酵母细胞自溶动力学研究

对啤酒酵母细胞自溶的动力学进行了研究,结果表明,在55℃、pH5.5条件下,酵母自溶诱导期约为1.85小时,细胞内贮糖原降解最快,t_(0.5)值仅为1.48小时,蛋白质次之,核酸降解速率最慢,t_(0.5)值为12.38小时.酵母细胞生物大分子的降解动力学存在显著的正协同效应.对不同生理状态酵母自溶液的氨基酸分析表明,生理状态对自溶液的氨基酸组份影响极显著(P<0.01).随着培养时间的延长,相应自溶液中的必需氨基酸、鲜味及苦味氨基酸的比例均显著增加,因而自溶液的鲜味增浓,营养效价提高,但苦味也上升.     

酵母自溶抽提物的研究

以活性干酵母和耐高温酒精酵母为对象,研究自溶抽提过程,并对自溶条件进行了优化。比较了两种酵母主要抽提物蛋白质、核酸的含量和抽提率,及氨基酸的组成,并用电泳法初步探讨了添加中性蛋白酶对酵母自溶的影响机理     

啤酒酵母自溶与细胞壁关系

啤酒酿造过程中正常情况下的酵母不会发生自溶,但如果细胞衰老死亡或操作不当则会出现酵母自溶现象.虽然自溶的细胞在生产中占的比例较小,但自溶后的酵母将胞内物质释放到酒液中,产生酵母味,严重影响了啤酒的口感和外观质量.早期研究认为酵母细胞壁在酵母自溶过程中不发生水解,即自溶后的细胞仅剩下空的细胞外壳.现在研究发现酵母在自溶时其细胞壁也会发生水解作用,葡聚糖酶将构成细胞壁成分的葡聚糖进行分解,分解产物最终释放到酒液里和细胞质内物质共同影响啤酒的质量.     

酵母菌细胞自溶突变株的研究

细胞壁是酵母菌的重要细胞器 ,参与细胞内外多方面的生理生化过程 ,如细胞絮凝、信号转导、致病性等 ,在决定细胞结构完整性方面起着重要的作用。酵母细胞壁是由 β - 1 ,3-葡聚糖、β - 1 ,6-葡聚糖、甘露聚糖蛋白及几丁质等相互交链构成的复杂的双层网状结构[1] 。细胞壁组成或结构的改变会使细胞产生对温度或低渗透压的敏感性 ,在相应的条件下发生自溶 ,使细胞内容物释放到胞外。产生上述效应的突变株称为温度敏感自溶突变株和低渗透敏感自溶突变株[2～ 4 ] 。对此类突变株的研究一方面有利于进一步阐明酵母菌细胞壁代谢及组装的调控机制…     

固态发酵下酵母自溶的工艺优化

固态下酵母自溶可以有效促进菌体内多种活性物质的释放,进而提高酵母类产品的品质。通过优化自溶温度、自溶时间及自溶促进剂锌离子浓度以获得固态发酵下酵母自溶的最佳工艺,对固态发酵物料中游离氨基酸、可溶性蛋白、α-氨基氮含量和A260/A280等指标的分析来确定固态酵母自溶工艺条件,在此基础上以自溶温度40 ℃、50 ℃、55 ℃;作用时间12、18、24 h;锌离子添加浓度2、4、8 mg/kg设置L9(33)正交试验,进一步优化固态酵母自溶的工艺参数。结果表明酵母自溶的最佳工艺条件为：自溶温度55 ℃、作用时间18 h、锌离子浓度2 mg/kg,此时其可溶性蛋白含量可达9.31 mg/g、游离氨基酸14.36 mg/g、α-氨基氮10.16 μg/g、A260/A280为1.73。经工艺优化后,可显著提高酵母自溶产物可溶性蛋白、游离氨基酸和α-氨基氮的含量,从而明显提高了复合菌培养物的品质。     

18S rDNA介导的FKS1基因过表达对酵母自溶性能的影响

酵母被誉为啤酒酿造的灵魂,然而随着啤酒高浓酿造技术的发展,酿造过程中渗透压增加、乙醇含量升高及营养平衡改变等会加快酵母的自溶,对啤酒的风味品质产生不利的影响。为提高酵母的抗自溶能力,本研究构建了以酿酒酵母18S r DNA序列为同源位点的FKS1过表达菌株。结果表明,过表达菌株细胞壁葡聚糖含量较原菌高62%;通过平板耐受性分析可知,FKS1过表达菌株在8%的乙醇浓度、0.4 mol/L Na Cl的渗透压冲击以及24 h饥饿培养的条件下,其胁迫耐受性均高于原始菌株;模拟自溶实验结果显示FKS1过表达菌株自溶速度缓慢,抗自溶能力明显优于原始菌株。该结果有助于探究酵母自溶的机理,同时也对提高啤酒风味品质和稳定性有着重要的意义。     

自溶高温放线菌的生物学特性及16S,rDNA序列分析研究

从云南各地土样及温泉水样中分离到多株高温放线菌。对其中的自溶高温放线菌的形态,生理生化特性、细胞化学组分、同功酶谱及16S rDNA序列进行了研究,结果表明它们与非自溶放线菌在上述各方面存在着明显差异分别属于高温放线菌属（Thermoactinomyces)和链霉菌属（Streptomyces)。同时发现培养基成分、温度、空气湿度对菌体自溶均有显著影响,特别是水分对链霉菌的自溶起着关键作用。     

多粘菌素BSub—MICs导致大肠杆菌自溶的研究

通过建立多粘菌素ＢＳｕｂ－ＭＩＣｓ诱导大肠杆菌形成溶菌环的实验模型,自溶环上细菌进行了动态观察,以光学显微镜检查,可见随着时间延长,细菌淡染程度加重;以活菌计数法观察到活菌数量的下降;用透射电镜观察到细菌胸壁不完整或全部破损,内容物流失,确证了多粘 素ＢＳｕｂ－ＭＩＣｓ诱导大肠杆菌形成的溶菌环上细菌发生了自溶。     

异柠檬酸脱氢酶基因调控对拉格酵母抗自溶性能的影响

啤酒酵母的自溶会影响啤酒的风味和品质,对酵母自溶的调控是工业啤酒生产的迫切需求。前期在啤酒酵母自溶的研究中发现柠檬酸循环相关基因对酵母自溶有较大影响。为探究柠檬酸循环中异柠檬酸脱氢酶基因调控对自溶的影响,在典型拉格啤酒酵母(Saccharomyces pastorianus H.)Pilsner中对IDP1和IDP2基因进行了破坏和过表达。结果发现IDP1基因的破坏能提高酵母的抗自溶能力,自溶96 h抗自溶指数为8.40,比原始菌提高了1.5倍。IDP1基因的破坏提高还原型辅酶Ⅱ(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)的供应,NADPH/NADP^(+)的比值为1.94,发酵结束时胞内ATP水平比原始菌提高1.8倍,活性氧(reactive oxygen species,ROS)相比原始菌减少10%。IDP2基因的缺失造成酵母快速自溶和NADPH供应的减少,自溶96 h抗自溶指数为4.03,NADPH/NADP^(+)的比值为0.89。发酵结束时胞内ATP水平相比原始菌减少8%,ROS是原始菌的1.3倍。本研究进一步阐释了柠檬酸循环相关基因对酵母自溶的调控机理,为选育自溶性能可控的优良酵母提供了理论基础。     

酿酒酵母细胞表面工程应用研究新进展

酿酒酵母表面展示工程是一个新兴的蛋白表达系统,由于它能进行蛋白翻译后修饰,能方便地对表达的蛋白产物进行检测和筛选,近年来应用研究发展迅猛。它在构建全细胞催化剂、抗原/抗体库、生物吸附剂、生物传感器、组合蛋白文库、免疫检测及亲和纯化中取得了很多新的应用,在蛋白质分子的功能研究与应用中发挥了更加重要的作用。     

自溶高温放线菌的生物学特性及16S rDNA序列分析研究*

从云南各地土样及温泉水样中分离到多株高温放线菌。对其中的自溶高温放线菌的形态,生理生化特性、细胞化学组分、同功酶谱及16S rDNA序列进行了研究,结果表明它们与非自溶放线菌在上述各方面存在着明显差异分别属于高温放线菌属（Thermoactinomyces)和链霉菌属（Streptomyces)。同时发现培养基成分、温度、空气湿度对菌体自溶均有显著影响,特别是水分对链霉菌的自溶起着关键作用。     

采后龙眼果肉自溶过程中PME基因的表达分析

采用RT-PCR和RACE-PCR相结合的方法,研究了果胶甲酯酶基因(PME)表达与采后龙眼(Dimocarpus longan Lour.)果肉自溶的关系.从龙眼果实中分离得到3个包含3'非翻译区的PME基因片段,分别命名为DlPME1、DlPME2和DlPME3,其推导的氨基酸序列与多种植物的PME蛋白有较高的同源...     

葡萄球菌自溶素的研究进展

葡萄球菌是人和动物皮肤黏膜的专性寄生菌,目前临床常见的致病菌种主要有金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌。金黄色葡萄球菌可引起局部化脓感染,也可引起败血症、脓毒血症等全身感染。表皮葡萄球菌主要引起心内膜炎、败血症等,     

超高浓度培养基条件下酵母细胞生长及酒精生成的准稳态动力学研究

在1．5L搅拌式发酵罐中,使用葡萄糖质量浓度分别为120、200、280g／L的培养基进行酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae连续发酵生成酒精的动力学研究。研究发现,当培养基中葡萄糖浓度为200和280g／L时,发酵液中残糖浓度、酒精浓度以及菌体生物量从小幅度波动的准稳态发展到大幅度波动的振荡状态。提出了伴有周期性振荡现象准稳态过程的概念,并针对该过程,建立了兼有底物和产物抑制的酵母细胞生长和产物酒精生成动力学模型。     

蚯蚓蛋白质的自溶与开发应用

蚯蚓是人类潜在的优质蛋白源,其蛋白质由18种氨基酸组成,其中8～10种为人体必需。利用蚯蚓自身蛋白水解酶可以自溶蚯蚓获取较高营养价值的水解液。这种水解液可以作营养添加剂,绿色肥料和生物农药;也可以通过分离提纯制备有利于人类的健脑液和增高液。     

环境因素对酸奶菌株自溶的影响

本论文探究了培养条件对德氏乳杆菌保加利亚亚种KLDS 1.9201和唾液链球菌嗜热亚种KLDS 3.021自溶的影响.结果表明,随着培养温度(30℃～55℃)、盐浓度(0%～5%)以及酸度值(pH5.0～7.5)的升高,KLDS 1.9201和KLDS 3.0201不仅自溶度相应增大,而且在磷酸缓冲液中释放的核酸和蛋白含量也呈递增趋势.高温55℃,pH 7.5和5%乳酸盐浓度的培养环境使KLDS 1.9201和KLDS 3.0201在培养45 h后的自溶度分别达到了55%和36.3%,显著高于低自溶培养环境下(30℃、pH 5.5和0%乳酸盐)KLDS 1.9201和KLDS 3.0201的自溶度9.96%和8.6%(P<0.05).透射电镜观察表明高自溶和低自溶培养条件对酸奶菌株菌体形态的影响是截然不同的,且酸奶菌株自溶时发生的细胞壁降解程度与自溶光密度值相对应.     

一种从酵母细胞中提取组蛋白的方法

为了制备体外酵母DNA序列组装核小体所需的组蛋白,利用酸抽提方法从未经饥饿处理和经过不同时间饥饿处理的酿酒酵母细胞中分离组蛋白,经SDS-PAGE电泳分析和Bradford法测定蛋白浓度,发现抽提物中含有组蛋白H1、H2A、H2B、H3和H4,电泳条带位置正确、纯度较高,正常细胞的抽提物中蛋白总量达到158 μg/mL.试验结果表明该方法可以提取出较高质量的酿酒酵母组蛋白.     

鲜切香菇贮藏过程中质构变化与自溶自噬分析

旨在明确鲜切香菇经过机械损伤后发生的应激生理以及自溶进程中细胞质构的变化。以香菇0912子实体新鲜切片为材料,研究低温和室温贮藏条件下香菇切片生理生化指标的变化趋势,利用显微技术研究老化组织中细胞结构的变化。结果显示低温贮藏条件有利于减缓鲜切香菇褐变、软化、蒸腾失重及抗氧化活性的下降。微观结构研究显示鲜切香菇经过机械损伤后激发了自溶自噬机制,细胞内出现胞壁断裂、胞膜消融、自噬体吞噬细胞器、大量DNA断裂、细胞核消失及细胞解体等现象。鲜切香菇切片在损伤后发生自溶自噬现象,微观组织结构的破坏,是菇体劣变的重要原因之一,在外界贮藏环境的共同作用下加速腐败的进程。     

非常规酵母的分子遗传学及合成生物学研究进展

先进的合成生物学技术与传统的分子遗传学技术的结合更有助于实现酵母底盘细胞的快速改造和优化。酵母合成生物学研究最早开始于常规酵母——酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),近些年来又迅速扩展至一些非常规酵母,包括巴斯德毕赤酵母(Pichiapastoris)、解脂耶氏酵母(Yarrowialipolytica)、乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyces lactis)和多形汉逊酵母(Hansenula polymorpha)等。借助合成生物学技术与工具,目前科学家们已经成功开发出了能够高效生产生物材料、生物燃料、生物基化学品、蛋白质制剂、食品添加剂和药物等工业产品的重组非常规酵母工程菌株。本文系统总结了合成生物学工具(主要是基因组编辑工具)、合成生物学组件(主要是启动子和终止子)和相关分子遗传学方法在上述非常规酵母系统(底盘细胞)中的最新研究进展和应用情况,并讨论了其他合成生物学技术在这些非常规酵母表达系统中的潜在适用性和应用前景。这为研究人员利用合成生物学方法在这一新型非模式微生物底盘细胞中设计和构建各种高附加值工业产品的异源合成模块并最终实现目标化合物的高效生物合成提供了科学的理论指导。     

产玉米黄质的人工酵母细胞的构建

为了实现微生物异源合成天然类胡萝卜素玉米黄质,以一株产β-胡萝卜素的酿酒酵母为底盘细胞,利用合成生物学技术构建人工酵母细胞。通过在染色体整合玉米黄质生物合成关键酶-β-胡萝卜素羟化酶（CrtZ）,并对其9种来源进行筛选,发现整合欧文氏菌来源的β-胡萝卜素羟化酶的菌株获得玉米黄质的最高产量。法尼基焦磷酸（FPP）作为合成萜烯类天然产物的重要前体,通过敲除 Lpp1和Dpp1 基因,削减法尼基焦磷酸向法呢醇的转化,为玉米黄质的合成提供更多的前体,使玉米黄质的产量提高了1.27倍（从29 mg/L提高到36.8 mg/L）。在此基础上,通过增加欧文氏菌来源CrtZ的基因拷贝数及调节其启动子的强弱来增强β-胡萝卜素羟化酶的表达强度,使得玉米黄质的摇瓶产量达到96.2 mg/L,是目前公开报道中产量最高的。