重组大肠杆菌利用甘油合成3-羟基丙酸的工艺条件研究

来源 :浙江工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiaofangjunonline
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
3-羟基丙酸(3-HP)含有羧基和羟基两种官能团,化学性质较为活泼,在工业上能合成许多重要的化合物。因此,针对目前甘油产量过剩且价格不断走低的现状,构建甘油转化合成3-羟基丙酸的基因工程菌成为各国学者的研究热点。本课题以实验室构建的重组大肠杆菌E.coli W3110_△glpR(pCDFDuet-tac-gpd1-TUkgsadh/pACYCDuet-tac-dhaB)为研究对象,优化了重组菌摇瓶培养的基本条件,考察了该菌株采用静息细胞生物转化生产3-羟基丙酸的能力,并进一步在发酵罐中优化了甘油发酵合成3-羟基丙酸的工艺条件。主要结果如下:(1)在摇瓶中采用单因素实验对重组大肠杆菌的发酵条件进行了优化,获得最优培养基配方:甘油30g/L,葡萄糖20 g/L,NaCl 1 g/L,MgSO4·7H2O 0.25 g/L,Na2HPO4·12H2O 22.7 g/L,KH2PO4 3g/L,酵母膏4g/L,(NH4)23O4 4g/L,VB12 5 mg/L,初始pH7.0。种子液培养时间为10 h,接种量4%(V/V),IPTG添加量为0.05 mM,诱导温度为30℃。在上述条件下,3-羟基丙酸发酵产量为5.19 g/L,比优化前提高了 2.08倍。(2)考察了采用重组菌静息细胞生物转化合成3-羟基丙酸的基本条件,采用单因素实验,优化了静息细胞生物转化甘油生成3-羟基丙酸的反应体系:细胞浓度20 g/L,甘油浓度20 g/L,辅酶VB12浓度为 10 mg/L,NAD+浓度为 0.15 mM,温度 35℃和 0.05 mol/L 的Tris-HCl缓冲液(pH 7.0)。反应6个小时后,3-羟基丙酸产量达到4.12 g/L,得率为0.51 g/g甘油。(3)优化了 5L发酵罐中3-羟基丙酸的发酵工艺,发酵过程中控制pH恒定7.0,3-羟基丙酸产量为7.31 g/L,比pH不控制的情况提高了 0.9倍。在pH恒定为7.0的基础上,考察了 VB12添加方式对发酵的影响。每隔12小时补加一次5 mg/L的辅酶VB12,3-羟基丙酸产量提高至8.56 g/L,比对照提高了 17%。另外,为了平衡发酵过程中的氧还原电位,在发酵液中添加了 20 g/L葡萄糖,使3-羟基丙酸产量提高至10.23 g/L。后续考察了甘油分批补加对发酵的影响,确定了最适甘油添加时机为甘油浓度下降至15 g/L时开始添加,并维持甘油浓度在15-20 g/L之间,发酵结束后3-羟基丙酸产量达12.23 g/L。而在添加葡萄糖的基础上,进行甘油补加,维持甘油浓度在15-20 g/L之间,发酵结束后3-羟基丙酸产量为15.4 g/L。
其他文献
聚离子复合胶束(polyion complex micelles,PIC胶束)是由带相反电荷的聚电解质通过静电组装而成的新型纳米材料,由于其独特的核壳结构和负载环境,聚离子复合胶束作为功能纳米
近年来,由开关性或刺激响应性双亲纳米颗粒或表面活性颗粒稳定的Pickering乳状液引起了人们的广泛关注,即通过如氧化还原、CO2/N2等触发手段,来调控Pickering乳状液的稳定性
本文主要研究计数过程为复合Poisson过程的风险模型和马氏调制风险模型的特征量.在第一个模型中,在保费收取方式为期望保费原理下,将原来的“计数过程为Poisson过程”推广为
种子特异性启动子能够驱动外源基因只在植物种子中大量表达,外源基因组织特异性转录活性的高低通常由启动子上的顺式作用元件来参与调控。研究表明,ABRE元件是与种子特异性表
流行性感冒(Influenza),简称流感,是由流感病毒引起的人和多种动物的一种急性、热性、高度接触性传染病。现在流感病毒可分为A、B、C和D型四种,其中A型流感病毒对人的威胁最
杜氏盐藻中含有丰富的β-胡萝卜素、蛋白质、盐藻多糖,在食品、医药保健以及化学工业中具有重要的经济价值。然而,杜氏盐藻特有的藻腥味却在一定程度上限制了产品的深度开发
2008年全球性金融危机的爆发,凸显了货币政策和微观审慎监管的局限性,开始强化宏观审慎监管。近些年,我国高度重视金融稳定和“双支柱”监管调控的建设,逐步建立健全一行两会
中国加入世贸组织后,逐渐开放国内市场,同时越来越多的国内企业积极参与国际竞争以获得更大的市场。然而,大量的例子表明,我国外贸企业在国际竞争中的外汇风险研究与预防相对
近年来,由Diels-Alder(DA)可逆共价键形成的自修复材料由于其优异的力学性能受到了人们的广泛关注。石墨烯作为一种具有极高比表面积的二维材料,常常作为填料添加到高分子材
周恩来在26年的新中国总理生涯中,一直分管外交工作,他以决策人、指挥者、实践家三位一体的身份,以非凡的才能、智慧与精力,为新中国的外交事业作出了杰出贡献。建国初期的工