| 摘要 | 第5-8页 |
| abstract | 第8-11页 |
| 第1章 绪论 | 第17-40页 |
| 1.1 乳酸概述 | 第17-20页 |
| 1.1.1 乳酸的性质 | 第17-18页 |
| 1.1.2 乳酸及其衍生物 | 第18-19页 |
| 1.1.3 乳酸的生产方法 | 第19-20页 |
| 1.2 微生物发酵过程研究 | 第20-22页 |
| 1.2.1 菌种改造技术 | 第20-21页 |
| 1.2.2 发酵过程优化技术 | 第21-22页 |
| 1.3 微生物微观代谢分析技术研究进展 | 第22-25页 |
| 1.3.1 微生物代谢通量分析 | 第23-24页 |
| 1.3.1.1 基于化学计量学的代谢通量分析 | 第23页 |
| 1.3.1.2 基于同位素标记的~(13)C示踪代谢通量分析 | 第23-24页 |
| 1.3.2 微生物代谢物组学的研究 | 第24-25页 |
| 1.3.2.1 代谢组学的定义 | 第24页 |
| 1.3.2.2 代谢物组学的分析流程,仪器、分析技术及应用 | 第24-25页 |
| 1.4 微生物乳酸发酵过程研究 | 第25-29页 |
| 1.4.1 乳酸菌种研究 | 第25-26页 |
| 1.4.2 微生物乳酸发酵工艺研究 | 第26-27页 |
| 1.4.3 微生物乳酸发酵代谢研究 | 第27-28页 |
| 1.4.4 微生物中NADH代谢研究 | 第28-29页 |
| 1.5 发酵过程中氧代谢研究进展 | 第29-34页 |
| 1.5.1 发酵过程中氧代谢表征参数 | 第29-31页 |
| 1.5.2 生理状态参数(OUR)在发酵过程中的应用 | 第31-33页 |
| 1.5.3 乳酸发酵过程中氧代谢研究 | 第33-34页 |
| 1.6 渗透压对于有机酸发酵影响的研究进展 | 第34-37页 |
| 1.6.1 渗透压对于菌体生长和代谢的影响 | 第35-36页 |
| 1.6.2 高渗透压应激调节的研究现状 | 第36-37页 |
| 1.7 本课题的研究内容与意义 | 第37-40页 |
| 第2章 材料与方法 | 第40-48页 |
| 2.1 实验材料 | 第40-46页 |
| 2.1.1 菌种 | 第40页 |
| 2.1.2 主要仪器 | 第40-41页 |
| 2.1.3 常用试剂 | 第41-43页 |
| 2.1.4 培养基配方 | 第43-45页 |
| 2.1.4.1 茄子瓶培养基 | 第43-44页 |
| 2.1.4.2 种子培养基 | 第44页 |
| 2.1.4.3 发酵培养基 | 第44-45页 |
| 2.1.4.4 合成培养基 | 第45页 |
| 2.1.5 培养方法 | 第45-46页 |
| 2.1.5.1 菌种保藏 | 第45页 |
| 2.1.5.2 茄子斜面培养 | 第45页 |
| 2.1.5.3 种子培养 | 第45页 |
| 2.1.5.4 发酵培养 | 第45-46页 |
| 2.2 常规分析和测定方法 | 第46-48页 |
| 2.2.1 pH,DO和ORP测定 | 第46页 |
| 2.2.2 发酵过程尾气分析 | 第46页 |
| 2.2.3 菌体生物量的测定 | 第46页 |
| 2.2.4 发酵液中葡萄糖和L-乳酸的测定 | 第46页 |
| 2.2.5 发酵液渗透压的测定 | 第46页 |
| 2.2.6 有机酸和乙偶姻的测定 | 第46页 |
| 2.2.7 氨基酸的测定 | 第46-48页 |
| 第3章 L.paracasei发酵生产L-乳酸过程中生理代谢特性的研究 | 第48-64页 |
| 3.1 引言 | 第48页 |
| 3.2 材料与方法 | 第48-49页 |
| 3.2.1 培养方法 | 第48页 |
| 3.2.2 数据处理 | 第48-49页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第49-62页 |
| 3.3.1 拟干酪乳杆菌发酵L-乳酸过程中菌体宏观代谢的研究及其模型建立 | 第49-55页 |
| 3.3.2 发酵过程中宏观氧代谢基本特性的研究 | 第55-56页 |
| 3.3.3 基于菌体二氧化碳释放速率(CER)和呼吸商(RQ)分析的发酵工艺探索 | 第56-62页 |
| 3.4 本章小结 | 第62-64页 |
| 第4章 基于过程氧代谢调控分析的OUR控制工艺优化 | 第64-101页 |
| 4.1 引言 | 第64-65页 |
| 4.2 材料与方法 | 第65-69页 |
| 4.2.1 OUR控制 | 第66页 |
| 4.2.2 中和剂 | 第66页 |
| 4.2.3 冷模实验 | 第66页 |
| 4.2.4 酶活测定 | 第66-67页 |
| 4.2.4.1 NADH氧化酶 | 第66页 |
| 4.2.4.2 3-磷酸甘油醛脱氢酶 | 第66页 |
| 4.2.4.3 丙酮酸激酶 | 第66-67页 |
| 4.2.4.4 乳酸脱氢酶 | 第67页 |
| 4.2.5 蛋白含量测定 | 第67页 |
| 4.2.6 L.paracasei电子传递链还原能力的定量 | 第67页 |
| 4.2.7 胞内ROS水平测定 | 第67页 |
| 4.2.8 胞内NAD~+和NADH和发酵液乙醇含量测定 | 第67页 |
| 4.2.9 胞内代谢物测定 | 第67-68页 |
| 4.2.9.1 快速取样、淬灭和提取胞内代谢物 | 第67页 |
| 4.2.9.2 GC-MS分析胞内代谢物 | 第67-68页 |
| 4.2.9.3 数据统计分析和可视化 | 第68页 |
| 4.2.10 菌体蛋白氨基酸测定 | 第68页 |
| 4.2.10.1 氨基酸提取 | 第68页 |
| 4.2.10.2 氨基酸衍生化 | 第68页 |
| 4.2.10.3 GC-MS测定 | 第68页 |
| 4.2.11 发酵液流变特性测定 | 第68-69页 |
| 4.2.12 代谢通量分析 | 第69页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第69-98页 |
| 4.3.1 不同OUR水平下,拟干酪乳杆菌氧代谢特性的比较 | 第69-71页 |
| 4.3.2 不同OUR水平下,细胞生长、乳酸生产和葡萄糖消耗的比较 | 第71-73页 |
| 4.3.3 不同OUR水平下,胞内生理生化参数的变化 | 第73-78页 |
| 4.3.4 不同OUR水平下,胞内代谢物的变化 | 第78-83页 |
| 4.3.5 OUR水平对胞内代谢流分布的影响 | 第83-92页 |
| 4.3.5.1 菌体生长期,OUR水平对胞内代谢分布的影响 | 第83-87页 |
| 4.3.5.2 生长稳定期,OUR水平对胞内代谢分布的影响 | 第87-92页 |
| 4.3.6 基于两阶段OUR控制的乳酸发酵过程优化 | 第92-93页 |
| 4.3.7 不同中和剂对工程参数OTR以及菌体氧代谢OUR的影响 | 第93-98页 |
| 4.3.7.1 不同中和剂对拟干酪乳杆菌氧代谢以及发酵表现的影响 | 第93-96页 |
| 4.3.7.2 乳酸盐类型和浓度对于液体流变特性的影响 | 第96-98页 |
| 4.4 本章小结及讨论 | 第98-101页 |
| 第5章 渗透压对于拟干酪乳杆菌L-乳酸生物合成的影响 | 第101-119页 |
| 5.1 引言 | 第101-102页 |
| 5.2 材料与方法 | 第102-103页 |
| 5.2.1 初始葡萄糖浓度对发酵的影响 | 第102页 |
| 5.2.2 高糖浓度下,不同中和剂对拟干酪乳杆菌发酵生产L-乳酸的影响 | 第102页 |
| 5.2.3 铵根离子、乳酸根离子和初始渗透压对发酵的影响 | 第102页 |
| 5.2.4 潜在渗透压保护剂筛选 | 第102页 |
| 5.2.5 渗透压保护剂脯氨酸添加效果 | 第102页 |
| 5.2.6 中和剂组合策略 | 第102页 |
| 5.2.7 细胞膜脂肪酸测定 | 第102-103页 |
| 5.2.7.1 样品处理 | 第102-103页 |
| 5.2.7.2 GC-MS测定方法 | 第103页 |
| 5.2.8 胞内代谢物测定 | 第103页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第103-118页 |
| 5.3.1 不同初始葡萄糖浓度对发酵的影响 | 第103-104页 |
| 5.3.2 Ca(OH)_2和NH_4OH作中和剂时,高糖发酵生产L-乳酸的生理基本特性研究 | 第104-107页 |
| 5.3.3 渗透压对于L.paracasei发酵生产L-乳酸的影响 | 第107-109页 |
| 5.3.4 渗透压对细胞膜脂肪酸组成的影响 | 第109-111页 |
| 5.3.5 高渗应激下,基于胞内代谢轮廓分析的潜在渗透压保护剂选择 | 第111-116页 |
| 5.3.6 中和剂组合策略降低环境渗透压,提高发酵效率 | 第116-118页 |
| 5.4 本章小结 | 第118-119页 |
| 第6章 新型基因编码荧光探针Frex在检测拟干酪乳杆菌胞内NADH中的应用 | 第119-136页 |
| 6.1 引言 | 第119-120页 |
| 6.2 材料与方法 | 第120-121页 |
| 6.2.1 微生物 | 第120-121页 |
| 6.2.2 pH对重组菌LF生长和代谢的影响 | 第121页 |
| 6.2.3 重组菌LF和原始菌NCBIO01在5 L反应器中培养方法 | 第121页 |
| 6.2.4 离线检测Frex荧光样品处理方法 | 第121页 |
| 6.2.5 静息细胞培养 | 第121页 |
| 6.2.6 荧光检测条件和原始荧光数据处理 | 第121页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第121-135页 |
| 6.3.1 pH对LF生长和代谢的影响 | 第121-123页 |
| 6.3.2 重组菌LF与原始菌NCBIO01在5 L罐中生长和代谢情况的比较 | 第123-126页 |
| 6.3.3 Frex离线荧光测定方法的建立 | 第126-127页 |
| 6.3.4 Frex探针测定胞内NADH水平对环境扰动的响应 | 第127-132页 |
| 6.3.4.1 Frex探针特异性响应NADH | 第128页 |
| 6.3.4.2 葡萄糖浓度对胞内NADH水平的影响 | 第128-129页 |
| 6.3.4.3 Frex对于丙酮酸浓度的响应 | 第129-130页 |
| 6.3.4.4 Frex对于呼吸链抑制剂鱼藤酮的响应 | 第130页 |
| 6.3.4.5 Frex对于氧化还原环境ORP的响应 | 第130-132页 |
| 6.3.5 不同OUR水平对胞内NADH含量的影响 | 第132-135页 |
| 6.4 本章小结 | 第135-136页 |
| 第7章 结论与展望 | 第136-140页 |
| 7.1 结论 | 第136-138页 |
| 7.2 创新点 | 第138页 |
| 7.3 展望 | 第138-140页 |
| 参考文献 | 第140-154页 |
| 致谢 | 第154-155页 |
| 攻读博士期间撰写的论文及专利 | 第155-156页 |
| 附录Ⅰ | 第156-157页 |
| 附录Ⅱ | 第157页 |
