耐受Na2SO4产蛋氨酸芽孢杆菌的筛选与分析开题报告

1. 研究目的与意义

蛋氨酸广泛用于医药、食品、饲料和化妆品等领域，其中饲料添加剂的用量最大。

dl-蛋氨酸是构成蛋白质的基本单位之一，是必需氨基酸中唯一含有硫的氨基酸，它除了参与动物体内甲基的转移和磷的代谢以及肾上腺素、胆碱、肌酸的合成外，还是合成蛋白质和胱氨酸的原料。蛋氨酸无法在动物体内合成，需从食物中摄入，将其加入饲料中，可以促进禽畜生长、增加瘦肉量和达到缩短饲养周期的效果。

蛋氨酸是必需氨基酸，对人体有重要营养价值。蛋氨酸能维持机体生长发育和氮平衡，在动物代谢过程中，对肾上腺素合成胆碱和肝脂肪有一定的作用，蛋氨酸能促进肝内脂肪代谢，临床用于慢性肝炎、肝硬变、脂肪肝等的预防和治疗.亦可用于磺胺类药物、砷或苯等中毒的辅助治疗，还可用作利胆药，用于调节尿的ph值，减少脂肪的积聚。蛋氨酸是医用氨基酸输液的重要成份，是11种、14种、17种、18种、20种氨基酸输液的主要成分之一。

2. 研究内容和预期目标

蛋氨酸发酵过程中，需要提供硫源。从代谢通路分析，形成蛋氨酸的硫，来源于2种物质，两条不同通路。一种物质是半胱氨酸，另一种物质的硫酸盐。理论上，假如代谢通路主要通过提供硫酸盐，那么1mol硫酸钠可以转为1mol蛋氨酸。本课题的目的是筛选得到能够耐受高浓度硫酸盐，且能产生较多蛋氨酸的菌；并做培养条件优化。

3. 研究的方法与步骤

本次实验是用亚硝基胍对芽孢杆菌在紫外线照射下进行诱变，诱变后将菌种接种到摇瓶培养24h，离心取菌体涂布到含Na2SO4浓度呈梯度的培养皿中培养，然后将高浓度处的菌接到MM Lys，MM Thr，MM Lys Thr上培养，把在MM Lys Thr上生长其他两个不生长得菌接到含200g/L蛋氨酸为唯一碳源的培养基上培养，之后挑出长的好的和弱的菌体分别接到含有4种氨基酸（Lys，Thr，Val，SAM）的培养基上同时培养，分析耐受菌蛋氨酸的产量。之后加入4中不同氨基酸（Lys，Thr，Val，SAM），分析对蛋氨酸产量的影响；然后再上面基础上加入2种不同抗生素（生物素，硫胺素），分析菌株生长状况。

4. 参考文献

1. krmer jo, wittmann c, schrder h, et al. metabolic pathway analysis for rational design of l-methionine production by escherichia coli and corynebacterium glutamicum[j]. metabolic engineering, 2006, 8(4):353-369.

2. figge r m. methionine biosynthesis in escherichia coli, and corynebacterium glutamicum[j]. microbiology monographs, 2006, 5:163-193.

3. auger s, yuen w h, danchin a, et al. the metic operon involved in methionine biosynthesis in bacillus subtilis is controlled by transcription antitermination.[j]. microbiology, 2002, 148(2):507-518.

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   5. 计划与进度安排

   第1~5周2022.12.01-2022.03.31经诱变后筛选高浓度硫酸钠耐受菌；

   第6周2022.04.01-2022.04.10分析耐受菌蛋氨酸产量；

   第7周2022.04.11-2022.04.21加入不同氨基酸对蛋氨酸产量的影响；

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