利用基因工程大肠杆菌从葡萄糖制备4-乙烯苯酚的研究开题报告

1. 研究目的与意义

由于化石燃料供应的减少和减少二氧化碳排放的紧迫性，对化学品所谓绿色生产的需求正在迅速增加，特别是芳香族化合物的生产已被广泛研究。

随着代谢工程和合成生物学工具的发展，各种微生物被用于生产芳香化学品，而大肠杆菌由于其快速生长和易于遗传操作等特性，被研究者们广泛用作宿主菌株。

4-乙烯基苯酚 (4-vinylphenol)，为酚酸类物质的4-乙烯基衍生物，具有挥发性，有独特的气味，嗅觉识别度较高。

2. 国内外研究现状分析

基因工程是分子水平上的遗传工程。

我国自八十年代初期引进该技术以来，也有较大的发展，但由于基础研究差、实验手段落后，我国在基因工程上未能做出任何创新；国外基因工程的工作进度很快，但进度不一；由于我国工业化生产水平低，所以在基因工程研究上，与国外相比，我国都处于较为落后的状态。

3. 研究的基本内容与计划

（1）构建酪氨酸解氨酶（TAL）和酚酸脱羧酶（PAD）的重组质粒，并在大肠杆菌中异源表达，得到工程菌BL21-TAL-PAD（2）以葡萄糖为底物，实现4-乙烯苯酚的生物合成（3）在细胞培养水平上，优化酶的表达条件（IPTG的浓度、诱导时间、诱导温度）以及全细胞生产条件（底物浓度、培养温度、pH等）

4. 研究创新点

近年来，以防止全球变暖为目标，利用可再生资源生产燃料和化学品的微生物，由于化石燃料的供应有限，引起了研究人员的关注。

以微生物为催化剂，利用可再生原料制备了多种化合物，特别是芳香族化合物的产生已被广泛研究。

芳香族化合物包括许多工业上重要的化学物质，通常是通过化学转化从石油中作为原料生产的。