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小麦麸皮发酵产琥珀酸放线杆菌的代谢调控研究
  • 项目名称:小麦麸皮发酵产琥珀酸放线杆菌的代谢调控研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:31071636
  • 申请代码:C200302
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2011-01-01-2013-12-31
  • 项目负责人:姜绍通
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:合肥工业大学
  • 批准年度:2010
中文摘要:

以小麦麸皮发酵制备琥珀酸为目的,产琥珀酸放线杆菌Actinobacillus succinogenes为对象,对其进行代谢调控研究。通过对菌株代谢网络分析,结合小麦麸皮水解液木糖含量高的特征,针对其发酵过程H供体不足和木糖代谢速率低的核心问题,分别进行以增加HMP/EMP途径流量分配比为主体的H供体平衡代谢调控研究,以及木糖代谢限速酶-木酮糖激酶酶活调控研究,实现其总体代谢平衡并高产琥珀酸。通过对转氢酶(Trh)、6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G6PDH)基因研究,探索其酶活对H供体代谢平衡的影响,实现HMP/EMP代谢流的有效调控;细化研究木糖代谢网络和代谢机理,分析木酮糖激酶基因,优选木酮糖激酶激活剂及抑制剂,建立木糖代谢流有效介入HMP途径的方法,改善五、六碳糖共发酵的协调性。预期本项目研究可为小麦麸皮发酵制备琥珀酸提供基础技术支持,对提升小麦加工行业核心竞争力意义重大。

结论摘要:

(1)任务书摘要以小麦麸皮发酵制备琥珀酸为目的,产琥珀酸放线杆菌 Actinobacillus succinogenes为对象,对其进行代谢调控研究。通过对菌株代谢网络分析,结合小麦麸皮水解液木糖含量高的特征,针对其发酵过程 H供体不足和木糖代谢速率低的核心问题,分别进行以增加 HMP/EMP途径流量分配比为主体的 H 供体平衡代谢调控研究,以及木糖代谢限速酶-木酮糖激酶酶活调控研究,实现其总体代谢平衡并高产琥珀酸。通过对转氢酶(Trh)、6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G6PDH)基因研究,探索其酶活对 H 供体代谢平衡的影响,实现 HMP/EMP 代谢流的有效调控;细化研究木糖代谢网络和代谢机理,分析木酮糖激酶基因,优选木酮糖激酶激活剂及抑制剂,建立木糖代谢流有效介入 HMP途径的方法,改善五、六碳糖共发酵的协调性。预期本项目研究可为小麦麸皮发酵制备琥珀酸提供基础技术支持,对提升小麦加工行业核心竞争力意义重大。(2)总结摘要琥珀酸是未来最为重要的平台化学品之一,基于可再生原料发酵制备琥珀酸一旦应用实践,必将构建一个崭新的基础化学品生物炼制绿色平台,基于此,本项目开展了大量的菌株代谢调控及选育研究,有效提升了菌株代谢琥珀酸产量,改善了菌株代谢平衡,总体效果良好。下一步将继续拓展研究,期望将菌株推向工业生产。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 19
  • 1
  • 6
  • 0
  • 0
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