米根霉生长环境对产有机酸的影响机制开题选读.doc

南京林业大学毕业设计(论文)开题报告 学生姓名 陆阳 学 号 120204111 专 业 生物工程 指导教师姓名 李鑫 职 称 副教授 所在学院 化学工程学院 选题来源 科研课题 选题类型 毕业论文 选题名称 米根霉生长环境对产有机酸的影响机制 研究的目的 及意义 以米根霉为出发菌株，研究米根霉利用葡萄糖生产有机酸的过程，发酵条件的变化对产有机酸的影响机制，研究米根霉生长环境的变化对产有机酸的影响，为生物转化制备有机酸，提供数据依据。 国内外同类 研究概况 富马酸作为重要的四碳平台化合物之一，已经被美国的能源部列入优先发展的十二种平台化合物之一，由于世界资源日益紧缺，寻找廉价的制备富马酸的方法成了我们目前急需解决的问题。 研究内容 及计划 以米根霉为出发菌株，研究pH值的变化对米根霉产富马酸和L-苹果酸的影响，并优化产酸的米根霉发酵条件。 2016.1-2016.3 文献检索，资料准备，开题报告及探索性实验 2016.4-2016.5 分步实验 2016.5-2016.6 补充实验，撰写论文及论文答辩 特色与创新 1、研究米根霉的发酵条件变化对产富马酸的影响2、讨论诱变条件使富马酸产量变化的原因 指导教师 意 见 指导教师签名： 年 月 日 1研究背景随着科学技术的不断发展和社会的进步，人类对于自身的生存环境和资源利用越来越重视，特别是食品的安全问题以及石油资源的开发问题，这都和人类长期发展息息相关而这就不得不提到富马酸这种物质。 富马酸作为重要的四碳平台化合物之一，已经被美国的能源部列入优先发展的十二种平台化合物之一[1]。富马酸(Fumaric Acid)，又名延胡索酸(Fumarate)或反丁烯二酸(Trans-Butenedioic Acid)，是生物体内一种重要的中间代谢产物，另外它在医药、涂料、树脂、增塑剂等领域方面也有重要作用。甚至是一种可以用作食品添加剂和饲料添加剂的重要的有机化工原料。富马酸味道纯，酸度恰好是柠檬酸的1.5倍，它不仅没有毒副作用，而且在防腐抑菌方面有重要作用，是近些年来必威体育精装版型的食品调味剂之一。并且我们可以通过富马酸经过酶法转化的方法来制备L-苹果酸和L-天冬氨酸，二者都是重要的食品添加剂，尤其是L-苹果酸，它是目前世界排名前列的酸味剂，开发前景巨大。随着人们对日益枯竭的化石资源的开发，研究利用可再生生物资源制备富马酸成为我们的必经之路。由于世界粮食价格较往年呈上涨趋势，使得发酵法生产富马酸的方法成本随之而增加，所以寻找廉价的制备富马酸的方法成了我们目前急需解决的问题。 2 文献综述 2.1 富马酸的结构及理化性质富马酸(Fumaric Acid)是最简单的不饱和的C4二元羧酸，它的结构式见下图它有两个羧基，一个双键。它的分子式为C4H4O4，分子量116.07。色颗粒，结晶状，有微酸气味，没有毒性，具有可燃性，可稳定存在于空气中，密度1.635 g/cm3，熔点299～300 ℃，在290 ℃时升华，富马酸可溶于乙醇溶液，在水和乙醚中微溶，在二氯甲烷中极微少可溶。其中在水中溶解度为0.63 g/100 mL，富马酸即反丁烯二酸[]，它和顺丁烯二酸是几何异构体，反丁烯二酸经过加热到250-300 ℃可转变为顺丁烯二酸，富马酸经高锰酸钾氧化还可以生成外消旋酒石酸。 图1 富马酸结构式 2.2富马酸的用途富马酸在医药、涂料、树脂、增塑剂、食品添加剂和饲料添加剂方面都有重要应用。在医药方面，富马酸盐可以用来治疗严重的银屑病，它还可以防止多发性硬化症，它还可以用于生产解毒药二疏基丁二酸，它的反应产物还可以用于治疗小红血球型贫血病，富马酸盐对人体的健康很有好处。它能改善牛皮癣的病症，人体的皮肤在阳光照射下能自然产生富马酸。富马酸盐常与左旋肉碱一起运用，帮助身体产生对我们有利的物质。此外，富马酸盐对锻炼的恢复也有一定作用。在涂料方面，它是生产电泳漆的原料。它可以生产不饱和聚酯树脂，这类树脂具有耐热和耐化学腐蚀性能好的优良品质，工业级富马酸可生产醇酸树脂。富马酸与乙酸乙烯的共聚物又可以作为实用的粘合剂，它与苯乙烯的共聚物又可用来制玻璃钢，由富马酸所制得的增塑剂没有毒性，乙酸乙烯乳胶与食品接触时需要用到它。富马酸盐还可以使染料轻易地粘在织物上，生产服饰和毛毯[]。富马酸在食品方面的用途尤其广泛，并且具有广阔的发展前景。总的来说，富马酸可用作酸度调节剂、酸化剂、抗氧化助剂、腌制促进剂、香料、发酵粉等。富马酸以酸味剂的身份作为食品添加剂的一种