1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
意义:现今2,3-丁二醇的生产效率很低,为了获得高产率和高浓度的2,3-丁二醇,需要价廉、可再生的资源并且开发合适的发酵菌种。
地衣芽孢杆菌atcc14580的ssf进程可能是以菊粉这种良好底物高效生产2,3-丁二醇的有效选择之一。
国内外研究概况:2,3丁二醇能通过化学或生物技术方法生产出来;以菊粉为底物生产2,3-丁二醇的研究还很少。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标:探究地衣芽孢杆菌ATCC14580糖化发酵菊粉生产2,3-丁二醇的实际情况。
研究内容:地衣芽孢杆菌菌株的选择;发酵温度选择;sacC的复制和表达;ATCC14580菊粉酶的特性;通过SHF和SSF来菊粉发酵生产2,3-BD的异同;补料分批SSF生产2,3- BD的结果拟解决的关键问题:常见的来自真菌和酵母的菊粉酶,其最适pH和最适温度不满足2,3-BD的微生物生产,因此,需要一种安全,高产,适应生产条件的菌株。
3. 研究的方法与方案
研究方法:PCR,基因重组技术,凝胶纯化,GC分析技术路线:1. 实验材料的获取2. 菌种与发酵条件的选择3. 酶基因的扩增与表达4. 酶的纯化与收集5. 发酵方式的选择6. GC分析实验方案:从相关公司购买实验所需的酶,菌种,质粒,化学药剂等用品;配制适宜的发酵液,将斜面保存的各菌种发酵培养,比较2,3-BD产率,选择最优菌种;PCR扩增目的基因,构建表达载体,导入受体细胞;将受体细胞大量培养,收集产物,纯化收集其中的酶;通过SHF和SSF比较产物产量与产率,周期性地收集样品来确定产物组分的浓度,选择适宜发酵方式;GC分析。
可行性分析:实验影响因素较多,为了保证实验结果的可靠性,需要设置对照并多次重复实验
4. 研究创新点
以菊粉为底物生产2,3-丁二醇的研究还很少,本实验以菊粉这一具有低成本、糖分高、来源广等优良特性的多糖作为底物,以ATCC14580这种含有嗜热果聚糖酶、高产、耐碱等特性的优良菌株为发酵菌株来研究2,3-丁二醇生产,弥补了这方面的空白。
5. 研究计划与进展
本实验计划于2014年11月至2015年4月间完成,实验若进展顺利预计可提前结束。
预计于2015年3月可基本结束实验部分,之后时间进行实验数据的整理与分析,和毕业论文的撰写。
