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溶氧影响谷氨酸发酵代谢的机制及代谢通量分析

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溶氧影响谷氨酸发酵代谢的机制及代谢通量分析
论文目录
 
摘要第1-6页
Abstract第6-11页
第一章 综述第11-24页
  1.1 谷氨酸的性质与用途第11页
  1.2 谷氨酸棒杆菌简介第11-12页
  1.3 谷氨酸棒状杆菌发酵产谷氨酸的研究现状第12-17页
    1.3.1 细胞表面结构对谷氨酸分泌的影响第12-14页
    1.3.2 谷氨酸合成途径中α-酮戊二酸节点处的调控作用第14-15页
    1.3.3 回补途径对谷氨酸合成的重要影响第15-16页
    1.3.4 谷氨酸棒杆菌过量合成谷氨酸的机理第16-17页
    1.3.5 溶氧对微生物发酵的影响及多尺度参数相关分析第17页
  1.4 胞内氧化还原平衡及其对谷氨酸发酵的调控作用第17-19页
  1.5 代谢流分析第19-22页
    1.5.1 化学计量学和流平衡分析第19-20页
    1.5.2 ~(13)C代谢流分析第20-21页
    1.5.3 代谢流的计算方法第21-22页
    1.5.4 其它代谢流分析方法第22页
    1.5.5 对谷氨酸棒杆菌过量合成谷氨酸的代谢流分析研究进展第22页
  1.6 课题研究的背景、内容及意义第22-24页
第二章 材料与方法第24-31页
  2.1 实验材料第24-26页
    2.1.1 菌种第24页
    2.1.2 糖蜜、玉米浆第24页
    2.1.3 主要试剂第24-25页
    2.1.4 主要仪器第25-26页
  2.2 培养基配方第26页
    2.2.1 保藏斜面第26页
    2.2.2 活化斜面第26页
    2.2.3 一级种子第26页
    2.2.4 二级种子第26页
    2.2.5 发酵培养基第26页
  2.3 培养方法第26-28页
    2.3.1 菌种保藏及活化第26页
    2.3.2 斜面培养第26页
    2.3.3 种子培养方法第26-27页
    2.3.4 发酵罐补料分批培养第27-28页
  2.4 分析测定方法第28-31页
    2.4.1 发酵过程在线数据的采集第28页
    2.4.2 离线pH第28页
    2.4.3 OD测定第28页
    2.4.4 菌体干重与OD值之间的换算第28页
    2.4.5 谷氨酸、乳酸测定方法第28-29页
    2.4.6 发酵液中残糖的测定第29页
    2.4.7 耗氨量第29页
    2.4.8 发酵液中氨基酸的测定第29页
    2.4.9 发酵液中有机酸的测定第29页
    2.4.10 发酵液中有机酸、氨基酸的测定步骤第29-30页
    2.4.11 酶活测定方法第30-31页
第三章 谷氨酸棒状杆菌在不同溶氧条件下发酵时的代谢途径通量差异第31-40页
  3.1 典型谷氨酸发酵过程的参数曲线第31-32页
  3.2 不同溶氧水平的控制策略第32页
  3.3 不同溶氧水平对菌体生长和产谷氨酸的影响第32-33页
  3.4 溶氧对耗氧速率、二氧化碳释放速率、谷氨酸合成速率及糖耗速率等动力学参数的影响第33-34页
  3.5 不同溶氧水平对有机酸、氨基酸积累量的影响第34-38页
    3.5.1 丙酮酸的积累量第34-35页
    3.5.2 胞外乳酸和乙酸的浓度变化趋势第35-36页
    3.5.3 胞外TCA循环途径中有机酸的浓度变化趋势第36-37页
    3.5.4 胞外副产物氨基酸的浓度变化趋势第37-38页
  3.6 本章小结第38-40页
第四章 溶氧对谷氨酸合成路径中关键酶酶活及胞内氧化还原平衡的影响第40-49页
  4.1 不同溶氧条件下发酵的关键酶酶活差异第40-41页
    4.1.1 谷氨酸脱氢酶简介第40页
    4.1.2 乳酸脱氢酶简介第40页
    4.1.3 GDH酶活和LDH酶活的测定原理第40-41页
    4.1.4 不同溶氧水平下发酵谷氨酸脱氢酶(GDH)酶活和乳酸脱氢酶(LDH)酶活的变化趋势第41页
  4.2 不同溶氧条件下发酵过程中胞内氧化还原电势的差异及其对代谢的影响第41-48页
    4.2.1 细胞代谢过程中的碳源溢流现象(Overflow Metabolism)第41-42页
    4.2.2 胞内氧化还原平衡的调节第42-43页
    4.2.3 胞内辅酶的定量测定第43-46页
    4.2.4 溶氧对胞内氧化还原平衡的影响第46-48页
  4.3 本章小结第48-49页
第五章 ~(13)C-MFA方法的建立及其在谷氨酸发酵过程代谢通量分析中的应用第49-71页
  5.1 微型全息式生物反应器第49页
  5.2 合成培养基组成第49-50页
  5.3 微型反应器的特性考察第50-54页
    5.3.1 Mini反应器的缺陷第50页
    5.3.2 对mini罐的改进第50-51页
    5.3.3 改进后的结果第51-54页
  5.4 快速取样方法的建立第54-55页
    5.4.1 冷盐水包裹的离心管淬灭法第54页
    5.4.2 冷甲醇淬灭法第54页
    5.4.3 快速离心法第54-55页
  5.5 几种胞内代谢物提取方法的比较第55-57页
    5.5.1 四种胞内物质提取方法的效果比较分析第55-56页
    5.5.2 破碎效果的比较第56-57页
  5.6 ~(13)C标记实验第57-58页
    5.6.1 参数检测第57-58页
    5.6.2 胞内游离氨基酸检测步骤第58页
    5.6.3 GC-MS测定氨基酸的设定条件第58页
    5.6.4 可测得的代谢物浓度变化速率的测定方法第58页
  5.7 谷氨酸棒杆菌发酵产谷氨酸的代谢模型的建立第58-61页
  5.8 运用FIATFLUX软件计算关键节点处的代谢比例第61-65页
    5.8.1 根据同位素标记信息计算代谢流比率第62-64页
    5.8.2 高溶氧与氧限制条件下发酵过程中关键节点的代谢通量比例比较分析第64-65页
  5.9 全局代谢通量的计算第65-69页
  5.10 本章小结第69-71页
第六章 总结与展望第71-73页
  6.1 总结第71页
  6.2 展望第71-73页
参考文献第73-78页
致谢第78页

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