盐胁迫下酿酒酵母和鲁氏酵母渗透调节方式的对比与分析

酵母菌是耐盐的真核模式生物.为了研究酵母菌在不同盐胁迫条件下的渗透调节方式,本文以不同条件对酿酒酵母和鲁氏酵母进行盐胁迫处理,利用高碘酸钠—乙酰丙酮法及蒽酮-硫酸法分别对盐胁迫下酿酒酵母和鲁氏酵母产生的甘油和海藻糖含量进行了测定、分析与比较.结果表明,在不同盐胁迫条件下酿酒酵母和鲁氏酵母细胞内均迅速积累大量的甘油和海藻糖.盐胁迫下鲁氏酵母以甘油调节渗透平衡的能力高于酿酒酵母以甘油调节渗透平衡的能力,盐胁迫下酿酒酵母以海藻糖调节渗透平衡的能力高于鲁氏酵母的海藻糖渗透调节能力.     

过量表达鲁氏酵母耐盐基因GPDl对酿酒酵母的影响

GPDl是3撕酸甘油脱氢酶的编码基因,在酵母的耐盐通路中发挥着重要的作用．为了探讨耐盐酵母家族成员鲁氏酵母的GPDl对酿酒酵母的影响,本文利用分子生物学方法构建了质粒YEplacl95一GPDl,并将其转入到酿酒酵母菌株W303中,得到工程菌株WYS．研究发现在菌株WYS中过量表达鲁氏酵母的GPDl,其耐盐性、抗性及甘油产量均明显高于对照菌株wY,特别是在含盐量为18％的情况下菌株WYS甘油产量提高了14．35％．说明GPDl的过量表达是菌株耐盐性提高的重要原因．     

襄阳孔明菜卤水中耐盐污染菌的分离与鉴定

襄阳孔明菜是在高盐下腌制的一种腌菜,在大规模露天腌制过程中,由于雨水污染等原因会在卤水表面长白色菌膜,导致孔明菜的软化,影响口感．从襄阳孔明菜卤水污染物中分离污染菌并进行鉴定,旨在对防控该污染菌奠定基础．将污染菌膜接种于不同浓度梯度氯化钠的YPD固体培养基上,分别在28℃与37℃培养3d后,从28℃分离到一种耐盐酵母,单菌落呈圆形、乳白色,3d培养直径为0．1～0．2cm,表面湿润、粘稠、易挑起．对该菌的进一步研究显示,该菌可以在含有0％～15％NaCl的YPD培养基中生长,最适生长盐浓度为5％;最适生长温度为28℃,可以在pH值5．5～6．5之间生长,最适生长pH值为6．0．抽提该菌的总DNA,扩增部分18SrDNA片段,测序后进行同源比对,结果显示,该耐盐酵母的18SrDNA序列和Zygosaccharomyces rouxii DoNor8、IFO0510、M2的18SrDNA序列一致性达到100％,根据clustal X和MEGA 4．1建构的系统进化树进行分析,该酵母与Z．rouxii在同一分支上,再结合形态和生理特征,认定分离的嗜盐酵母是Zygosaccharomyces rouxii．该菌的分离和鉴定为研究腌制食品中污染菌的防控有一定意义．     

盐预适应对鲁氏酵母菌高盐胁迫抗性的影响

为进一步提高鲁氏酵母菌的高盐胁迫抗性,采用预适应处理的方法,研究了盐预适应对鲁氏酵母菌(Zygosaccharomyces rouxii CGMCC 3791) 高盐胁迫抗性的影响。研究结果表明,经过质量浓度为60、120、180g/L的NaCl预适应前处理90min后,鲁氏酵母菌在质量浓度为350g/L的饱和NaCl胁迫条件下的存活率分别提高到处理前的2.05、2.53、1.92倍。进一步分析了120g/L NaCl预适应前处理90min对细胞生理特性的影响,结果表明:经过盐预适应前处理后,细胞在盐胁迫条件下的胞内pH值和Na⁺/K+-ATPase活力显著高于未经盐预适应处理而直接进行盐胁迫的细胞；并且细胞膜饱和脂肪酸(棕榈酸C16:0,硬脂酸C18:0)的相对含量分别减少至处理前的93%和60%,不饱和脂肪酸(棕榈油酸C16:1,油酸C18:1和亚油酸C18:2)的相对含量分别增加到处理前的2.55、1.78、1.39倍,细胞不饱和度增加到处理前的2.28倍；胞内游离丝氨酸、苏氨酸和赖氨酸的含量显著提高。研究结果旨在进一步理解鲁氏酵母菌抵御高盐胁迫的耐受机制,为鲁氏酵母菌抗逆性能的提高和工业应用提供一定的理论参考。     

D-果糖对鲁氏酵母菌生理特性及转录组学的影响

为揭示D-果糖调控对鲁氏酵母菌代谢的影响,研究了鲁氏酵母菌响应D-果糖的生理特性和转录组学结果变化。结果表明,D-果糖的添加显著提升了鲁氏酵母菌细胞生长,降低了发酵液pH值。转录组数据分析表明:与对照组相比较,鲁氏酵母菌经D-果糖调控后,发酵3d时酵母菌的差异基因为7469个,5d时为4611个,7d时为8611个。GO富集分析发现:D-果糖调控下的鲁氏酵母菌发酵3d时,其分子功能差异基因比对照组显著增加;发酵5d时,细胞组分差异基因显著增多;发酵7d时,生物过程差异基因显著增多。KEGG pathway结果表明,D-果糖调控下,果糖代谢及其他次生代谢和氨基酸代谢等多种与鲁氏酵母菌代谢密切相关的途径差异显著。LC-MS/MS分析表明:D-果糖调控后的鲁氏酵母菌在发酵进行到3d时产生的酸类物质增多;发酵至5d时,其酮类和酯类等主要香气物质高于对照组,呋喃酮含量是对照组的7.5倍;发酵至7d时,代谢物之间差距减少。本研究旨在对糖调控下鲁氏酵母菌的生理特性变化及产香的分子机制提供理论依据。     

盐胁迫对鲁氏酵母菌生理特性的影响

研究了盐胁迫对鲁氏酵母菌(Zygosaccharomyces rouxii CGMCC 3791)细胞生理特性的影响,结果表明,盐胁迫使细胞生长受到抑制,单位(每克)菌体乙醇含量从11.64mg增加到19.20mg(120g/L NaCl)。分析细胞胞内pH值和胞内活性氧(ROS)水平,结果表明:盐胁迫使细胞胞内pH值水平降低,胞内活性氧(ROS)水平增加,同时胞内抗氧化酶系(过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、过氧化物酶,以及谷胱甘肽过氧化物酶)的活力提高,从而抵御由盐胁迫引起的氧胁迫。研究了盐胁迫对鲁氏酵母菌胞内谷胱甘肽(GSH)含量的影响,结果表明,随着盐质量浓度增加,胞内GSH含量增加,在120g/L盐质量浓度下,GSH含量显著增加了73.4%。考察了外源添加GSH对细胞生长的影响,发现添加0.5g/L GSH的鲁氏酵母菌,在120g/L盐质量浓度下生物量提高了15%。本研究可对深入认识鲁氏酵母菌耐盐生理机制及进一步提高其耐盐性能提供理论支持。