收藏本站
《大连工业大学》 2016年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高产L-异亮氨酸谷氨酸棒杆菌的菌种选育及代谢优化

李忠财  
【摘要】:Corynebacterium glutamicum LD320是一株L-异亮氨酸高产菌株。该菌通过多轮传统诱变筛选获得,很难再进一步通过诱变提高其L-异亮氨酸产量。本文针对L-异亮氨酸生产菌Corynebacterium glutamicum LD320,结合代谢组学、蛋白组学等技术对L-异亮氨酸合成途径、分泌系统及其调节机制进行了研究,并进一步提高了C.glutamicum LD320的L-异亮氨酸的产量。主要结论如下:(1)通过在C.glutamicum LD320中过表达L-异亮氨酸合成途径中野生型和突变型的关键酶比较发现,表达突变型酶的产酸水平优于表达野生型酶,其中突变型的TD1和AHAS1能够显著提高谷氨酸棒杆菌中L-异亮氨酸的产量。(2)对TD和AHAS酶学性质研究发现,突变型TD1能够完全耐受高浓度的L-异亮氨酸的反馈抑制,还能被低浓度的L-异亮氨酸激活;突变型AHAS1能部分耐受单个或组合支链氨基酸的反馈抑制。同时,突变型TD1和AHAS1的共表达菌株LD320/pXMJ19-ilvBN1-ilvA1的L-异亮氨酸摇瓶产量达到4.55 g/L,产量较出发菌株提高了29%。(3)在C.glutamicum LD320中过表达突变型brnFE1基因能有效加强L-异亮氨酸的外排能力,LD320/pXMJ19-brnFE1的L-异亮氨酸摇瓶产量可达到4.44 g/L,较出发菌株提高了21%。(4)突变型基因ilvBN1、ilvA1和brnFE1共表达能显著提高L-异亮氨酸产量,LD320/pXMJ19-ilvBN1-ilvA1-brnFE1的L-异亮氨酸摇瓶产量达到5.17 g/L,产量较出发菌株提高了41.3%。(5)基于摇瓶水平对培养基进行了优化。结果表明:生物素biotin的最适浓度为0.5 mg/L,最适前体物苏氨酸的最适浓度为1 g/L的,最适表面活性剂Tween-80的添加时间和添加浓度分别是16 h和0.5 g/L。(6)综合所有优化条件,在7 L发酵罐上进行了放大实验,在发酵65 h后,LD320/pXMJ19-ilvBN1-ilvA1-brnFE1的L-异亮氨酸产量由18.53 g/L到25.45 g/L,相比对照组提高了37%。
【学位授予单位】:大连工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:Q93

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 卫云路;宁正祥;郑成;;新型表面活性剂在谷氨酸发酵中的应用[J];现代食品科技;2009年03期
2 韦祎;张淑荣;刘春巧;张鹏;;添加表面活性剂对α-熊果苷发酵的影响[J];化工学报;2007年09期
3 余秉琦,沈微,诸葛健;适用于异源DNA高效整合转化的谷氨酸棒杆菌电转化法[J];中国生物工程杂志;2005年02期
4 宋文军,陈宁,魏春,刘淑云,张克旭;L-异亮氨酸产生菌的选育及其发酵条件优化[J];食品与发酵工业;2003年03期
5 余传隆;氨基酸与人类健康[J];氨基酸和生物资源;1999年04期
6 罗国添,谭永忠;氨基酸的化学合成[J];赣南师范学院学报;1995年03期
7 邵继智;支链氨基酸的生化与营养[J];氨基酸杂志;1990年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张俊丽;发酵法生产L-异亮氨酸的优化与控制策略研究[D];江南大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李忠财;董会娜;丛丽娜;张大伟;;双组份转运系统BrnFE的过表达和表面活性剂的添加对谷氨酸棒杆菌发酵生产L-异亮氨酸的影响[J];工业微生物;2016年04期
2 孙雷;姚德立;姚德坤;吴海龙;;α-熊果苷的研究进展[J];中国林副特产;2016年03期
3 范荣;刘金雷;韩武洋;许湄雪;陆浩;仪宏;李天明;;谷氨酸棒状杆菌新型诱导启动子的研究[J];海南师范大学学报(自然科学版);2016年02期
4 郑清岭;郝丽珍;张凤兰;杨忠仁;张晓艳;丁梦军;;内蒙古地区十六种常见野菜叶片营养成分分析[J];北方园艺;2016年01期
5 金鑫;黄文丽;李小林;陈诚;熊川;李强;陈祖琴;郑林用;;不同果树枝条栽培灵芝基质配方研究[J];中国农学通报;2015年36期
6 于丽男;刘慧燕;方海田;吴庆;王梦娇;张惠玲;;L-异亮氨酸高产菌种的选育与响应面法优化发酵培养条件的研究[J];食品科技;2015年10期
7 陈小举;李兴江;姜绍通;;钝齿棒杆菌乳酸脱氢酶基因敲除载体构建[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2015年09期
8 刘彩云;吴培诚;梁高卫;罗欣茹;周丹曼;;3种熊果苷的研究进展[J];日用化学工业;2015年09期
9 赵如奎;吴剑荣;詹晓北;朱莉;;α-环糊精葡萄糖基转移酶催化合成α-熊果苷[J];生物加工过程;2015年04期
10 张伟国;程功;;微生物发酵法生产L-亮氨酸的研究进展[J];食品与生物技术学报;2015年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 龙辉;发酵法生产L-异亮氨酸的优化与控制策略研究[D];天津科技大学;2014年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘佳;袁兴中;曾光明;时进钢;;表面活性剂对绿色木霉产纤维素酶影响的实验研究[J];中国生物工程杂志;2006年08期
2 杨芳;陈宁;张克旭;;甘蔗糖蜜发酵生产谷氨酸的研究[J];现代食品科技;2006年03期
3 刘春巧;张淑荣;张鹏;;嗜麦芽黄单胞菌催化生产α-熊果苷的菌种选育[J];北京化工大学学报(自然科学版);2006年04期
4 刘春巧;张淑荣;张鹏;;黄单胞菌生物催化合成α-熊果苷[J];催化学报;2006年04期
5 常天俊;潘文维;胡道伟;杨英;;表面活性剂对出芽短梗霉多糖生产影响的研究[J];生物技术;2006年01期
6 宋臻善;熊犍;;糖基表面活性剂研究进展[J];现代食品科技;2006年01期
7 王昂,王丽丽,仪宏,赵紫华;茚三酮比色法测定谷氨酸含量的研究[J];中国调味品;2005年08期
8 余秉琦,沈微,王正祥,诸葛健;谷氨酸棒杆菌的乙醛酸循环与谷氨酸合成[J];生物工程学报;2005年02期
9 刘军,陈向东,戴玄,唐兵,彭珍荣;表面活性剂对嗜热脂肪芽孢杆菌产高温蛋白酶的影响[J];微生物学杂志;2004年06期
10 罗定军,周兴挺,王惠青;洛伐他汀产生菌原体质体诱变育种及发酵配方优选的研究[J];中国抗生素杂志;2000年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 彭志坚;乳糖发酵短杆菌发酵生产L-异亮氨酸控制策略的研究[D];江南大学;2009年
2 李进;L-异亮氨酸产生菌的选育及发酵条件优化[D];江南大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 MASATO TERASAWA;刘红;;生产L——异亮氨酸的新方法[J];氨基酸杂志;1991年02期
2 刘勇,陈雅丽,张长铠,李昆峰;L—异亮氨酸发酵对氧需求的研究[J];生物技术;1998年01期
3 王玉婷;吴刘洋;;酶法拆分制备D-异亮氨酸的工艺研究[J];氨基酸和生物资源;2011年04期
4 常高峰,陈宁,彭飞,徐国华,张克旭;环境因素对L-异亮氨酸发酵的影响[J];氨基酸和生物资源;2003年04期
5 刘勇,张长铠,曹光宇,房敏;分批补料培养对L-异亮氨酸发酵的影响[J];工业微生物;2000年02期
6 袁玉琴;周锦宜;;加前体的发酵法生产L—异亮氨酸[J];发酵科技通讯;1985年02期
7 连兴;L─异亮氨酸生产的新方法[J];氨基酸杂志;1994年03期
8 杨宁;王健;徐庆阳;陈宁;温廷益;;基于途径分析的L-异亮氨酸发酵溶氧控制研究[J];中国生物工程杂志;2007年02期
9 张伟国;L-异亮氨酸产生菌选育的研究[J];氨基酸和生物资源;1996年03期
10 四游;L-异亮氨酸生产新技术[J];氨基酸杂志;1990年03期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 刘贵忠;刘汉平;王吉华;;电场对亮氨酸和异亮氨酸紫外吸收光谱的影响[A];第七届全国光生物学学术会议论文摘要集[C];2010年
2 邹膺;郭晓奎;赵国屏;;钩体中异亮氨酸合成途径与其进化地位有关[A];第二届中国青年学者微生物遗传学学术研讨会论文集[C];2006年
3 赵华;李晶;袁佩;邱宗荫;;高效液相色谱—质谱分离分析血浆、尿样中异亮氨酸异构体[A];首届中国中西部地区色谱学术交流会暨仪器展览会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 尹良鸿;高产L-异亮氨酸谷氨酸棒杆菌的代谢工程改造[D];江南大学;2013年
2 宋文军;L-异亮氨酸高产菌的选育及其发酵条件研究[D];天津科技大学;2004年
3 郭燕风;基于代谢工程由黄色短杆菌选育L-异亮氨酸高产菌[D];江南大学;2015年
4 赵华;苏氨酸、异亮氨酸立体异构体的手性色谱分离及其在哺乳动物体内分布的研究[D];重庆医科大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 甘露;异亮氨酸对生长中期草鱼肉质和鳃屏障功能的影响[D];四川农业大学;2014年
2 徐国栋;L-异亮氨酸生产菌株的构建及发酵条件优化[D];天津科技大学;2015年
3 李忠财;高产L-异亮氨酸谷氨酸棒杆菌的菌种选育及代谢优化[D];大连工业大学;2016年
4 彭志坚;乳糖发酵短杆菌发酵生产L-异亮氨酸控制策略的研究[D];江南大学;2009年
5 刘丽君;L-异亮氨酸产生菌的选育及发酵条件研究[D];吉林大学;2015年
6 常高峰;L-异亮氨酸产生菌的发酵控制研究[D];天津科技大学;2004年
7 张灿丽;高产L-异亮氨酸菌种的选育及其发酵条件研究[D];西北农林科技大学;2006年
8 龙辉;发酵法生产L-异亮氨酸的优化与控制策略研究[D];天津科技大学;2014年
9 张俊丽;发酵法生产L-异亮氨酸的优化与控制策略研究[D];江南大学;2010年
10 王菲;L-异亮氨酸产生菌的融合育种选育及其关键酶与发酵条件的研究[D];天津科技大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026