铜绿假单胞菌YM4产鼠李糖脂发酵条件优化任务书
2020-05-02 06:05
1. 毕业设计（论文）的内容和要求
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鼠李糖脂主要是由假单胞菌代谢合成的一种糖脂类生物表面活性剂，它属于阴离子表面活性剂，是目前研究时间最长的一类生物表面活性剂。通过微生物发酵合成的鼠李糖脂还具有抗菌、抗病毒等活性。
鼠李糖脂是由Jarvis和Johnson于1949年首次报道和描述的，鼠李糖脂并不是由一种结构构成，而是由多种同系物组成的混合物，在过去的报道中已经发现高达60多种不同结构的鼠李糖脂，主要分为单糖脂（mono-rhamnolipid）和双糖脂（di-rhamnolipid），其亲水端是由1～2个鼠李糖结构构成，憎水基团由1～2个具有不同碳链长度的脂肪酸构成。研究表明，铜绿假单胞菌发酵合成的鼠李糖脂中一般主要由四种鼠李糖脂构成，即Rh-C10、Rh-C10-C10、Rh-Rh-C10、Rh-Rh-C10-C10四种常见结构。
鼠李糖脂是铜绿假单胞菌发酵的次级代谢产物，主要在菌体生长的对数期之后大量合成。鼠李糖脂的产量与发酵所用的培养基成分和培养条件有着直接关系。碳源和氮源的种类以及添加量对鼠李糖脂的产量有较大的影响，磷酸盐对铜绿假单胞菌的生长和鼠李糖脂的合成也起到调控作用，同时微量元素也可以激活调节相关酶的活性，影响目的产物的生成，因此需要对发酵条件进行优化，确定最佳培养基配方。
铜绿假单胞菌YM4是本实验经诱变筛选的一株高产鼠李糖脂的生产菌株，产量优化仅停留在摇瓶阶段，为进一步提高鼠李糖脂产量拟在以下方面展开工作：
1、 单因素实验条件探究，包括C、N、P源种类及浓度，微量元素添加量，接种量及初始pH值
2、 PB实验设计，利用单因素实验结果，通过PB实验实验设计筛选出对鼠李糖脂产量影响较大的因素
3、 爬坡实验设计，对PB 实验筛选出的三个显著因素进行爬坡实验
4、 响应面分析设计，根据最陡爬坡实验确定的中心点及各因素水平，利用响应面分析法对影响产量的因素做进一步优化，并拟和数据得到方程，得到最佳条件后进行实验验证。
2、毕业论文要求
1） 温习各种查阅文献的方法，在此基础上阅读大量与课题相关资料（尤其是外文文献），及时了解国内外鼠李糖脂的研究情况；并学习关于实验仪器的相关操作，设计实验步骤。
2） 遵守实验章程，规范实验操作，端正实验态度，并熟练使用各种常规实验仪器。
3） 能够分析和解决实验中出现的各种实验现象，基本具备独立实验能力。
4） 及时记录并整理实验数据，学会如何分析处理实验数据及结果，保证实验数据真实性和可靠性。
2. 参考文献
1. Mueller MM, Kuegler JH, Henkel M, Gerlitzki M, Hoermann B, Poehnlein M, et al. 2012. Rhamnolipids-Next generation surfactants? Journal of Biotechnology. 162: 366-380.
2. de Jesus Cortes-Sanchez A, Hernandez-Sanchez H, Eugenia Jaramillo-Flores M. 2013. Biological activity of glycolipids produced by microorganisms: New trends and possible therapeutic alternatives. Microbiological Research. 168: 22-32.
3. Jarvis F, Johnson M. 1949. A glyco-lipide produced by Pseudomonas aeruginosa. Journal of the American Chemical Society. 71: 4124-4126.
4. McClure CD, Schiller NL. 1996. Inhibition of macrophage phagocytosis by Pseudomonas aeruginosa rhamnolipids in vitro and in vivo. Current microbiology. 33: 109-117.
5. Surfactants IB, Glycolipids A, Surfactants VY, Surfactants VF. 1987. Structure and Properties of Biosurf actants. Biosurfactants and biotechnology. 25: 21.
6. Wang Q, Fang X, Bai B, Liang X, Shuler PJ, Goddard III WA, et al. 2007. Engineering bacteria for production of rhamnolipid as an agent for enhanced oil recovery. Biotechnology and bioengineering. 98: 842-853.
3. 毕业设计（论文）进程安排
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起讫日期 |
设计（论文）各阶段工作内容 |
备 注 |
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12.1~12.31 |
文献查阅及资料研读 |
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1.1~1.17 |
确定实验方案及开题报告写作 |
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1.18~4.30 |
开展实验 |
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5.1~5.31 |
实验结果分析 |
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