收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

重组运动发酵单胞菌合成培养基的优化及recG基因过表达菌株的构建

董会娜  
【摘要】:运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis)由于其高效的乙醇发酵性能和独特的代谢途径,其在乙醇发酵工业被认为具有广阔的应用前景。但目前没有适合重组运动发酵单胞菌生长和产醇的合成培养基,而且多数重组菌对于乙酸等纤维素水解液抑制因子的耐受性较低。本研究首先利用统计学方法优化了重组运动发酵单胞菌的合成培养基,构建了含有E.coli和Z.mobilis的recG基因的质粒并在该菌和野生菌中进行表达,并用优化的合成培养基进行了初步的发酵评价。 通过一系列统计学实验设计方法对木糖发酵Z.mobilis乙醇生产的合成培养基组分进行了优化。首先利用Plackett-Burman实验对19种培养基组分进行了筛选,确定影响乙醇生产的八种组分分别为木糖、(NH_4)_2SO_4、柠檬酸钠、琥珀酸、氯化胆碱、叶酸、维生素B6和硫胺素。随后用最陡爬坡实验确定五个成分(木糖、柠檬酸钠、氯化胆碱、维生素B6和硫胺素)的最大相应区域。之后用响应面方法(RSM)对这五种组分进行优化,建立了以乙醇为目标函数的数学模型。模型的方差分析(ANOVA)表明木糖和柠檬酸钠对重组Z.mobilis的乙醇生产有显著影响。且当柠檬酸钠浓度在0.1-1.6g/L范围内时,生物量和乙醇的生产与柠檬酸钠浓度的对数值呈很好的线性关系。验证实验证实了模型的有效性,优化的合成培养基中的乙醇产量为19.1g/L,比RM中(17.9g/L)提高了6.7%。对RSM优化的合成培养基进行简化,获得的最终培养基S2组分为:木糖58.5g/L,柠檬酸钠2.65g/L,(NH_4)_2SO_41g/L,MgSO_4·7H_2O1g/L, KH_2PO_42g/L,泛酸钙2.74mg/L。S2中的乙醇产量达到21.7g/L,比RM培养基中的乙醇产量(17.9g/L)提高20.7%。优化的合成培养基适于重组菌的生长和产醇,且组份明确,能精确定量,适用于分析营养、代谢和生物测定等对定量有要求的研究。 为了获得能够在含有乙酸等抑制因子的纤维素水解液中高效产醇的重组Z.mobilis,我们构建了携带Pgap启动子、rrnB终止子和E. coli或Z. mobilis的recG基因的质粒pBBR1-MCS2-Pgap-ErecG-rrnB和pBBR1-MCS2-Pgap-ZmrecG-rrnB。通过电转化获得含有pBBR1-MCS2-Pgap-ErecG-rrnB质粒转化子CP4(ErecG)和CP4(X, ErecG)及含有pBBR1-MCS2-Pgap-ZmrecG-rrnB质粒的转化子CP4(ZmrecG),并对其进行了初步的发酵评价。为后续的重组菌株的功能研究以揭示recG基因在提高抑制因子耐受性方面的作用奠定了基础。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 彭玉麟,李宏,薛小梅,史延茂,王斌,崔慧霄;氯化镁对运动发酵单胞菌乙醇产率及耗糖的影响[J];微生物学通报;1991年03期
2 王斌;武四海;彭玉麟;史延茂;;固定化运动发酵单胞菌细胞增殖的研究[J];河北省科学院学报;1991年02期
3 彭玉麟,王斌,薛晓梅,史延茂,崔慧霄,李宏;用正交试验法选择运动发酵单胞菌的最佳发酵培养基[J];食品与发酵工业;1990年05期
4 吕庆林;;运动发酵单胞菌酒精发酵技术进展[J];江苏食品与发酵;1987年01期
5 ;能源上的应用[J];生物技术通报;1991年02期
6 陶飞,石贵阳,徐良玉,章克昌;耐酸性运动发酵单胞菌的筛选和酒精发酵条件的优化[J];食品与生物技术;2003年05期
7 ;能源上的应用[J];生物技术通报;1991年03期
8 曾一梅;魏娜;罗敏;熊平;汪浩勇;;氯化钙对重组运动发酵单胞菌生产乙醇的影响[J];安徽农业科学;2010年13期
9 李锡敏;郭安平;阳辛凤;郭运玲;孔华;贺立卡;;运动发酵单胞菌表达载体的构建[J];广东农业科学;2010年11期
10 ;能源上的应用[J];生物技术通报;1985年08期
11 田沈,王菊,陈新芳,袁振宏,杨秀山;固定化运动发酵单胞菌乙醇发酵研究[J];太阳能学报;2005年02期
12 朱建良;吴振兴;;生物法制备山梨醇的研究进展[J];化工时刊;2006年05期
13 张慧;王成涛;曹雁平;王璨;;运动发酵单胞菌利用早籼米生产乙醇的研究[J];北京工商大学学报(自然科学版);2008年06期
14 申乃坤;赵海;甘明哲;靳艳玲;周玲玲;戚天胜;;鲜甘薯原料的运动发酵单胞菌快速乙醇发酵条件[J];应用与环境生物学报;2009年03期
15 陈玲;王成涛;童军茂;孙宝国;曹雁平;;抗氧化剂对运动发酵单胞菌有氧胁迫和生长代谢的影响[J];食品科学;2009年17期
16 魏娜;罗敏;曾一梅;周稳;熊平;汪浩勇;;响应面法优化重组工程菌的发酵工艺条件[J];生物技术;2010年04期
17 周稳;付烈;王俊卿;熊平;汪浩勇;;重组运动发酵单胞菌发酵木糖产乙醇的研究[J];化学与生物工程;2011年05期
18 顾其丰;;细菌发酵生产酒精之工业应用前景探索[J];化学反应工程与工艺;1992年04期
19 田沈,刘然,刘春燕,蔺增曦,蒋萱,吕爽,王滟,孙嘉康,所伟;固定化Zymomonas mobilis 10225乙醇发酵研究[J];首都师范大学学报(自然科学版);2005年04期
20 管于平;刘成;邹少兰;吴经才;张敏华;;大肠杆菌K-12转醛醇酶基因talB的克隆及在运动发酵单胞菌CP4中的表达[J];工业微生物;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 姜坤妤;朱燕;潘超强;张健;刘浩;高强;;构建运动发酵单胞菌代谢工程菌株生产L-乳酸[A];2010年第四届全国微生物遗传学学术研讨会论文摘要集[C];2010年
2 张颖;马瑞强;洪浩舟;陈明;林敏;;木糖利用重组运动发酵单胞菌的构建及其发酵性能的初步研究[A];2008年中国微生物学会学术年会论文摘要集[C];2008年
3 王菊;田沈;陈新芳;袁振宏;杨秀山;;运动发酵单胞菌酒精发酵研究[A];21世纪太阳能新技术——2003年中国太阳能学会学术年会论文集[C];2003年
4 吴永革;高赛学;陈文阳;巩威;周慧;李惟;;运动发酵单胞菌丙酮酸脱羧酶第27位天冬氨酸突变对醛连接酶活性的影响[A];中国生物化学与分子生物学会第八届会员代表大会暨全国学术会议论文摘要集[C];2001年
5 陆坚;韦宇拓;黄鲲;黄日波;;运动发酵单胞菌乙醇脱氢酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达[A];广西微生物学会2003年学术年会论文集[C];2003年
6 陈保立;葛鲁娜;王世立;韩金祥;;重组人骨形态发生蛋白-7工程菌的分批培养[A];山东生物化学与分子生物学会2009年学术会议论文汇编[C];2009年
7 陈玲;王成涛;曹雁平;孙宝国;童军茂;;温度对Zymomonas mobilis糖代谢关键酶活力和代谢流量的影响[A];2009食品科技(北京)论坛会议指南[C];2009年
8 陈保立;葛鲁娜;王世立;韩金祥;;重组人骨形态发生蛋白-7工程菌的高密度培养[A];华东六省一市生物化学与分子生物学会2009年学术交流会论文摘要汇编[C];2009年
9 刘波;蓝江林;肖荣凤;林抗美;朱育菁;;不同营养条件对尖孢镰刀菌产孢的影响[A];农业生物灾害预防与控制研究[C];2005年
10 牛振东;胡学博;邱并生;;汉逊酵母(Hansenula polymorpha)表达系统工业化生产技术平台[A];中国生物工程学会2006年学术年会暨全国生物反应器学术研讨会论文摘要集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 董宏伟;运动发酵单胞菌基因操作体系的改进及其在生物炼制过程中的应用[D];华东理工大学;2011年
2 张颖;木糖利用重组运动发酵单胞菌的构建及乙醇胁迫下大肠杆菌表达谱分析[D];中国农业科学院;2009年
3 吴媛媛;耐辐射球菌中两个抗氧化蛋白功能及类胡萝卜素制备方法研究[D];浙江大学;2007年
4 张静;基于生化策略与组学技术的维生素C生产菌株间生理关系解析[D];江南大学;2010年
5 李弘剑;黄花蒿细胞培养过程中细胞生长及青蒿素生物合成的调节控制[D];华南理工大学;1994年
6 黄慧艳;Lentinula edodes降解木质纤维素与羟自由基清除能力研究[D];华中科技大学;2007年
7 刘占英;绵羊瘤胃主要纤维降解细菌的分离鉴定及不同氮源对其纤维降解能力的影响[D];内蒙古农业大学;2008年
8 李迈;若干中心代谢途径单基因敲除对大肠杆菌代谢影响的研究[D];浙江大学;2006年
9 梁峙;四氯化碳的高效降解菌种筛选及其降解规律研究[D];中国矿业大学;2009年
10 黄惠琴;海洋放线菌抗MRSA菌株的筛选及菌株AM105活性物质的研究[D];华南热带农业大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 董会娜;重组运动发酵单胞菌合成培养基的优化及recG基因过表达菌株的构建[D];天津大学;2012年
2 陈玲;运动发酵单胞菌的乙醇发酵及其代谢流量分配解析[D];石河子大学;2010年
3 刘长俊;重组运动发酵单胞菌催化产山梨醇研究[D];华东理工大学;2010年
4 张悦;拟干酪乳杆菌Lactobacillus paracasei发酵乳酸合成培养基优化[D];华东理工大学;2011年
5 李锡敏;运动发酵单胞菌工程菌株的构建及发酵的初步研究[D];海南大学;2010年
6 张言慧;拟干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)合成培养基优化与代谢特性研究[D];华东理工大学;2012年
7 王仲琴;运动发酵单胞菌adhB基因置换变形链球菌Idh基因重组质粒的构建[D];吉林大学;2005年
8 葛建平;运动发酵单胞菌和大肠杆菌间穿梭质粒的构建及大肠杆菌K-12 talB基因的表达[D];天津大学;2005年
9 管于平;大肠杆菌K-12转醛醇酶基因的克隆及在运动发酵单胞菌CP4中的表达[D];天津大学;2005年
10 张宜建;重组工程在运动发酵单胞菌中的应用研究[D];天津大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前8条
1 王千秋;引起性病艾滋病的病原体有很多种[N];农村医药报(汉);2007年
2 岳尧 筱丁;食用菌产品生产之璀璨亮点[N];中国食品质量报;2004年
3 鲁信;中草药繁育三方法[N];山东科技报;2007年
4 何国庆 张灏;代谢工程在发酵工程中的运用[N];中国食品报;2009年
5 闫新发 闫晓笛;食用菌固体母种培养技术[N];陕西科技报;2004年
6 ;细胞培养基市场2000~2007 44%增幅稳定[N];医药经济报;2001年
7 雷蕾叶秀华;景宁工厂化培植冬虫夏草[N];丽水日报;2007年
8 浙江古越龙山绍兴酒股份有限公司 谢广发 李旺军 陆健 曹钰;解析绍兴黄酒麦曲中真菌的分离鉴定[N];华夏酒报;2010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
  • 010-62982499
  • 010-62783978