养基上筛选既有1,3-丙二醇高浓度耐受性,同时又有产酸代谢途径突变的菌株,传代后获得44个稳定突变株,摇瓶培养后作产物分析,经初筛和复筛获得一个1,3-丙二醇高产菌株,其乳酸脱氢酶酶活为162U,仅为亲株的50%。对突变株在自动发酵罐上作发酵研究,考察了溶氧对其产1,3-丙二醇的影响,最终选定适时调整搅拌转速和通气量做流加补料批式发酵,获得59.85g/L的1,3-丙二醇最高产量,此时其生产强度为0.88g/L/h,甘油的摩尔转化率为53.94%。突变株在初始甘油浓度为43.9g/L的批式发酵中,1,3-丙二醇终浓度为21.2g/L,较对照提高了80%以上,1,3-丙二醇的生产强度为0.96g/L/h,较对照提高了65%,且发酵液中只含1,3-丙二醇和乙酸两种产物。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章文献综述  7-23
  1.1 引子  7-13
  1.2 微生物发酵法生产1，3-丙二醇的研究进展  13-22
  1.3 展望  22-23
第二章本课题的研究思路  23-25
  2.1 立题依据  23
  2.2 研究目标  23
  2.3 研究方法  23-24
  2.4 技术路线  24
  2.5 可行性分析  24-25
第三章材料和方法  25-32
  3.1 实验材料  25-27
  3.2 分析方法  27-32
第四章实验内容、结果及讨论  32-49
  4.1 外源性产物对K.pneumoniae生长及产1，3-丙二醇的影响  32-37
  4.2 1，3-丙二醇高浓度耐受性及产酸突变株的选育  37-41
  4.3 1，3-丙二醇高产突变株的筛选及相关酶酶活的测定  41-45
  4.4 突变株NO.9的发酵研究  45-49
第五章总结与展望  49-51
  5.1 本论文主要完成的工作  49-50
  5.2 值得期待的工作  50-51
参考文献  51-60
致谢  60

1，3-丙二醇高产菌株的选育及其发酵研究

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