等离子体诱变生产1，3-丙二醇菌种的研究的开题报告一、研究背景与意义1,3-丙二醇是一种重要的化工原料，广泛应用于聚酯、涂料、催化剂等领域。目前，1,3-丙二醇主要是通过微生物发酵法或化学合成法进行生产。微生物发酵法存在生产周期长、产量低、菌种发酵不稳定等问题，而化学合成法则存在环境污染、反应副产物多等问题。因此，研究新的1,3-丙二醇生产方法具有重要的理论和应用价值。等离子体诱变是一种新兴的生物技术手段，可以通过辐射等离子体的诱变作用，使微生物产生新的可用于1,3-丙二醇发酵的优良菌株。同时，等离子体诱变技术具有无毒性、无污染、操作简便等优点，因此在微生物遗传改良方面具有广阔的应用前景。本研究以等离子体诱变技术为基础，研究新的1,3-丙二醇菌株的筛选和优化发酵条件，为新型1,3-丙二醇生产工艺的开发提供理论和实验支持。二、研究内容和研究方法1.筛选1,3-丙二醇高产微生物菌株。以麦芽糖为碳源，等离子体辐照处理菌种，筛选出产1,3-丙二醇能力较强的微生物菌株。2.优化1,3-丙二醇发酵条件。通过单因素试验和正交试验，确定产1,3-丙二醇最优的温度、pH值、曲速、培养基配方等条件。3.确定1,3-丙二醇的产量和生成机理。利用高效液相色谱仪（HPLC）化学分析测试1,3-丙二醇产量，分析其生成机理和影响因素。4.验证菌株的1,3-丙二醇发酵性能。在标准的1,3-丙二醇生产工艺条件下，验证筛选出的新菌株的1,3-丙二醇发酵性能，并与已有菌株进行比较。研究方法：1.选择适合的微生物菌种，并进行等离子体辐射处理；2.采用单因素试验和正交试验，确定最优的1,3-丙二醇产酶条件；3.采用高效液相色谱仪化学分析方法，测试1,3-丙二醇产量，并分析影响因素；4.采用标准的1,3-丙二醇生产工艺条件，验证新筛选的菌株的1,3-丙二醇发酵性能。三、研究预期结果1.筛选出1,3-丙二醇高产微生物菌株，并优化发酵条件，提高产酶能力；2.确定1,3-丙二醇的产量和生成机理，为其优化生产工艺提供理论支持；3.验证新筛选的菌株的1,3-丙二醇发酵性能，并探索其优势和缺陷。四、研究进度安排1.第一年：选择适合的微生物菌株，并进行等离子体辐射处理；2.第二年：采用单因素试验和正交试验，确定最优的1,3-丙二醇产酶条件；3.第三年：采用高效液相色谱仪化学分析方法，测试1,3-丙二醇产量，并分析影响因素，并验证新筛选的菌株的1,3-丙二醇发酵性能；4.第四年：最终结果的统计、分析和撰写论文。五、参考文献1.MaMengjie,WangYajie,HuangHanyu,etal.Improvementof1,3-propanediolfermentationusingdirectedevolutionandoptimalfeeding.BioresourceTechnology,2018,269,223-230.2.HaiqiangChang,LianshengWu,GuangrenYu.Advancesinmicrobialfermentationfor1,3-propanediolproduction–Processandstrains,BiotechnologyJournal,Volume14,Issue10,October2019.3.DaiWang,QinYu,Ken-ichiKasuya,etal.1,3-propanediolFermentationfromcrudeglycerolinamembranereactorbyosmotolerantKlebsiellapneumonia,BiotechnologyReports.Volume17,March2018,Pages143-149.