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细菌纤维素(Bacterial Cellulose,BC)是由微生物以葡萄糖为前体物质通过代谢合成高分子聚合物,它具有纯度高、机械性能良好等诸多优良特性,被广泛应用于造纸、食品以及医学等各个领域。木葡萄糖醋杆菌(G xylinus)是BC生产过程中利用到的模式菌株,它是革兰氏阴性专性好氧微生物。很多研究表明在发酵培养过程中添加外源物质,能够有效的提升BC的产量。在本研究中通过外源添加不同浓度的乙醇、乙酸以及乳酸以探究不同添加物对G.xylinus能量代谢以及BC合成代谢的影响。在本研究中通过添加不同浓度乙醇、乙酸以及乳酸改变G.xylinus静置培养过程中的培养条件,通过测量G xylinus在不同条件下的生长参数、酶活活性以及胞内小分子代谢物的含量,阐述不同添加物对G xylinus生产细菌纤维素的影响。发酵性能检测结果表明乙醇和乙酸对G.xylinus代谢过程的影响最大,外源添加乙醇和乳酸以及适宜浓度乙酸时能够有效的提升G.xylinusBC生产速率,而添加浓度过高的乙酸时能够有效降低G.xylinusBC生产速率以及菌体生长活性。其中,加有1.5g/L乙醇的实验组在第三天时BC产量相对于对照组提高了 70%,当乙酸添加浓度高于4.5g/L时,菌体生长和BC合成受到抑制。在静置培养过程中,4d时添加乙醇的实验组到达对数生长期;6d时添加乙酸和乳酸的实验组到达对数生长期;当培养时间达到14d时,实验组BC产量达到了最大值并稳定下来。因此,将静置培养的发酵周期确定为14d。通过测定木葡萄糖醋杆菌生长过程中关键酶活性以及代谢组学分析来揭示不同的外源添加物对木葡萄糖醋杆菌生产细菌纤维素的影响机制。代谢组学结合关键酶活测定结果表明,在添加乙醇的实验组中,培养4d时糖酵解途径活性受到了抑制,而能量代谢以及葡萄糖异生作用显著高于对照组。培养6d时在添加有乙酸的实验组中,当乙酸添加量高于4.5g/L时,实验组中TCA循环活性以及尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶酶活性受到抑制,饱和脂肪酸以及海藻糖含量显著的高于对照组。而添加有乳酸的实验组中TCA循环、BC合成、糖异生途径过程中的关键酶酶活性得到了有效的提升,而糖酵解途径受到抑制。