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1. 毕业设计（论文）的内容和要求
醋酸菌主要栖息于含糖、酸或乙醇的原料中,其在细胞膜内侧的酶的催化作用下，将乙醇氧化为乙醛再氧化为醋酸。国外一般直接以食用酒精为原料，以醋酸菌为细胞工厂转化食用酒精生产食醋，该技术缩短了生产工艺，保留了风味物质，提高了生产效率。高酸度醋是指总酸含量为9%～25%（质量分数）的酿造醋，具有杀菌效果好，保鲜时间长，生产和运输成本较低等优势；但高浓度醋的生产比普通发酵醋生产难度要大得多，主要是因为较高浓度的醋酸对微生物的毒害作用较大，抑制了醋酸菌正常的生长及代谢。生产高酸度醋的关键是要在弄清其耐酸机制的基础上选育出高耐受性的菌种并对其在发酵工艺上进行优化。本课题拟结合醋酸菌的代谢途径选育或构建出高耐受性菌种，并对该菌种的发酵特性和耐酸机制进行研究，通过对发酵工艺条件的优化达到生产高酸度醋的目的。用果酒发酵生产果醋，建立对醋酸发酵过程中挥发性物质的分析方法，探究采用不同的原料和发酵方法生产出的醋酸中风味物质在组成及含量上的差别。该课题具有一定的难度，研究涉及的理论知识和影响因素较多，研究工作量较大，需要具有较扎实的理论功底。要求学生一方面要加强对微生物学、生物化学、发酵工程等基础理论知识的学习；另一方面要大量查阅相关文献并对其进行吸收、归纳和总结，按时撰写出论文开题报告，对高耐受性醋酸菌的选育、耐酸机制和高产、高酸度醋酸发酵工艺的现状和存在的问题有较为深入透彻的了解。要求务必在规定期间内圆满完成本课题的全部研究任务，按时撰写出合格的毕业论文，并从中学会科学研究和思维的方法，使自己运用所学理论知识独立研究和分析解决实际问题的能力得到切实有效的锻炼和提高。
2. 实验内容和要求
课题要完成的实验工作量如下：1.进行菌种活化制备种子液，摇瓶发酵，将发酵液涂于含有乙醇的碳酸钙培养皿上，初筛选出透明圈大的单菌落，然后进行摇瓶发酵实验，测量在整个发酵进程中，不同时间点的产酸量和OD600值的变化，绘制产酸曲线，进行多次重复实验，筛选出产酸量最高的菌种，取对数生长期菌液进行菌种保藏，并对该菌种进行16srDNA鉴定，了解该菌种的特点及代谢途径等。2.做醋酸杆菌的摇瓶发酵实验，提取在不同发酵时间点下该菌种的RNA，进行转录组测序，构建原核链特异性转录组文库，与该菌种参考基因组进行序列比对分析，进行基因表达水平分析，找到差异表达基因，结合醋酸菌的代谢途径，用基因工程的方法构建高耐受性菌种，并进行发酵产酸实验，与原始菌株的产酸速率和最大产酸量进行对比，在此基础上再进行营养盐配方优化，通过单一营养物质缺乏实验确定关键营养物质的种类与含量以提高发酵产酸量。3.利用荧光蛋白标记病原菌，对其进行定位和示踪，实现细菌在体内的实时监测，研究病原菌入侵的动态过程。选取合适的质粒，用分子生物学技术PCR扩增红色荧光蛋白基因，将其与酶切质粒连接构建重组质粒，然后导入感受态细胞中进行阳性克隆验证并测序，扩增重组质粒并提取重组质粒，电转化进入醋酸杆菌中，进行发酵，使红色荧光蛋白得以大量表达。4.对选育出的高耐受性菌种进行发酵特性和耐酸机制研究。5.对发酵工艺条件进行优化，改变培养基配方、补料方式、供氧策略等，在中试发酵设备中进行醋酸杆菌发酵，使单位时间的产酸量达到最大值，提高生产效率。6.以果酒为原料生产果醋，探究鉴别食用果醋中的风味物质，建立分析方法的理论基础，采用各种现代分析仪器分析整个发酵过程中风味物质的组成和含量变化的规律。要求学生根据课题目标制订出科学合理且周密的具体实验实施方案，在实验中要善于观察并及时对实验数据进行分析、归纳和总结。要求通过查阅相关文献并对其进行吸收和总结按时撰写出论文开题报告，对高耐受性醋酸菌的选育、耐酸机制和高产、高酸度醋酸发酵工艺的现状和存在的问题有较为深入透彻的了解。要求务必在规定期间内圆满完成本课题的全部研究任务，按时撰写出合格的毕业论文。
3. 参考文献
[1]Wang B,Chen F.Overview on mechanisms of acetic acid resistance in acetic acid bacteria[J].World Journal of Microbiology and Biotechnology,2015, 31(2):255-263
[2]TrcekJ,MiraNP,JarboeLR. Adaption and tolerance of bacteria against acetic acid
[J].Applied Microbiology and biotechnology,2015,99(15)：6215-6229.
4. 毕业设计（论文）计划
11.10～12.11 布置论文题目、课题研究具体任务及论文工作安排和期间的相关要求 12.12～3.01 查阅文献资料并消化总结，与导师交流并及时撰写开题报告，布置文献翻译 3.02～3.13制订实验方案、领取实验药品和仪器、搭建实验装置 3.14～4.05选育出高耐受性、高产酸量的菌种，并对该菌种进行保藏、鉴定，了解该菌种的特点及代谢途径等4.06～4.25采用高耐受性菌种进行发酵产酸实验，与原始菌株的产酸速率和最大产酸量进行对比，在此基础上再进行营养盐配方优化，通过单一营养物质缺乏实验确定关键营养物质的种类与含量以提高发酵产酸量4.26～5.15对高耐受性菌种进行发酵特性和耐酸机制研究，对发酵工艺条件进行优化，改变培养基配方、补料方式、供氧策略等，在中试发酵设备中进行醋酸杆菌发酵，使单位时间产酸量达到最大值5.16～5.26探究鉴别食用果醋中的风味物质，建立分析方法的理论基础，采用各种现代分析仪器分析整个发酵过程中风味物质的组成和含量变化规律5.27～6.07 撰写和修改论文、做好论文答辩的各项准备工作。
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