| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-17页 |
| 第1章 文献综述 | 第17-42页 |
| ·2,3-丁二醇的性质及用途 | 第17-18页 |
| ·2,3-丁二醇的性质 | 第17页 |
| ·2,3-丁二醇的用途 | 第17-18页 |
| ·重要的化工原料 | 第17页 |
| ·潜在的替代能源 | 第17-18页 |
| ·常用的食品添加剂 | 第18页 |
| ·其它方面的应用 | 第18页 |
| ·2,3-丁二醇的生产方法 | 第18页 |
| ·2,3-丁二醇的生产菌株概述 | 第18-25页 |
| ·2,3-丁二醇的生产菌株 | 第18-19页 |
| ·微生物生产2,3-丁二醇的生理意义 | 第19页 |
| ·微生物合成2,3-丁二醇的代谢途径 | 第19-21页 |
| ·2,3-丁二醇的旋光异构体及其形成机制 | 第21-25页 |
| ·微生物法制备2,3-丁二醇的过程优化 | 第25-35页 |
| ·培养基成分研究 | 第25-29页 |
| ·碳源 | 第25-26页 |
| ·无机盐和酵母粉对2,3-丁二醇发酵的影响 | 第26-28页 |
| ·有机酸对2,3-丁二醇的影响 | 第28-29页 |
| ·2,3-丁二醇发酵过程控制参数 | 第29-32页 |
| ·温度 | 第29页 |
| ·pH值 | 第29-30页 |
| ·溶氧 | 第30-32页 |
| ·2,3-丁二醇的发酵工艺 | 第32-35页 |
| ·分批发酵 | 第32页 |
| ·连续发酵 | 第32-33页 |
| ·固定化细胞培养 | 第33页 |
| ·两相萃取发酵 | 第33-34页 |
| ·分批补料发酵 | 第34页 |
| ·两菌共培养发酵(co-culture) | 第34-35页 |
| ·代谢工程改造 | 第35-37页 |
| ·2,3-丁二醇合成途径相关基因和调控机制 | 第35-36页 |
| ·2,3-丁二醇生产菌株的代谢工程改造 | 第36-37页 |
| ·粘质沙雷氏菌产2,3-丁二醇的研究进展 | 第37-39页 |
| ·粘质沙雷氏菌产2,3-丁二醇的研究概况 | 第37-38页 |
| ·粘质沙雷氏菌产2,3-丁二醇的调控机制 | 第38-39页 |
| ·2,3-丁二醇的分离纯化进展 | 第39页 |
| ·2,3-丁二醇的生产现状和市场情况 | 第39-40页 |
| ·论文研究意义和研究内容 | 第40-42页 |
| ·论文研究意义 | 第40页 |
| ·研究内容 | 第40-42页 |
| 第2章 粘质沙雷氏菌生产2,3-丁二醇培养基研究 | 第42-70页 |
| ·引言 | 第42页 |
| ·实验材料 | 第42-44页 |
| ·菌株 | 第42-43页 |
| ·实验仪器与实验试剂 | 第43-44页 |
| ·主要仪器 | 第43页 |
| ·常用试剂 | 第43-44页 |
| ·培养基 | 第44页 |
| ·实验方法 | 第44-47页 |
| ·摇瓶培养方法 | 第44-45页 |
| ·种子驯化 | 第45页 |
| ·温度对菌体生长和发酵的影响 | 第45页 |
| ·装液量对菌体生长和发酵的影响 | 第45页 |
| ·pH对菌体生长和发酵的影响 | 第45页 |
| ·接种量对菌体生长和发酵的影响 | 第45页 |
| ·碳源对菌体生长和发酵的影响 | 第45-46页 |
| ·氮源对菌体生长和发酵的影响 | 第46页 |
| ·不同来源国产蛋白胨和国产酵母粉的筛选 | 第46页 |
| ·不同来源国产蛋白胨单因素实验 | 第46页 |
| ·不同来源国产酵母粉单因素实验 | 第46页 |
| ·有机酸对菌体生长和发酵的影响 | 第46页 |
| ·柠檬酸对菌体生长和发酵的影响 | 第46页 |
| ·乙酸对2,3-丁二醇发酵的影响 | 第46页 |
| ·无机盐对菌体生长和发酵的影响 | 第46页 |
| ·起始蔗糖浓度对菌体生长和发酵的影响 | 第46-47页 |
| ·Plackett-Burman Design设计 | 第47页 |
| ·Response Surface Methodology分析实验 | 第47页 |
| ·培养基优化后的验证实验 | 第47页 |
| ·发酵过程维持不同底物浓度对2,3-丁二醇产量的影响 | 第47页 |
| ·分析方法 | 第47-52页 |
| ·粘质沙雷氏菌菌体浓度测定方法 | 第47-48页 |
| ·蔗糖浓度测定原理及方法 | 第48页 |
| ·产物测定方法 | 第48-50页 |
| ·发酵液中产物的预处理 | 第48-49页 |
| ·气相色谱测定乙偶姻和2,3-丁二醇的浓度 | 第49-50页 |
| ·副产物的测定方法 | 第50-52页 |
| ·发酵液中副产物的预处理 | 第50页 |
| ·高效液相色谱测定有机酸等副产物的浓度 | 第50-52页 |
| ·实验结果与讨论 | 第52-69页 |
| ·种子驯化 | 第52-53页 |
| ·温度对菌体生长和发酵的影响 | 第53页 |
| ·装液量对菌体生长和发酵的影响 | 第53-54页 |
| ·pH对菌体生长和发酵的影响 | 第54-56页 |
| ·初始pH值对菌体生长和发酵的影响 | 第54-55页 |
| ·过程pH值对发酵的影响 | 第55-56页 |
| ·接种量对菌体生长和发酵的影响 | 第56-57页 |
| ·碳源对菌体生长和发酵的影响 | 第57-58页 |
| ·氮源对菌体生长和发酵的影响 | 第58页 |
| ·不同来源国产蛋白胨和酵母粉的筛选 | 第58-60页 |
| ·不同来源国产蛋白胨的单因素摇瓶实验 | 第58-59页 |
| ·不同来源国产酵母粉的单因素摇瓶实验 | 第59-60页 |
| ·有机酸对菌体生长和发酵的影响 | 第60-63页 |
| ·柠檬酸对菌体生长和发酵的影响 | 第60-61页 |
| ·乙酸对菌体生长和发酵的影响 | 第61-63页 |
| ·无机盐对菌体生长和发酵的影响 | 第63-64页 |
| ·起始蔗糖浓度对菌体生长和发酵的影响 | 第64页 |
| ·Plackett-Burman Design设计 | 第64-66页 |
| ·Response Surface Methodology分析实验 | 第66-68页 |
| ·优化培养基后发酵过程曲线 | 第68页 |
| ·发酵过程中维持不同的底物浓度对2,3-丁二醇产量的影响 | 第68-69页 |
| ·本章小结 | 第69-70页 |
| 第3章 发酵工艺优化和补料-分批发酵过程研究 | 第70-81页 |
| ·引言 | 第70页 |
| ·实验材料与分析方法 | 第70-71页 |
| ·菌株 | 第70页 |
| ·主要仪器和试剂 | 第70页 |
| ·主要仪器 | 第70页 |
| ·常用试剂 | 第70页 |
| ·培养基 | 第70-71页 |
| ·分析方法 | 第71页 |
| ·产物得率计算方法 | 第71页 |
| ·实验方法 | 第71-72页 |
| ·分批发酵 | 第71页 |
| ·分批补料发酵 | 第71-72页 |
| ·脉冲补料发酵 | 第71页 |
| ·恒速补料发酵 | 第71页 |
| ·恒底物浓度-呼吸熵(RQ)调控策略 | 第71-72页 |
| ·pH自控-恒底物浓度-RQ调控策略 | 第72页 |
| ·实验结果与讨论 | 第72-79页 |
| ·分批发酵 | 第72-73页 |
| ·分批补料发酵 | 第73-78页 |
| ·脉冲补料策略 | 第73-74页 |
| ·恒速补料策略 | 第74-75页 |
| ·恒底物浓度-RQ调控 | 第75-77页 |
| ·pH自控-恒底物浓度-RQ调控策略 | 第77-78页 |
| ·发酵罐逐级放大实验 | 第78-79页 |
| ·本章小结 | 第79-81页 |
| 第4章 粘质沙雷氏菌表面活性剂缺失工程菌的构建 | 第81-92页 |
| ·引言 | 第81页 |
| ·材料和方法 | 第81-86页 |
| ·菌株、质粒和引物 | 第81-82页 |
| ·实验所用仪器 | 第82页 |
| ·试剂 | 第82页 |
| ·培养基和抗生素 | 第82页 |
| ·粘质沙雷氏菌H30基因组DNA的提取 | 第82页 |
| ·swrw基因片断的扩增 | 第82-83页 |
| ·swrw基因片断PCR反应体系 | 第83页 |
| ·swrw基因片断扩增条件 | 第83页 |
| ·质粒DNA的制备 | 第83-84页 |
| ·swrw基因自杀载体构建 | 第84-85页 |
| ·限制性内切酶酶切体系 | 第84页 |
| ·连接反应体系 | 第84页 |
| ·E.coli S17-1λpir感受态细胞制备 | 第84-85页 |
| ·连接产物转化 | 第85页 |
| ·swrw基因突变-双亲本杂交 | 第85页 |
| ·swrw突变株的鉴定 | 第85-86页 |
| ·PCR鉴定 | 第85页 |
| ·swrw突变菌发酵上清液乳化性能测定 | 第85-86页 |
| ·swrw突变菌发酵上清液泡沫性能测定 | 第86页 |
| ·swrw突变菌与野生菌发酵比较 | 第86页 |
| ·swrw突变菌3.7L罐的发酵 | 第86页 |
| ·实验结果与讨论 | 第86-91页 |
| ·swrw基因片断的扩增 | 第86页 |
| ·自杀载体pUTKm-swrw的构建 | 第86-88页 |
| ·swrw突变体的PCR鉴定 | 第88页 |
| ·swrw突变菌发酵液的乳化性能测定 | 第88页 |
| ·swrw突变菌发酵液的泡沫性能测定 | 第88-89页 |
| ·野生菌和swrw突变株摇瓶发酵比较 | 第89-90页 |
| ·突变株3.7L发酵罐实验 | 第90-91页 |
| ·本章小结 | 第91-92页 |
| 第5章 粘质沙雷氏菌合成2,3-丁二醇相关基因的鉴定 | 第92-106页 |
| ·引言 | 第92页 |
| ·材料与方法 | 第92-97页 |
| ·菌株、质粒和引物 | 第92-93页 |
| ·实验所用仪器 | 第93页 |
| ·实验所用试剂 | 第93页 |
| ·培养基和抗生素 | 第93页 |
| ·粘质沙雷氏菌H30基因组DNA提取 | 第93页 |
| ·2,3-丁二醇代谢途径相关基因序列的获取 | 第93页 |
| ·α-乙酰乳酸合成酶基因和α-乙酰乳酸脱羧酶基因序列的获取 | 第93页 |
| ·2,3-丁二醇脱氢酶基因的获取 | 第93页 |
| ·乙偶姻操纵子的克隆与分析 | 第93-94页 |
| ·PCR反应体系 | 第94页 |
| ·PCR扩增条件 | 第94页 |
| ·2,3-丁二醇脱氢酶基因的克隆与分析 | 第94-95页 |
| ·PCR反应体系 | 第94-95页 |
| ·PCR扩增条件 | 第95页 |
| ·2,3-丁二醇代谢途径相关基因的表达 | 第95-97页 |
| ·限制性酶切反应,纯化及连接反应 | 第95-96页 |
| ·质粒制备 | 第96页 |
| ·大肠杆菌感受态细胞制备 | 第96页 |
| ·质粒以及连接产物转化 | 第96页 |
| ·诱导表达 | 第96-97页 |
| ·SDS-PAGE电泳 | 第97页 |
| ·budA、budB和budC基因的生物信息学分析 | 第97页 |
| ·实验结果与讨论 | 第97-104页 |
| ·2,3-丁二醇代谢相关基因序列的获取 | 第97-98页 |
| ·乙偶姻操纵子的克隆 | 第98页 |
| ·乙偶姻操纵子测序结果分析 | 第98-100页 |
| ·2,3-丁二醇脱氢酶基因的克隆 | 第100页 |
| ·2,3-丁二醇脱氢酶基因序列的分析 | 第100-101页 |
| ·2,3-丁二醇代谢途径相关基因的表达 | 第101-103页 |
| ·budA、budB和budC基因表达载体的构建 | 第101-102页 |
| ·重组载体的双酶切验证和测序 | 第102页 |
| ·budA、budB和budC基因的诱导表达 | 第102-103页 |
| ·budA、budB和budC基因的生物信息学分析 | 第103-104页 |
| ·本章小结 | 第104-106页 |
| 第6章 2,3-丁二醇合成调控机制研究 | 第106-125页 |
| ·引言 | 第106页 |
| ·实验材料与方法 | 第106-112页 |
| ·菌株、质粒和引物 | 第106-107页 |
| ·实验所用仪器 | 第107页 |
| ·实验所用试剂 | 第107页 |
| ·培养基和抗生素 | 第107页 |
| ·粘质沙雷氏菌H30基因组DNA提取 | 第107页 |
| ·调控因子budR突变菌的构建 | 第107-108页 |
| ·budR基因片断的扩增体系 | 第107-108页 |
| ·budR基因片断的扩增条件 | 第108页 |
| ·限制性内切酶酶切体系 | 第108页 |
| ·连接反应体系 | 第108页 |
| ·E.coli S17-1λpir感受态细胞制备 | 第108页 |
| ·连接产物转化 | 第108页 |
| ·budR基因突变-双亲本杂交 | 第108页 |
| ·budR突变菌的验证 | 第108-109页 |
| ·budR缺失对粘质沙雷氏菌生长、产酸和乙偶姻合成的影响 | 第109页 |
| ·budR缺失对粘质沙雷氏菌生长的影响 | 第109页 |
| ·budR缺失对粘质沙雷氏菌产酸的影响 | 第109页 |
| ·budR缺失对粘质沙雷氏菌产乙偶姻的影响 | 第109页 |
| ·粘质沙雷氏菌H30中2,3-丁二醇脱氢酶独立存在的验证 | 第109页 |
| ·乙偶姻操纵子的启动子分析 | 第109-111页 |
| ·budR和启动子区域的扩增 | 第109页 |
| ·启动子:lacZ融合报告载体的构建 | 第109-111页 |
| ·budR对启动子区域转录水平的调控 | 第111页 |
| ·外部环境对乙偶姻操纵子转录水平的影响 | 第111-112页 |
| ·粘质沙雷氏菌电转感受态细胞制备 | 第111页 |
| ·电转化方法 | 第111页 |
| ·pH对乙偶姻操纵子转录水平的影响 | 第111页 |
| ·溶氧对乙偶姻操纵子转录水平的影响 | 第111页 |
| ·有机酸对乙偶姻操纵子转录水平的影响 | 第111-112页 |
| ·β-半乳糖苷酶活性测定 | 第112页 |
| ·实验结果与讨论 | 第112-123页 |
| ·budR突变株的构建 | 第112-114页 |
| ·budR基因片断的扩增 | 第112-113页 |
| ·自杀性载体pUTKm-budR的构建 | 第113页 |
| ·budR基因突变和突变菌的验证 | 第113-114页 |
| ·budR对粘质沙雷氏菌生长、产酸和乙偶姻合成的影响 | 第114-117页 |
| ·budR对粘质沙雷氏菌生长的影响 | 第114-116页 |
| ·budR对粘质沙雷氏菌产酸的影响 | 第116页 |
| ·budR对粘质沙雷氏菌合成乙偶姻的影响 | 第116-117页 |
| ·粘质沙雷氏菌H30中2,3-丁二醇脱氢酶独立存在的验证 | 第117-119页 |
| ·budR对操纵子中启动子的影响和环境因素对启动子的影响分析 | 第119-123页 |
| ·budR和budA启动子的扩增 | 第119页 |
| ·pUC-pbud载体构建 | 第119-120页 |
| ·lacZ报告载体构建 | 第120页 |
| ·budR对启动子区域转录水平的调控 | 第120-121页 |
| ·外部环境对乙偶姻操纵子转录水平的影响 | 第121-123页 |
| ·本章小结 | 第123-125页 |
| 第7章 粘质沙雷氏菌中2,3-丁二醇脱氢酶过表达体系构建 | 第125-135页 |
| ·引言 | 第125页 |
| ·材料与方法 | 第125-129页 |
| ·菌株、质粒和引物 | 第125页 |
| ·实验所用仪器 | 第125-126页 |
| ·实验所用试剂 | 第126页 |
| ·培养基和抗生素 | 第126页 |
| ·肺炎克雷伯氏菌基因组DNA提取 | 第126页 |
| ·BDH表达载体的构建 | 第126-127页 |
| ·PCR扩增BDH基因 | 第126-127页 |
| ·BDH与pUC-pbud连接 | 第127页 |
| ·连接产物转化 | 第127页 |
| ·重组质粒的验证和测序 | 第127页 |
| ·重组质粒pPbud-BDH电转粘质沙雷氏菌H30 | 第127页 |
| ·BDH在粘质沙雷氏菌H30中的表达情况 | 第127页 |
| ·BDH过表达对粘质沙雷氏菌H30发酵产乙偶姻和2,3-丁二醇的影响 | 第127-128页 |
| ·2,3-丁二醇脱氢酶活性测定方法 | 第128页 |
| ·细胞破碎条件 | 第128页 |
| ·Bradford法测定蛋白含量 | 第128-129页 |
| ·溶液的配制 | 第128页 |
| ·检测方法 | 第128-129页 |
| ·牛血清蛋白标准曲线 | 第129页 |
| ·BDH重组菌3.7L发酵罐实验 | 第129页 |
| ·实验结果 | 第129-134页 |
| ·BDH基因的扩增 | 第129-130页 |
| ·pPbud-BDH载体的构建 | 第130页 |
| ·BDH在粘质沙雷氏菌H30中的表达情况分析 | 第130-131页 |
| ·BDH过表达对粘质沙雷氏菌产乙偶姻和2,3-丁二醇的影响 | 第131-133页 |
| ·重组菌3.7L发酵罐实验 | 第133-134页 |
| ·本章小结 | 第134-135页 |
| 第8章 总结与展望 | 第135-138页 |
| ·论文总结 | 第135-136页 |
| ·展望 | 第136-138页 |
| 参考文献 | 第138-150页 |
| 致谢 | 第150-151页 |
| 博士期间发表的论文与专利 | 第151-152页 |
| 附录 英文缩写 | 第152页 |
