产天冬氨酸酶土壤微生物的筛选开题报告

1. 研究目的与意义

天冬氨酸又称天门冬氨酸， 是一种α-氨基酸，天冬氨酸的l-异构物是20种蛋白胺基酸之一，即蛋白质的构造单位。它的密码子是gau和gac。它与谷氨酸同为酸性氨基酸。天冬氨酸普遍存在于生物合成作用中。它是生物体内赖氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸等氨基酸及嘌呤、嘧啶碱基的合成前体。它可作为k 、mg2 离子的载体向心肌输送电解质，从而改善心肌收缩功能，同时降低氧消耗，在冠状动脉循环障碍缺氧时，对心肌有保护作用。它参与鸟氨酸循环，促进氧和二氧化碳生成尿素，降低血液中氮和二氧化碳的量，增强肝脏功能，消除疲劳。对于哺乳动物，天冬氨酸是非必需的，因其可由转氨基作用从草酰乙酸制造。对于植物和微生物，天冬氨酸是数种氨基酸的原料。天冬氨酸能调节脑和神经的代谢功能，其左旋体l- 天冬氨酸广泛用做氨解毒剂，肝机能促进剂，疲劳恢复剂等医药用品和各种清凉饮料的添加剂;其外消旋体dl- 天冬氨酸(dl-asp)可用于合成dl- 天冬氨酸钾镁盐(脉安定)[1]，可用于治疗心律失常、心动过速、心力衰竭、心肌梗塞、心绞痛、肝炎和肝硬化等疾病。dl- 天冬氨酸还可作为合成多肽的原料，它的氨基酸的取代衍生物(nmdla)可以作为治疗神经类疾病和大脑疾病的药物，如天冬氨酸的衍生物n- 甲基-d- 天冬氨酸(nmda)能明显增强视神经单元放电单元的兴奋作用，[4]可作为哺乳动物中枢神经系统中重要的兴奋神经递质受体之一。

在医药方面，可以用于治疗心脏病，肝脏病，高血压症，具有防止和恢复疲劳的作用，和多种氨基酸一起，制成氨基酸输液，用作氨解毒剂，肝功能促进剂，疲劳恢复剂。在食品工业方面，是一种良好的营养增补剂，添加于各种清凉饮料；也是甜味素（阿斯巴甜）- 天冬酰苯丙氨酸甲酯的主要原料。

在化工方面，可以作为制造合成树脂的原料。亦可作为化妆品的营养性添加剂等。

2. 研究内容和预期目标

土壤可作为一个巨大的天然微生物库，这些微生物在自然界的进化中形成了独特的性质和催化能力。绝多数的化学反应中所需的酶类催化剂，都可以在土壤微生物中发现。土壤微生物易于培养，作为工业开发时，利用廉价易得的复合培养基，可以对土壤微生物进行大规模筛选、培养和长期保藏。简便易行，经济环保。自然界中中的生物，无时无刻不在进行着天然筛选，这也形成了不同土壤中微生物所产天冬氨酸性能，如稳定性、活力、底物耐受性和选择性等千差万别，因此对土壤中的微生物进行详尽的筛选，发现性能更加优良的菌种，是很有必要的。

对于土壤微生物的筛选是本论文第一部分研究工作的重点。用生物发酵培养的方法对土壤产天冬氨酸进行筛选。首先，找到富含目的菌株的土壤，经过初筛和复筛后，选择最优菌株。第二章对筛选出的菌株经行了初步鉴定，可以判断出属于革兰氏阳性还是革兰氏阴性。最后对酶活力最高的菌株进行优化培养，筛选出最优发酵培养基组成，以期为扩大发酵规模提供资料。

3. 研究的方法与步骤

土壤中高产天冬氨酸酶微生物的筛选并进行产酶优化。利用目标底物为唯一氮源法对土壤中的微生物进行两轮筛选，得到高产天冬氨酸酶的目标菌株。对目标菌株的发酵培养基进行单因素优化，得到最佳产酶条件。对产酶微生物的种类进行鉴定。对反应条件进行优化，得到所筛微生物酶的最佳反应条件。

4. 参考文献

[1] balelo vm，paiva al，malcats f x bioreaetors with immobilized lipase:state of the art[j]．enzyme and microbial technology，1996，18(6)：392—416．

[2] kohno m;enastu m;funatsu j,et al improvement of the optimum temperature of lipase activity for rhizopus niveus by random mutagenesis and its structural interpretation [j] j biotechnology 2001,87（3）:203-210

[3] adel s, noureddine a, samir j, et al. biochemial and molecular characterization of staphylococcus simulans lipase. biochimine,2001,83:863-871

5. 计划与进度安排

1、2022年3月1日~2022年3月18日，了解实验目的，熟悉流程步骤，查阅相关资料，翻译文献资料，撰写绪论，；

2、2022年3月19日~2022年3月25日，准备实验所需药品，采集实验所需的土壤样品。

3、2022年3月26日~2022年3月28日，富集培养土壤目的菌株