论文总字数：22099字

摘 要

琥珀酸是一种优异的四碳酸化学平台制品，可被广泛地应用于药物制备、精细化工产品和可生物降解的聚合物方面。在琥珀酸的发酵工业生产过程中，要维持微生物需要的生存和生产pH条件，就要不断地添加碱性物质中和，这样会产生大量的能源浪费并且污染下游环境。若提高菌株的耐酸性，就能有效地降低发酵生产成本，产生巨大经济效益，或赋予环境微生物特定的抗逆性，从而更好的应用于污染环境修复。同时由于生产菌株酸耐受性的增加，最终产量还会得到进一步提高，并且酸性pH发酵有助于抑制杂菌污染。

本实验就采用进化代谢法筛选得到的pH为6.1条件下突变菌株NJ6103在利用碳酸钠调节pH进行3 L罐厌氧发酵时，共消耗34 g/L的葡萄糖，产生20.09 g/L的丁二酸。相比于对照菌株NJ113,丁二酸的量提高了39.05%。

关键词：琥珀酸；琥珀酸放线杆菌；耐酸性；进化代谢

ABSTRACT

As a member of C4-dicarboxylic acid family,succinic acid can be used as a precursor of numerous products, including pharmaceuticals,fine chemicals and biodegradable polymers. To maintain the microbes need to survive and produce pH conditions, we must continue to add alkaline substances in the production of succinic acid fermentation industry. This will cause a lot of energy waste and pollute downstream environment.If we can increase the acid tolerance of strains, the fermentation production costs will be reduced effectively.It can also leads to huge economic benefits.And it gives environmental microbial specific resistance by specific resistance of environmental microbiology,so as to better apply to pollution repair.Due to the increase in acid tolerance of production strains, the final productions was improved, and the acidic fermentation conditions was helpful for the inhibition of the bacterial contamination..

In this study, when mutant NJ6103 which was obtained by metabolic evolution selection underwent anaerobic fermentation using sodium carbonate as pH regulator in 3 L fermenter,totally cosumed 34 g/L glucose,produced 20.09 g/L succinic acid. Compared with the control strain NJ113, the amount of succinate increased by 39.05%

Keywords:Succinic acid;Actinobacillus succinogenes;Acid tolerance; Metabolic evolution

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 立题背景 1

1.2 琥珀酸的性质 1

1.3 琥珀酸的应用 2

1.4 琥珀酸的生产方法 3

1.4.1 化学合成法 3

1.4.2 微生物发酵法 4

1.4.3 合成方法的比较 4

1.5 琥珀酸生产菌株的筛选 5

1.5.1 常温室压等离子体诱变技术 5

1.5.2 基因组重组技术 5

1.5.3 进化代谢选育 6

1.6 立题意义 6

1.7 国内外研究现状 7

1.8 本课题的研究目标与研究内容 8

1.8.1 研究目标 8

1.8.2 研究内容 8

第二章 材料和方法 9

2.1 实验材料 9

2.1.1 菌株 9

2.1.2 培养基 9

2.1.3 实验仪器 9

2.1.4 实验试剂 10

2.2 实验方法 11

2.2.1 种子培养 11

2.2.2 进化代谢育种 11

2.2.3 进化代谢连续培养 12

2.2.4 菌株筛选 13

2.2.5 发酵 13

2.3 分析方法 13

2.3.1 菌体浓度测定 13

2.3.2 有机酸含量测定 13

2.3.3 葡萄糖浓度测定 13

2.3.4 琥珀酸产率及生产强度定义 14

第三章 结果与讨论 15

3.1 不同pH条件下菌株的进化代谢选育图 15

3.2 突变菌株的遗传稳定性实验 15

3.3 3 L发酵罐厌氧发酵 16

第四章 结论与展望 17

4.1 结论 17

4.2 不足之处与展望 17

4.2.1 不足之处 17

4.2.2 展望 17

参考文献 18

致 谢 22

第一章 绪论

1.1 立题背景

琥珀酸作为一种优异的化合物制品,也可以当作多数紧要的中间产物和专业化学产品。因为它的商品化,所以它可以代替许多的在苯和石化作为中间产物的基础上生产出来的产品^[1−3]。用应用石化法经过顺式丁烯二酐从丁烷产出琥珀酸是常用的生产方式,但随着常规能源煤炭和石油的不断消耗,以及价格上的持续攀升,使得用不能再生的战略资源石油产品作为原材料的常规琥珀酸生产方式因不能再生资源导致的高昂价格和高污染抑制了琥珀酸的发展潜能^[4−7]。所以伴随着生物工程技术的快速发展和成熟,因为生物转化法生产琥珀酸的高效率、环保性和原材料的可持续发展性而受到了一些研究工作者的推崇。

发酵产业是我国生物产业的重要部分，这几年通过发酵法来生产琥珀酸逐渐变成有机酸发酵研究方面的大热选题。我国的有机酸产业在生产的经济性、环保性等方面仍存在许多亟待解决的问题。比如，最终的产物有机酸导致了不利于细胞生长和维持正常代谢活动的酸性微环境，为了确保生产条件的稳定性，需要运用外源调节剂实行pH干预，这会对环境造成很大的污染，若能提高菌种的耐酸性就可以同时提高发酵工业生产过程的经济性和环保性，还能进一步提高最终的产量。

请支付后下载全文，论文总字数：22099字