蛋氨酸小罐中发酵工艺的确定开题报告

1. 研究目的与意义

背景：蛋氨酸又名甲硫氨酸，是含硫必需氨基酸，与生物体内各种含硫化合物的代谢密切有关，具有促进肝内脂肪代谢及保肝、解毒等作用，在维持肝细胞线粒体和功能完整等方面具有良好效果；是合成动物蛋白必需的最重要氨基酸之一，是极其重要的农用饲料添加剂。我国是饲料生产大国，对蛋氨酸需求量较大，2017年1月份我国蛋氨酸进口量为1.92万吨，环比增加5970.7吨，同比增加4773吨。农用饲料中添加的蛋氨酸几乎全部依赖于进口。国内蛋氨酸生产技术落后，收率低，生产规模跟不上。

目前，可用于工业生产蛋氨酸的方法主要有：1）化学合成法；2）蛋白质分解法；3）酶法合成l-蛋氨酸；4）利用酶法或发酵法将前体直接转化为l-蛋氨酸；5）直接发酵法制备l-蛋氨酸等。前面四种方法存在所获得氨基酸成分复杂，分离纯化或底物、前体合成的成本较高等问题，难以达到工业化生产的目的。发酵法能利用可再生的葡萄糖为原料,制备成本低、且具有可持续的发展，因此近年来已经成为各国研究者关注的热点。

有关发酵法制备l-蛋氨酸，国内外已经取得了初步的研究进展，但目前尚无发酵制备l-蛋氨酸的工业生产。因为蛋氨酸发酵合成途径复杂，存在众多复杂的反馈抑制，导致产量大幅度提高较为困难。本实验的目的是在摇瓶发酵的基础上，在发酵罐中进行发酵工艺的优化，包括溶氧、补料、ph的变化等。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

通过单因素方法确定蛋氨酸最佳发酵工艺，设置的参数有ph、溶氧、补料、培养时间等。

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

发酵法生产氨基酸通常采用切断或减弱支路代谢和解除反馈调节来达到积累相应氨基酸的目的在蛋氨酸生物合成途径中，不仅关键酶天冬氨酸激酶受赖氨酸和苏氨酸的协同反馈抑制，高丝氨酸脱氢酶受苏 氨酸的反馈抑制，为蛋氨酸所阻遏。因 此，本实验主要通过减弱支路代谢从而达到累积蛋氨酸的目的。

4. 参考文献

[1] 程丽, 闵伟红, 贾彦明, 等. 产蛋氨酸菌株选育研究进展[j]. 农产品加工·学刊, 2011(5): 73-77.

[2] 付静, 尹燕妮, 马忠华. 真菌甲硫氨酸生物合成途径研究进展[j]. 植物病理学报, 2013, 43(3): 225-231.

[3] 高文亮, 李林凤, 张静静, 等. 蛋氨酸生产工艺及核心制备技术研究进展[j]. 化工进展, 2012, 31(4): 866-872.

5. 计划与进度安排

一、查阅文献，写出开题报告（2022/2/27-2022/3/10）

根据论文题目，查阅正式出版的中外学术期刊和专著，从中选择10篇以上参考文献（外文1-2篇），认真阅读，深刻理解，综合分析，掌握其最新动态，参照论文设计任务书的研究内容，写出开题报告（包括文献综述、选题目的和意义、研究方案、计划进度、参考文献）。

二、实验研究前期准备工作（2022/2/27-2022/3/10）

1、根据论文计划任务书，参阅参考文献制定具体的实验方案；