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摘 要

在以碳酸钠为酸中和剂的大肠杆菌两阶段发酵产丁二酸的过程中，由于 Na 的积累造成发酵体系中渗透压的提高，严重抑制了丁二酸的产物浓度。为了增强大肠杆菌对渗透压的耐受性，可加入渗透压调节剂，起到改善菌体生长及产酸能力的作用。

本课题是E.coil Suc260为模式菌株,研究加入甜菜碱，四氢嘧啶及海藻糖这3种渗透压调节剂后E.coil Suc260渗透胁迫的适应性的改变，并对3种渗透调节剂在0.5mol/L的NaCl 高渗透压环境下对E.coil Suc260的生长能力和产酸能力的提升性能进行比较，最终得出3mmol/L的海藻糖对于E.coil Suc260的产酸性能提升最多而2mmol/L的四氢嘧啶对E.coil Suc260的生长起到最佳的保护作用。

关键词 ：丁二酸，渗透压调节剂，渗透压胁迫，厌氧发酵

ABSTRACT

E．coil in sodium carbonate as acid neutralizer of two stages in the process of fermentation to produce succinic acid, due to the accumulation of Na caused by fermentation system of osmotic pressure increase, which seriously inhibited the product concentration of succinic acid。In order to enhance the Escherichia coil tolerance to osmotic pressure, we can add osmotic pressure protective agent to improve the ability of producing succinic acid and the ability of Escherichia coil growing .

This study is based on E. coli Suc260 model strains .compare the ability of improving E. coli to osmotic stress adaptability of added exogenous betaine, four hydrogen pyridine and trehalose three compatible solutes. The experiment also compare these three compatible materials’ protective effect of the growth and the acid-producing ability of E. coli Suc260 which under 0.5mol / L NaCl environment.

The conclusion is that 3mmol/L trehalose can improve the ability of producing succinic acid of E. coli Suc260 and 2mmol/L four hydrogen pyridine is the best compatible material to protect the growth ability of E. coli Suc260
Keywords: succinic acid ,osmotic pressure protective agent，osmotic stress,

anaerobic fermentation

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

目 录 III

第一章 绪论 1

1.1 前言 1

1.2 丁二酸的性质 1

1.3 丁二酸的用途 2

1.4 丁二酸的生物合成 4

1.5渗透压保护剂的作用机制 6

1.6本课题的研究意义与研究方法 10

第二章 材料和方法 11

2.1 实验材料 11

2.1.1 菌株 11

2.1.2 培养基 11

2.1.3 主要仪器 11

2.1.4主要试剂及配制 12

2.2 实验方法 12

2.2.1菌种的活化 12

2.2.2 有氧摇瓶培养 12

2.2.3 血清瓶严格厌氧发酵 13

2.3 分析方法 13

2.3.1大肠杆菌的发酵以及细胞的生长量测定 13

2.3.2 糖、有机酸及其他次生代谢物质的测定 13

2.3.3 NaCl和三种渗透压调节剂最佳浓度的确定 13

第三章 结果与讨论 15

3.1 NaCl浓度对 E.coli Suc260生长代谢的影响 15

3.2 甜菜碱对 E.coli Suc260生长代谢的影响 15

3.3 海藻糖对 E.coli Suc260生长代谢的影响 16

3.4 四氢嘧啶对 E.coli Suc260生长代谢的影响 17

3.5 三种渗透压调节剂对 E.coli Suc260保护作用的比较 18

第四章 结论 21

4.1 结论 21

4.2 不足之处与未来展望 21

4.2.1 不足之处 21

4.2.2 未来展望 21

参考文献 22

致谢 25

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