基于玉米秸秆的槐糖脂生产及内酯化酶的异源表达与体外催化性能研究
发布时间：2025-05-06 22:23
槐糖脂（Sophorolipids,SL）作为一种糖脂类生物表面活性剂,毒性低,可降解,且环境兼容性较好,广泛应用于石油、环保、医药和食品等领域。槐糖脂不仅具备良好的乳化、分散和增溶等理化特性,且一些特殊类型的槐糖脂所具有抗菌、抗炎和抗肿瘤等生物活性,这使其在医药领域更具研究价值。然而,槐糖脂并没有如其表现出来的优势那样投入到大规模的工业生产和应用中去。相对于化学表面活性剂,槐糖脂的生产成本相对较高,且槐糖脂产物中成分较为复杂,导致其终产物所具有的物理化学特性依赖于不同类型槐糖脂的组成比例,而这两个因素已成为限制槐糖脂应用的最主要障碍。为了解决槐糖脂产物多样性的问题,本研究利用毕赤酵母（Pichia pastoris）GS115对球拟假丝酵母Candida bombicola ATCC 22214中的内酯型槐糖脂合成途径中的关键酶——内酯化酶进行异源表达,并将酶应用于体外催化,将酸型槐糖脂转化为更具药用价值的内酯型槐糖脂。在优化酶的诱导表达条件后,以硫酸铵沉淀及His标签亲和层析对酶纯化获得纯度较高的内酯化酶。对纯化后的酶进行相关酶学性质表征,并测定其体外催化酸型槐糖脂内酯化反应的模式及...
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 槐糖脂简介
1.1.1 生物表面活性剂
1.1.2 槐糖脂的结构及性质
1.2 槐糖脂的应用
1.2.1 石油开采应用
1.2.2 在食品工业中的应用
1.2.3 在环境保护中的应用
1.2.4 在医药行业的应用
1.3 槐糖脂的生物合成
1.3.1 槐糖脂的合成途径
1.3.2 槐糖脂合成所需的特异性酶
1.4 内酯化酶的研究进展
1.4.1 内酯化酶的来源
1.4.2 内酯化酶的结构与性质
1.5 槐糖脂廉价底物生产的研究进展
1.5.1 国外的研究进展
1.5.2 国内的研究进展
1.6 木质纤维素生物炼制的工艺
1.6.1 预处理工艺
1.6.2 水解工艺
1.6.3 脱毒工艺
1.7 影响槐糖脂产量的发酵参数
1.7.1 发酵温度
1.7.2 发酵液pH
1.7.3 溶氧
1.7.4 发酵时间
1.8 研究目的及意义
1.9 技术路线
第二章 内酯化酶的异源表达及酶学性质研究
引言
2.1 实验材料
2.1.1 菌株和质粒
2.1.2 工具酶及试剂
2.1.3 主要仪器
2.1.4 溶液和培养基
2.2 实验方法
2.2.1 内酯化酶基因的克隆
2.2.2 内酯化酶基因重组表达载体的构建
2.2.3 重组表达载体的氯化锂转化
2.2.4 重组毕赤酵母的筛选和鉴定
2.2.5 重组毕赤酵母的诱导表达
2.2.6 内酯化酶蛋白的纯化
2.3 分析方法
2.3.1 生物量测定
2.3.2 内酯化酶蛋白的SDS-PAGE分析
2.3.3 内酯化酶的酶活力测定
2.3.4 内酯化酶的酶学性质研究
2.4 结果与分析
2.4.1 BCA法测蛋白浓度的标准曲线绘制
2.4.2 内酯化酶基因克隆载体的构建
2.4.3 pPICZαB-CBLE表达载体的构建
2.4.4 重组毕赤酵母GS115/pPICZαB-CBLE的筛选和鉴定
2.4.5 诱导温度对GS115/ pPICZαB-CBLE产酶的影响
2.4.6 起始诱导菌体量对GS115/ pPICZαB-CBLE产酶的影响
2.4.7 甲醇浓度对GS115/ pPICZαB-CBLE产酶的影响
2.4.8 诱导时间对GS115/ pPICZαB-CBLE产酶的影响
2.4.9 pH对内酯化酶酶活力和稳定性的影响
2.4.10 温度对内酯化酶酶活力和热稳定性的影响
2.4.11 金属离子和EDTA对内酯化酶酶活力的影响
2.5 讨论
2.6 本章小结
第三章 玉米秸秆发酵生产槐糖脂的研究
引言
3.1 实验材料
3.1.1 材料和试剂
3.1.2 主要仪器
3.1.3 培养基和培养方法
3.2 实验方法
3.2.1 玉米秸秆水解液的制备
3.2.2 水解液的脱毒
3.2.3 水解液发酵生产槐糖脂条件的探究
3.3 检测方法
3.3.1 纤维素酶酶活的测定
3.3.2 葡萄糖含量的检测
3.3.3 水解液脱毒效果的检测
3.3.4 槐糖脂产量的测定
3.4 结果与分析
3.4.1 C.bombicola生长曲线的绘制
3.4.2 葡萄糖标准曲线的绘制
3.4.3 酶解葡萄糖含量的测定
3.4.4 活性炭添加量对水解液脱毒效果的影响
3.4.5 处理温度和处理时间对水解液脱毒效果的影响
3.4.6 水解液脱毒效果的评价
3.4.7 疏水碳源对槐糖脂产量的影响
3.4.8 氮源对槐糖脂产量的影响
3.4.9 金属离子对槐糖脂产量的影响
3.4.10 初始pH对槐糖脂产量的影响
3.4.11 发酵温度对槐糖脂产量的影响
3.5 讨论
3.6 本章小结
结论
参考文献
个人简介
致谢
本文编号：4043178
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 槐糖脂简介
1.1.1 生物表面活性剂
1.1.2 槐糖脂的结构及性质
1.2 槐糖脂的应用
1.2.1 石油开采应用
1.2.2 在食品工业中的应用
1.2.3 在环境保护中的应用
1.2.4 在医药行业的应用
1.3 槐糖脂的生物合成
1.3.1 槐糖脂的合成途径
1.3.2 槐糖脂合成所需的特异性酶
1.4 内酯化酶的研究进展
1.4.1 内酯化酶的来源
1.4.2 内酯化酶的结构与性质
1.5 槐糖脂廉价底物生产的研究进展
1.5.1 国外的研究进展
1.5.2 国内的研究进展
1.6 木质纤维素生物炼制的工艺
1.6.1 预处理工艺
1.6.2 水解工艺
1.6.3 脱毒工艺
1.7 影响槐糖脂产量的发酵参数
1.7.1 发酵温度
1.7.2 发酵液pH
1.7.3 溶氧
1.7.4 发酵时间
1.8 研究目的及意义
1.9 技术路线
第二章 内酯化酶的异源表达及酶学性质研究
引言
2.1 实验材料
2.1.1 菌株和质粒
2.1.2 工具酶及试剂
2.1.3 主要仪器
2.1.4 溶液和培养基
2.2 实验方法
2.2.1 内酯化酶基因的克隆
2.2.2 内酯化酶基因重组表达载体的构建
2.2.3 重组表达载体的氯化锂转化
2.2.4 重组毕赤酵母的筛选和鉴定
2.2.5 重组毕赤酵母的诱导表达
2.2.6 内酯化酶蛋白的纯化
2.3 分析方法
2.3.1 生物量测定
2.3.2 内酯化酶蛋白的SDS-PAGE分析
2.3.3 内酯化酶的酶活力测定
2.3.4 内酯化酶的酶学性质研究
2.4 结果与分析
2.4.1 BCA法测蛋白浓度的标准曲线绘制
2.4.2 内酯化酶基因克隆载体的构建
2.4.3 pPICZαB-CBLE表达载体的构建
2.4.4 重组毕赤酵母GS115/pPICZαB-CBLE的筛选和鉴定
2.4.5 诱导温度对GS115/ pPICZαB-CBLE产酶的影响
2.4.6 起始诱导菌体量对GS115/ pPICZαB-CBLE产酶的影响
2.4.7 甲醇浓度对GS115/ pPICZαB-CBLE产酶的影响
2.4.8 诱导时间对GS115/ pPICZαB-CBLE产酶的影响
2.4.9 pH对内酯化酶酶活力和稳定性的影响
2.4.10 温度对内酯化酶酶活力和热稳定性的影响
2.4.11 金属离子和EDTA对内酯化酶酶活力的影响
2.5 讨论
2.6 本章小结
第三章 玉米秸秆发酵生产槐糖脂的研究
引言
3.1 实验材料
3.1.1 材料和试剂
3.1.2 主要仪器
3.1.3 培养基和培养方法
3.2 实验方法
3.2.1 玉米秸秆水解液的制备
3.2.2 水解液的脱毒
3.2.3 水解液发酵生产槐糖脂条件的探究
3.3 检测方法
3.3.1 纤维素酶酶活的测定
3.3.2 葡萄糖含量的检测
3.3.3 水解液脱毒效果的检测
3.3.4 槐糖脂产量的测定
3.4 结果与分析
3.4.1 C.bombicola生长曲线的绘制
3.4.2 葡萄糖标准曲线的绘制
3.4.3 酶解葡萄糖含量的测定
3.4.4 活性炭添加量对水解液脱毒效果的影响
3.4.5 处理温度和处理时间对水解液脱毒效果的影响
3.4.6 水解液脱毒效果的评价
3.4.7 疏水碳源对槐糖脂产量的影响
3.4.8 氮源对槐糖脂产量的影响
3.4.9 金属离子对槐糖脂产量的影响
3.4.10 初始pH对槐糖脂产量的影响
3.4.11 发酵温度对槐糖脂产量的影响
3.5 讨论
3.6 本章小结
结论
参考文献
个人简介
致谢
本文编号：4043178
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