不同胁迫条件对鲁氏酵母胞内海藻糖积累的影响研究

为了积累鲁氏酱油酵母胞内海藻糖的含量,提高活性干酵母制作过程中的存活率。本文主要探讨了渗透压(Na Cl)、温度、乙醇和氧化(H_2O_2)条件下鲁氏酵母胞内海藻糖的积累规律。实验表明,渗透压胁迫对海藻糖积累没有明显的作用,高浓度Na Cl胁迫时海藻糖含量反而降低;添加乙醇和升高温度有利于海藻糖的积累:2%(v/v)乙醇添加9 h后海藻糖的含量达到22.32 mg/g Dw,相比对照20.46 mg/g Dw提高了9.09%;温度升高6 h后海藻糖含量从17.55 mg/g Dw升至24.41 mg/g Dw,提高了39.14%;在氧化胁迫初期,H_2O_2可明显提高鲁氏酵母胞内海藻糖的含量,0.2%(v/v)H_2O_2浓度下海藻糖含量为14.18 mg/g Dw,比对照8.17 mg/g Dw增加了73.56%,但是随着氧化胁迫延长,最终海藻糖含量没有明显区别。实验结果为提高鲁氏酵母胞内海藻糖含量从而制成耐储藏活性干酵母具有一定指导意义。     

高糖胁迫下低温对酿酒酵母生理特性的影响

研究20℃下高葡萄糖发酵液对酿酒酵母活细胞数、细胞湿重、糖代谢、海藻糖的影响.结果表明:随着葡萄糖浓度的增加,细胞的渗透胁迫加剧,与对照组比较250g/L、300g/L、350g/L葡萄糖发酵液延迟细胞对数生长期,减缓葡萄糖消耗速率.但细胞湿重有所增加,海藻糖积累量明显高于对照组,说明该菌株有较高的抗高渗能力.20℃下350g/L条件下胞内海藻糖量达655.72mg/L,均高于25℃、30℃,表明酵母处于逆境中.     

添加海藻糖对酵母抗冻能力的影响

分别在不同温度和时间条件下,研究了活性干酵母和鲜酵母浸泡在不同浓度的海藻糖溶液后的酵母耐冻性能。实验发现,两种酵母的胞内海藻糖含量随浸泡时间的延长而增加;同时发现,随着外源海藻糖浓度和浸泡温度的增加,最初的海藻糖堆积率也随之增加。活性干酵母的最大海藻糖含量达到250～300mg/g干细胞,而鲜酵母较低,为120～140mg/g干细胞,这与浸泡温度无关,但取决于外源海藻糖的浓度。实验发现,在各种浸泡条件下,发酵能力取决于各自最初的细胞数,跟浸泡条件无关。两种酵母的耐冻率(FTR)随内源海藻糖浓度的增加而增加,但是在过度浸泡后耐冻率反而下降。     

高糖胁迫对酿酒酵母抗氧化活性及代谢的影响

本文以酿酒酵母(Saccharomy cescerevisiae)为模式生物,研究了高糖培养条件对酿酒酵母的生长、抗氧化酶活性及海藻糖、甘油代谢的影响。结果表明:当葡萄糖浓度达到40%时,酿酒酵母生长的对数期延长,对酿酒酵母的生长产生了抑制作用。酿酒酵母在培养4~10 h范围内四组酿酒酵母细胞(20 g/L葡萄糖组、40 g/L葡萄糖组、60 g/L葡萄糖组和80 g/L葡萄糖组)内海藻糖的积累随着胁迫时间的增加发生显著变化(P<0.05),海藻糖的积累量呈先升高后下降的趋势,在8 h时高糖组海藻糖积累量均达到一个最高点,胞内海藻糖的浓度最高达到0.0955 mg/mL。在不同葡萄糖浓度胁迫下,酵母细胞胞内外甘油的积累随着时间增加呈现出先上升后下降的趋势,但是胞内甘油的积累量在80 g/L葡萄糖浓度时达到最高,而胞外甘油的积累量在60 g/L葡萄糖浓度时达到最高。这些结果说明在高糖胁迫下甘油和海藻糖是酿酒酵母的主要相容性溶质。另外,高糖处理后,与对照组相比,高糖组酿酒酵母胞内超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性均显著升高(P<0.05),说明这些抗氧化物酶活性物质对维持有机体胞内正常渗透压起到关键作用。该研究结果将为今后研究酿酒酵母耐高糖渗透压方面提供理论依据。     

酒精发酵过程中酿酒酵母海藻糖代谢的研究

海藻糖具有抵抗多种压力的细胞保护作用 ,在发酵中 ,海藻糖的代谢受包括底物浓度、温度及其他条件的联合影响。酵母细胞对高糖浓度具有较高的抵抗能力 ,在此条件下细胞合成较多的海藻糖 ,以保护自己 ,维持较高的存活率 ,在发酵后期形成较高的酒精分。因此 ,酵母细胞内海藻糖含量的高低可作为选育耐高温和耐高浓度及耐高酒精分酵母的重要指标之一。酒精发酵过程中酿酒酵母海藻糖代谢的研究@史戈峰 @莫湘筠     

面包酵母海藻糖含量与酵母耐性之间的关系

以存活率为指标,探讨了不同时期不同面包酵母的耐盐性能、耐酒精性能、耐高温性能以及耐冷冻性能,并且测定了不同时期菌体胞内海藻糖含量,研究结果表明胞内海藻糖含量与酵母的耐受性之间存在一定的相关性,海藻糖含量越高,酵母的耐性越好。     

鲁氏酵母发酵培养基及发酵条件的优化

鲁氏酵母(Zygosaccharomyces rouxii)是常见的耐高渗透酵母菌,是酱油酿造过程中重要的增香酵母。通过单因素筛选及正交实验方法进行了发酵培养基的优化,同时对鲁氏酵母摇瓶发酵工艺进行了优化。结果表明:培养基的最佳配比为葡萄糖12%,玉米浆2%,酵母浸粉2%,KH2PO40.1%;最佳发酵工艺为初始pH 5.0,培养温度28℃,接种量5%。在该条件下鲁氏酵母在优化培养基发酵最终OD600nm达到51.8,细胞干重达到20.57g/L,明显高于优化前发酵结果。     

海藻糖对酵母的胁迫保护与指示作用

温度,充氧以及代谢浓度等环境的变化对酵母在发酵过程中的属性有着极大的影响,从而也影响着酵母细胞的全部胁迫反应。在此过程中酵母细胞内的海藻糖是一种对协迫条件非常敏感的复合剂。其对酵母耐受各种环境条件的能力起着重要的作用。因而酵母细胞中高海藻糖含量与抗渗透性、耐热性与抗乙醇能力增加有关。在酿造过程中用这样的酵母,发酵力会增强。 还有学者发现,细胞内海藻糖浓度与酵母细胞长时间冷藏存活力之间有极强的关联性。但发酵开始,胁迫保护不再与细胞内海藻糖含量有关。在细胞稳定阶段,高水平的海藻糖含量会增加抗脱水性。…     

应用酸化力法评估酱油中酵母的活力

酵母的酸化力是酵母细胞悬浮于水中与添加葡萄糖后胞内质子释放能力的改变,从而引起pH值的自发性变化。酸化力能够衡量酵母细胞的生理状态,与酵母生长和发酵状况密切相关。鲁氏酵母是酱油发酵后期的主要产香菌株之一,是酱油风味形成的关键。文章研究了酸化力法对天然酱醪中鲁氏酵母活力的评价,选定了酵母泥浓度8%,葡萄糖添加量10%,30℃为最佳测定条件,同时验证了该方法的可行性,并进一步对其应用情况进行了研究。研究表明酸化力法能够高效、准确、稳定地评价酱油中鲁氏酵母的活力,有良好的应用前景。     

高糖胁迫对生长期酿酒酵母生理代谢的影响

本文研究了在高糖培养基条件下酿酒酵母的生长及胞内海藻糖代谢情况.结果表明在180-400 g/L的高葡萄糖浓度下酿酒酵母均能正常生长,其中300g/L下酿酒酵母良好生长.随着初始糖浓度增加,胞内海藻糖量迅速增加,在400g/L的葡萄糖浓度下,胞内海藻糖积累量达48.73 mg/g(湿重).     

酵母胞内海藻糖提取工艺研究

采用微波破碎酵母细胞,然后用三氯乙酸溶液提取胞内海藻糖,用蒽酮比色法测定海藻糖含量,研究不同温度、提取时间、溶剂浓度、溶剂用量对海藻糖提取率影响;提取最佳工艺条件为:三氯乙酸浓度0.5 M,提取温度40℃,提取时间70 min,提取率为17.4%。     

海藻糖对面包酵母高糖耐性的影响

通过高温刺激使面包酵母积累较高的胞内海藻糖,考察胞内海藻糖含量对面包酵母高糖发酵力和高渗存活率的影响。研究结果表明,发酵结束前2h培养温度提高至40℃后,菌株BY-6胞内海藻糖含量由4.21%提高到9.76%,高糖发酵力提高了17.2%,高渗存活率也有一定提高。另外对3株面包酵母的海藻糖积累能力和面团发酵力的比较表明,海藻糖积累能力强的酵母菌株高糖耐性较好。     

发酵前包被布拉迪酵母生长代谢及其抗逆性机理

以布拉迪酵母为研究对象,以海藻酸盐为制备材料,基于内源乳化凝胶化法,对酵母菌进行了发酵前包被和包被后培养。以未包被游离酵母菌为对照,研究了其包被后的生长和代谢特点,并探讨其抗逆性机理。结果表明,相对于游离培养,微胶囊化包被的布拉迪酵母最终活菌数显著增多,并有更多的乙醇生成;微胶囊化布拉迪酵母的胞外甘油浓度下降明显,而胞内甘油浓度则显著升高,可比游离条件下高出157.3%;此外,微胶囊化布拉迪酵母的胞内海藻糖含量比游离条件显著提高110.3%。结论:微胶囊内部微环境为布拉迪酵母提供了更稳定的增殖空间,并使其代谢向着有利于甘油和海藻糖积累的途径进行,从而提高了细胞的抗胁迫能力。     

吡哆醇对鲁氏接合酵母高盐胁迫耐受的影响

为了提高鲁氏接合酵母抗高盐胁迫能力,作者探索了添加吡哆醇对鲁氏接合酵母高盐胁迫耐受的影响。通过测量甘油、海藻糖含量以及Na⁺/K⁺-ATP酶活性等一系列生理表征来验证鲁氏接合酵母高盐适应性的变化。实验结果表明,鲁氏接合酵母在高盐胁迫条件下外源添加吡哆醇,在延滞期时,菌株提前24 h积累细胞内甘油,并且加快了细胞内海藻糖分解代谢速率;在对数期时,细胞内钠钾比率（Na⁺/K⁺）降低82.3%,细胞膜上Na⁺/K⁺-ATP酶活性增加16.9%,2-苯乙醇产量（质量浓度）提高6.42倍;在稳定期时,生物量提高10.6%,乙醇产量（质量浓度）提高5%,2-苯乙醇产量（质量浓度）提高1.26倍。综上所述,吡哆醇的添加能有效提高鲁氏接合酵母的高盐胁迫耐受能力,进一步增强了鲁氏接合酵母在酱油等高盐发酵食品中的应用前景。     

不同食品酵母对葡萄糖的流加强度和热激压力的生理响应

微生物在发酵过程中往往会面临一系列诸如高温、高渗透压、乙醇等压力。该研究探究了4种食品酵母对葡萄糖的流加强度和热激压力的生理响应差异性。结果表明,Pichia kudriavzevii和Saccharomyces cerevisiae的生长几乎没有受到升温压力的影响。高速流加的葡萄糖和梯度升温抑制了Cyberlindnera fabianii的还原糖消耗,而对其他酵母没有影响。P.kudriavzevii和S.cerevisiae的胞内海藻糖表现为对葡萄糖的流加和低压力热激(35、37℃)高度敏感,C.fabianii的胞内海藻糖均表现出低敏感性,而Candida tropicalis的胞内海藻糖仅在严重压力下(>39℃)才开始积累。在所有酵母中,P.kudriavzevii的海藻糖含量在发酵调控后变化最显著,增长了3.7倍。此外,除C.fabianii外,高速流加的葡萄糖有利于P.kudriavzevii、S.cerevisiae和C.tropicalis乙醇的积累,特别是P.kudriavzevii的乙醇含量最高,达到48 g/L。该研究结果可以用于高耐受性菌株的筛选,为生物乙醇和酿造食品的应用提供指导。     

糖胁迫下鲁氏接合酵母的代谢指纹分析

以高糖渗透压培养基（高渗培养条件,糖质量分数80%）和基本培养基分别培养鲁氏接合酵母,采用紫外-可见分光光度计测定其生长OD值的变化,采用硅烷化衍生-气相色谱-质谱联用技术检测酵母胞内物质成分,采用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术检测胞外物质成分,并用主成分分析（principal components analysis,PCA）、正交偏最小二乘方判别分析（partial least squares discriminant analysis,PLS-DA）模型对其分析。结果表明,高渗培养条件下鲁氏接合酵母呈对数生长,在对数期取样,测得胞外物质共36?种;基本培养条件下的鲁氏接合酵母测得胞外物质共47?种;基本培养条件下的酿酒酵母测得胞外物质共45?种。在高渗环境下,鲁氏接合酵母以醇类、酯类居多,没有产生酮类化合物。PCA模型可以完全把3?个样本分开,说明差异性显著。PLS-DA模型的R2、Q2都接近1,说明可信度较高,并通过VIP（variable importance in the projection）值挑选出高渗培养条件下鲁氏接合酵母的特征性物质7-辛烯酸乙酯、3-（甲硫基）丙基乙酸酯、2-十三烷醇、十五烷酸-3-甲基丁酯、9-癸烯酸乙酯、3-（甲硫基）-1-丙醇、2-癸醇。鲁氏接合酵母胞内物质共检测出83?种,高渗培养条件和基本培养条件下鲁氏接合酵母相同物质有23?种,高渗培养条件下鲁氏接合酵母差异性物质有27?种,差异性物质说明鲁氏接合酵母能够耐高渗透压,会产生一些糖类、醇类、酸类等物质来保护细胞使其能够在高渗培养条件下生长,这些物质涉及糖代谢、能量代谢等。研究结果为今后研究鲁氏接合酵母耐高糖渗透压方面提供理论依据。     

三株野生型耐高温酵母的耐性对比研究

对三株野生型产酒精耐高温马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)在不同温度、pH、酒精浓度、糖浓度下的生理耐性进行了研究,并与安琪耐高温酵母进行了比较,得出的结论为:三株野生型耐高温酵母K. marxianus GX-17,K. marxianus HN-79,K.marxianus HN-138高温条件下的生长和产酒精能力明显高于安碘酵母;K marxianus GX-17对pH变化的适应力较安琪酵母强;野生型耐高温酵母的耐糖能力略低于安琪酵母;安琪酵母的耐酒精能力明显高于野生型耐高温酵母.     

葡萄糖亚适量补加胁迫裂殖壶菌胞内类胡萝卜素积累

为探究裂殖壶菌积累类胡萝卜素的营养胁迫调控手段,考察了发酵中期(72 h起),不同葡萄糖补加质量浓度、酵母提取物补加质量浓度对裂殖壶菌生长、油脂合成和类胡萝卜素合成的影响。结果表明:仅补加较低质量浓度葡萄糖时,裂殖壶菌生物量和油脂产量虽较低,但胞内类胡萝卜素含量较高;在5 L发酵罐中、发酵中期,采用溶氧反馈控制葡萄糖流加策略,人为制造葡萄糖亚适量补加条件,在发酵98 h时胞内类胡萝卜素含量达到最大,为151.0μg/g,相比葡萄糖充足供应条件下的水平提高了4倍以上。综合发酵实验结果和裂殖壶菌代谢途径分析,可推测:油脂合成期葡萄糖亚适量补加可限制细胞生长、弱化裂殖壶菌胞内油脂合成途径,胁迫碳源流向类胡萝卜素合成途径,促进类胡萝卜素的大量积累。     

高表达MAL62基因对面包酵母耐高糖的影响

面包酵母(Saccharomyces cerevisiae)的抗逆性对于烘焙工业至关重要。以前期获得的耐冷冻酵母突变株B+MAL62为研究对象,测定其在高糖环境下的生长特性、形态特征、胞内海藻糖与甘油的积累以及产气的变化,并与市售高糖酵母进行对比。研究发现在质量分数为40%~60%的糖胁迫环境下,B+MAL62菌株的胞内海藻糖与甘油水平分别比对照菌株提升55. 03%~64. 27%与1. 2~1. 3倍,且高糖环境下B+MAL62具有更好的细胞形态稳定性,其产气速度以及最终产气量可优于市售高糖酵母。结果表明,麦芽糖酶编码基因MAL62高表达可增强面包酵母耐高糖能力。     

酒精发酵过程中胁迫因子对酵母海藻糖积累的影响

针对酒精生产酵母可能面临的受迫性因子对海藻糖形成的影响进行了研究。结果表明,不同碳源如蔗糖、葡萄糖对酒精发酵液中海藻糖的含量几乎没有差别;黄曲霉毒素Afb1对酒精发酵海藻糖的累积有一定的影响;发酵起始p H值过高(6.5)或过低(3.5)都会导致发酵液中游离海藻糖含量/海藻糖总量增高,发酵起始p H值过低(3.5)还会导致酵母胞内海藻糖含量升高;发酵温度过高(38℃)会导致发酵液中游离海藻糖/胞内海藻糖/海藻糖总量升高;氮源不足会引起发酵液中海藻糖/胞内海藻糖/海藻糖总量显著升高,并且氮源对胞内海藻糖累积的影响远远大于温度。