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微生物转化甘油生产1,3-丙二醇的研究进展
一、介绍
1,3-丙二醇（1,3-PD）是一种重要的有机化学产品，在化工、医药和食品工业中广泛应用。1,3-PD是一种重要的有机化学品，广泛应用于制备聚醚、聚酯、聚氨酯等高分子材料，因此具有广泛的应用前景。微生物转化甘油是生产1,3-PD的一种主要方法。本文将介绍微生物转化甘油生产1,3-PD的研究进展。
二、微生物转化甘油生产1,3-丙二醇的方法
微生物转化甘油生产1,3-丙二醇一般分为两种方法，一种是采用自然菌株，一种是采用改良菌株。
1、自然菌株
最早报道的生产1,3-PD的自然菌株是Klebsiellaoxytoca。这种菌株除了在生产1,3-PD的过程中还可以产生醋酸、乳酸等产品。然而，K.oxytoca其自身的感染性、对抗生素的不敏感性等问题使得它的应用受到了限制。近年来，一些产生1,3-PD的自然菌株的筛选被报道，这些菌株包括Escherichiacoli、Citrobacterfreundii、Enterobacteraerogenes等。这些菌株具有生长速度快、易于培养、生产1,3-PD的产量高等优点，但同时也存在抗阻生素低、感染性强等不足。
2、改良菌株
改良菌株可以通过基因工程技术实现，已经取得了一定的成果。例如，CobB蛋白酶在E.coli中被过表达，使其1,3-PD的产量增加了约20%。此外，针对微生物细胞代谢产物的代谢调控和相应的代谢途径的工程设计，比如刺激乙二醛途径的改良，，也被广泛应用于产生1,3-PD的菌株改良。这些改良菌株既提高了生产1,3-PD的效率，也提升了菌株的应用范围。
三、影响微生物转化甘油生产1,3-丙二醇的因素
影响微生物转化甘油生产1,3-丙二醇的因素包括培养基的成分、碳源、氮源、pH值等。其中，碳源是最关键的一个因素。常见的碳源包括葡萄糖、木糖和甘油等。在这些碳源中，甘油是最适合生产1,3-PD的碳源，因为甘油作为1,3-PD的前体物质存在，而且碳通量高，产量大。此外，pH值对微生物生长和1,3-PD的产生也有重要影响。一般来说，当pH值在6.0-7.0之间时，微生物转化甘油的生产1,3-PD的效率最高。
四、结论
微生物转化甘油生产1,3-丙二醇是一种高效、低成本的方法。虽然自然菌株的生产效率高，但是其在感染性、对抗生素的不敏感性等问题使得其应用受到了限制。目前，基因工程技术已被应用于生产1,3-PD的菌株改良中，这是一个可行的方法。此外，碳源、氮源、pH值等因素也影响着微生物转化甘油的生产效率。因此，优化条件可以提高微生物转化甘油生产1,3-丙二醇的效率，为工业可行性提供保证。