2-羟基异丁酸的微生物法合成研究

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1、北京化。工大学万方数据硕士研究生学位论文日期：二o_四年十-_,El五日拣舡大学学雠姗脚明f溯㈣鲤万方数据本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：猛盎日期：垄!生!三：!篁关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学

2、位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。口论文暂不公开(或保密)注释：本学位论文属于暂不公开(或保密)范围，在一年解密后适用本授权书。／翻E暂不公开(或保密)论文注释：本学位论文不属于暂不公开(或保密)范围，适用本授权书。作者签名：盘焦造导师签名：．：：童至益日期：型!兰：!兰：些万方数据学位论文数据集中图分类号Q7学科分类号350．2

3、5论文编号1001020141213密级非保密学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名郑伟涛学号2011201213获学位专业名称微生物与生化药学获学位专业代码100705课题来源学校研究方向微生物生化药学论文题目2一羟基异丁酸的微生物法合成研究关键词2一羟基异丁酸，大肠杆菌，嗜水气单胞菌，变位酶，发酵论文答辩日期2014年11月28日·论文类型应用研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师李正军副教授北京化工大学生物化工，代谢工程评阅人1田平芳教授北京化工大学生物化工，

4、代谢工程评阅人2冯嵬教授北京化工大学生物化工，酶工程评阅人3李灏副教授北京化工大学生物化工，代谢组学评阅人4评阅人5答辩委员会主席喻长远教授北京化工大学中国食品发酵工答辩委员1王璋教授业研究院答辩委员2王艳东教授北京化工大学答辩委员3程刚教授北京化工大学答辩委员4张栩教授北京化工大学答辩委员5注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／T13745—9)《学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及

5、学号的后四位组成。万方数据摘要2一羟基异丁酸的微生物法合成研究2一羟基异丁酸(2一Hydroxyisobutyricacid，简写2-HIBA)是一种有多用途的重要的化工产品，它可参与多种有机合成反应生成一系列化合物，以它为平台可以衍生出许多重要的其它化工产品，在许多领域有潜在的应用前景。由于其结构特殊，目前为发现其天然的微生物法合成途径。化学方法生产具有成本高、生成条件苛刻、污染大等缺点，随着合成生物学、分子生物学和代谢工程学等迅速发展，利用生物转化的方法生产2．羟基异丁酸成为可能。本论文就微生物法生产2．羟基异

6、丁酸进行了初步的探索研究。以重组大肠杆菌为宿主，构建了blaB、hbd、icmA、icmB和tesB等5个基因的表达载体pEnBHTI，以葡萄糖降解产生的乙酰CoA为前体，经过4步代谢途径，以期能够合成2一羟基异丁酸。实验结果发现，含有pEnBHTI的大肠杆菌能够以葡萄糖为碳源获得3．羟基丁酸，未检测到明显的2．羟基异丁酸积累，提示blab、hbd和tesB成功表达，但是icmAB表达量可能较低，或是tesB对2．羟基异丁酰辅酶A的催化活性较低，导致以重组大肠杆菌为宿主未能获得产物。在此基础上，以嗜水气单胞菌为宿主

7、，利用其脂肪酸氧化过程中产生的羟基丁酰辅酶A为前体，通过构建icmA和icmB的表达载体pMCSVl2，在嗜水气单胞菌单胞菌中构建2．羟基异丁酸的生物合成途径。对重组菌株进行摇瓶培养，发现其能够合成微量的2．羟基异丁酸；进而采用不同的脂肪酸碳源、两步法发酵等对培养条件进行优化，最终获得了46mg／L的产量。本论文为微生物法合成2．羟基异丁酸提供了初步的研究基础。关键词：2一羟基异丁酸，大肠杆菌，嗜水气单胞菌，变位酶，发酵万方数据摘要TheStudyofMicrobialProducingof2-Hydroxyiso

8、butyricAcid(2-HIBA)Abstract2-Hydroxyisobutyricacid(2-HIBA)isanimportanthydroxycarboxylicacidcontainingtertiarycarbonatom．2-HIBAcouldbeconvertedtoavarietyofpharmaceuticalintermediat