[发明专利]WGCNA识别D-乳酸发酵过程显著模块和Hubs代谢物的方法在审
| 申请号： | 201810524408.7 | 申请日： | 2018-05-28 |
| 公开（公告）号： | CN108753855A | 公开（公告）日： | 2018-11-06 |
| 发明（设计）人： | 闻建平;梁少雄;刘欢欢 | 申请（专利权）人： | 天津大学 |
| 主分类号： | C12P7/56 | 分类号： | C12P7/56;G06F19/00 |
| 代理公司： | 天津市北洋有限责任专利代理事务所 12201 | 代理人： | 曹玉平 |
| 地址： | 300350 天津市津南区海*** | 国省代码： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 代谢物 发酵条件 发酵 胞内代谢物 乳酸 代谢 发酵工艺条件 乳酸发酵工艺 乳酸发酵过程 德氏乳杆菌 乳酸发酵菌 系统生物学 变化特征 代谢动态 动态检测 发酵工艺 发酵过程 数学模型 显著差异 厌氧发酵 组合优化 通氮气 统计学 中和剂 氮源 菌种 优化 解析 替换 调控 研究 | ||
本发明涉及一种WGCNA识别D‑乳酸发酵过程显著模块和Hubs代谢物的方法；进行D‑乳酸发酵工艺优化研究，包括通氮气维持厌氧发酵环境、调控发酵pH值、更换中和剂、替换廉价氮源，并将上述发酵条件进行组合优化，得到D‑乳酸最优发酵工艺路线；对各种发酵工艺条件下的胞内代谢物进行动态检测，获得D‑乳酸发酵菌株胞内代谢动态变化特征曲线；采用WGCNA的数学模型对步骤2)中测定的胞内代谢物特征进行统计学解析，获得与各个发酵条件高度相关的显著代谢模块和Hubs代谢物。本发明通过系统生物学手段，首次揭示德氏乳杆菌在不同发酵条件下，发酵D‑乳酸的胞内显著差异代谢模块和核心代谢物，指导后续菌种提升和发酵优化。
技术领域
本发明属乳杆菌系统生物学领域，涉及一种德氏乳杆菌(Lactobacillusdelbrueckii，实验室保藏，购买于中国普通微生物菌种保藏管理中心，菌种编号CGMCC1.2624)在多种发酵工艺条件下，采用加权关联网络分析(Weighted correlationnetwork analysis，简称为WGCNA)进行代谢组学数据解析，从而识别显著差异代谢模块和核心(Hubs)代谢物的方法。
背景技术
D-乳酸分子式CH3CHOHCOOH，相对分子量为90.08，CAS号：10326-41-7，是一种最为常见的代谢产物，在食品、化工、农业和医药等行业中的应用非常广泛，是三大传统有机酸之一。D-乳酸作为一个手性中心，是多种手性物质的前体，广泛应用于制药、高效低毒农药及除草剂、化妆品等领域的手性合成。D-乳酸的另一个更为重要的用途是作为合成聚乳酸(PLA)材料的原料单体。聚乳酸近年来受到广泛关注的一种可再生、可回收的新兴塑料，是石油基塑料的潜在替代品。
目前，生产D-乳酸的主要方法为微生物发酵法。由于生物发酵法生产D-乳酸兴起的时间不长，目前对国内外对D-乳酸发酵的研究大多停留在胞外研究阶段，如菌种进化、培养基改良和发酵操作条件优化等，对D-乳酸发酵过程的胞内代谢机制的系统研究还未见报道。
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