论文题目: 鸟苷工程菌的构建及其发酵条件的初步研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 发酵工程
作者: 刘辉
导师: 陈宁
关键词: 鸟苷,枯草芽孢杆菌,发酵,基因工程,动力学
文献来源: 天津科技大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文以代谢控制发酵理论为指导,进行了鸟苷工程菌的构建及其发酵条件的初步研究。主要研究内容和结果如下: 1.建立了发酵液中鸟苷定量测定的方法——离子交换法,对其最佳分离条件进行了研究,并与纸层析法进行比较,发现该方法准确度和精确度比纸层析方法高,可用于简单条件下对鸟苷发酵液中目的产物的测定。 2.利用质粒DNA的原生质体转化法,将工程菌Q2901中携带有磺胺胍抗性基因的重组质粒pUBLW2导入鸟苷产生菌TA208中,构建出鸟苷工程菌株TA424(pUBLW2/Km~r+SG~r)。 3.研究了鸟苷工程菌TA424摇瓶发酵生产鸟苷的最佳条件。通过均匀设计和模式识别方法分别研究了鸟苷种子和发酵培养基的最佳配比。在最佳条件下,摇瓶分批发酵产鸟苷24.8g/L。 4.利用5升发酵罐上的鸟苷分批发酵实验数据,基于构建的数学模型,采用MATLAB数值应用软件进行非线性规划建立了菌体生长、产物生成和底物消耗动力学模型。该模型能够较好地反映鸟苷分批发酵过程。
论文目录:
1 前言
1.1 鸟苷的理化性质
1.2 鸟苷的用途
1.2.1 在食品行业中的应用
1.2.2 在医药工业中的应用
1.3 鸟苷的测定方法
1.3.1 离子交换法分离测定鸟苷
1.3.2 酶法分析测定鸟苷
1.3.3 纸层析法分离测定鸟苷
1.3.4 纸电泳法测定鸟苷
1.3.5 薄层层析分离测定鸟苷
1.4 鸟苷的生产方法
1.5 鸟苷的提取
1.5.1 发酵液中鸟苷提取的工艺流程
1.5.2 发酵液的前处理
1.5.3 离子交换法提取鸟苷
1.5.4 鸟苷的精制
1.6 国内外研究状况、水平及发展趋势
1.7 生物合成途径
1.8 鸟苷合成的代谢调节机制
1.9 代谢工程与鸟苷工程菌的构建
1.10 鸟苷工程菌发酵过程控制
1.10.1 碳源和氮源对产苷的影响
1.10.2 无机盐及生长因子对产苷的影响
1.10.3 温度、pH对产苷的影响
1.11 菌种保藏
1.12 论文立题背景及主要研究内容
2. 材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 主要仪器
2.1.2 主要试剂
2.1.3 相关溶液
2.1.4 菌株和质粒
2.1.5 培养基
2.2 实验方法
2.2.1 发酵液中鸟苷的测定方法
2.2.1.1 发酵液预处理
2.2.1.2 发酵液中鸟苷的定性测定
2.2.1.3 离子交换法
2.2.1.4 纸层析法
2.2.2 pH的测定
2.2.3 吸光度的测定
2.2.4 菌体生长测定
2.2.5 发酵液中残糖测定
2.2.6 菌体生长曲线的测定
2.2.7 pUBLW2质粒的提取
2.2.8 原生质体制备、再生及转化
2.2.9 转化子阳性菌落的检出
2.2.10 鸟苷生产菌摇瓶发酵方法
2.2.11 鸟苷生产菌5L罐发酵方法
2.2.12 分批发酵动力学模型研究方法
2.2.13 菌体生长量测定
2.2.14 平板菌落计数法
3. 结果与讨论
3.1 鸟苷的测定方法
3.1.1 树脂的筛选
3.1.1.1 静态吸附
3.1.1.2 静态解吸
3.1.2 分离条件的确定
3.1.2.1 树脂装柱量的确定
3.1.2.2 洗脱液流速的确定
3.1.2.3 洗脱液与洗脱体积的确定
3.1.3 标准曲线的确定
3.1.4 回收率验证
3.1.5 离子交换法与纸层析测定方法的比较
3.1.6 小结
3.2 鸟苷工程菌的构建
3.2.1 受体菌遗传标记及产苷能力的测定
3.2.2 生长曲线的测定
3.2.3 酶浓度与TA208原生质体的形成率及再生率的关系
3.2.4. 溶菌酶作用时间与原生质体的形成率及再生率的关系
3.2.5 目的转化子的筛选
3.2.6 受体菌TA208和转化子的SG抗性比较
3.2.7 受体菌TA208、供体菌Q2901和转化子TA424的质粒DNA琼脂糖凝胶电泳
3.2.8 小结
3.3 鸟苷工程菌株TA424(pUBLW2)发酵条件的初步研究
3.3.1 种子培养基的均匀设计法优化
3.3.1.1 试验数据的回归分析及方程的建立
3.3.1.2 优化结果
3.3.2 发酵培养基的优化
3.3.2.1 模式识别优化方法
3.3.2.2 变量选择与数据预处理
3.3.2.3 评判标准
3.3.2.4 运算过程
3.3.3 小结
3.4 鸟苷工程菌分批发酵动力学模型研究
3.4.1 菌体生长动力学模型
3.4.2 产物生成动力学模型
3.4.3 基质消耗动力学模型
3.4.4 模型准确性的验证
3.4.5 小结
4. 结论
5. 展望
6. 参考文献
7. 研究生期间发表论文情况
8. 致谢
发布时间: 2007-01-10
参考文献
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