2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、L-蘇氨酸是人體必需氨基酸之一,是構(gòu)成蛋白的重要組成部分,廣泛應(yīng)用于食品、飼料和醫(yī)療等方面。大腸桿菌發(fā)酵過(guò)程中,維持較低的pH和較高的發(fā)酵溫度,可以節(jié)約流加的液氨和冷卻水用量。若發(fā)酵液在較低pH時(shí)放罐,對(duì)于濃縮、等電結(jié)晶工藝來(lái)講,可以節(jié)省中和所用的硫酸。因此,發(fā)酵過(guò)程pH和溫度的控制有利于降低氨基酸生產(chǎn)過(guò)程中的能源消耗。
  本文對(duì)大腸桿菌耐酸系統(tǒng)(ARs)進(jìn)行分子改造,使大腸桿菌在酸性環(huán)境生存下來(lái);對(duì)HSP20小熱激蛋白、四氫嘧

2、啶合成途徑的引入,可以較大程度提高了大腸桿菌的耐熱性能;從而使L-蘇氨酸高產(chǎn)菌E.coli THRD在低pH、高溫條件下有更高的L-蘇氨酸產(chǎn)量。
  以L-蘇氨酸高產(chǎn)菌THRD為出發(fā)菌株,利用大腸桿菌的AR2或AR3耐酸系統(tǒng)進(jìn)行分子改造,構(gòu)建菌株THRD(pTrc99a-gadBC)、THRD araABD∷gadBC、THRD(pTrc99a-LGOX)、THRD(pTrc99a-arcA)、THRD araABD∷arcA。對(duì)

3、耐酸改造菌株進(jìn)行發(fā)酵驗(yàn)證,在5L分批補(bǔ)料發(fā)酵過(guò)程中,發(fā)酵初始pH7.0,在發(fā)酵前中期維持pH7.0,在發(fā)酵后期24 h左右,停止流加氨水,pH降到6.0以前不調(diào)節(jié)pH。pH降到6.0之后,維持pH6.0發(fā)酵。發(fā)酵結(jié)束時(shí),THRD(pTrc99a)產(chǎn)量達(dá)到100±1 g/L,糖酸轉(zhuǎn)化率32.9%; THRD(pTrc99a-gadBC)、THRD(pTrc99a-arcA)、THRD(pTrc99a-LGOX)的L-蘇氨酸產(chǎn)量達(dá)到106±

4、2 g/L、115±3 g/L、110±2 g/L,糖酸轉(zhuǎn)化率達(dá)到34.7%、36.9%、36.5%,相較于THRD(pTrc99a)的產(chǎn)量和菌體糖酸轉(zhuǎn)化率分別提高了分別提高了6.0%、15.0%、10.0%和5.6%、12.3%、10.9%。THRD araABD∷gadBC、THRD araABD∷arcA菌株發(fā)酵12h后,生物量增長(zhǎng)速率、L-蘇氨酸的生成速率明顯減低,菌株增長(zhǎng)緩慢。幾株耐酸改造蘇氨酸生產(chǎn)菌,發(fā)酵結(jié)果顯示,AR2耐酸

5、系統(tǒng)和AR3耐酸系統(tǒng)的改造有利于在酸性條件發(fā)酵L-蘇氨酸的高產(chǎn)。
  以L-蘇氨酸高產(chǎn)菌THRD為出發(fā)菌株,對(duì)耐熱因子進(jìn)行分子改造,構(gòu)建菌株THRD(p Trc99a-ectABC)、THRD(pBV220-hsp20)。對(duì)耐熱改造菌株,在5L分批補(bǔ)料發(fā)酵過(guò)程中,發(fā)酵初始溫度37℃,在發(fā)酵前中期維持溫度37℃,在發(fā)酵12 h-14h左右,OD600(30-35),調(diào)整溫度為40℃,維持溫度40℃發(fā)酵。發(fā)酵結(jié)束后,THRD(pBV2

6、20-hsp20)蘇氨酸產(chǎn)量達(dá)到129 g/L,糖酸轉(zhuǎn)化率達(dá)到37.1%,相較于THRD(pBV220)菌株的L-蘇氨酸產(chǎn)量和菌體糖酸轉(zhuǎn)化率較原菌分別提高了7.5%和6.9%;THRD(pTrc99a-ectABC)的生物量是15.58 g DCW/L,THRD(pTrc99a)的生物量是11.97 g DCW/L。THRD(pTrc99a-ectABC)蘇氨酸產(chǎn)量達(dá)到125 g/L,糖酸轉(zhuǎn)化率達(dá)到40.3%,相較于THRD(pTrc9

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