酿酒酵母对弱有机酸胁迫的应激机制研究进展

酿酒酵母是生产酒类产品的主要微生物,而生产中的发酵环境对酿酒酵母来说是一种不利的生长代谢环境,存在多种胁迫因素,其中就包括弱有机酸引起的低pH胁迫。酿酒酵母应对胁迫环境,有自身一套完备的适应机制,不同胁迫应对机制既有相同之处亦有不同之处。本文概括了近年来酿酒酵母对弱有机酸应激机制的研究热点,主要从弱有机酸胁迫的基因表达、转录表达以及蛋白质表达3个水平进行阐述,涉及ATP结合区转运子Pdr12及其转录因子War1p,HOG-MAPK途径,水通道蛋白Fps1p,质膜H+-ATP酶,SOD,CAT,以及弱有机酸与其他胁迫的交互作用,旨在为更好地研究酿酒酵母的弱有机酸应激机制提供一定的参考。     

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).     

胁迫条件下酿酒酵母积累海藻糖的发酵研究

采用5L发酵罐对酿酒酵母在高渗、有毒、高温等胁迫条件下海藻糖的积累进行研究，并对发酵过程作了分析。结果表明，胁迫条件比正常条件下更有利于海藻糖的积累。升高温度、添加高渗物质和有毒物质后细胞干重分别提高1．7倍、5．5倍和3．1倍，海藻糖的质量分数由10％分别提高到13．3％、12．7％和14．8％。几种胁迫条件同时存在下与单一胁迫条件比效果并不佳，并非环境越恶劣海藻糖积累越多。大规模生产最有效的方法是在对数生长期提高温度至40℃。     

基于非靶向代谢组学分析酿酒酵母甲酸胁迫的响应和耐受性机制

采用液相色谱-质谱联用(liquid chromatography-mass spectrometry,LC-MC)的非靶向代谢组学,探究酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)响应甲酸胁迫的代谢机制.主成分分析和正交偏最小二乘判别分析等多元统计结果表明,甲酸处理后酿酒酵母中发生显著变化(P＜0.0...     

大肠杆菌在食品加工贮藏中胁迫响应机制的研究进展

大肠杆菌能够感受环境信号并对环境的变化迅速做出反应。因此,在食品加工贮藏中,大肠杆菌在面对物理、化学因子胁迫时会产生应激反应,使其仍然能够生存和保持毒力,给食品安全带来极大的威胁。本文总结了在常见的食品加工贮藏胁迫因子下,包括热激、冷激、干燥、高渗透压、抗菌肽和酸,大肠杆菌的分子及生理响应机制及其在食品工业中的应用,并对大肠杆菌胁迫响应的未来研究做出展望。     

提高酿酒酵母耐受性能的研究进展

近年来,随着酿酒酵母被广泛地应用于工业生产,其发酵产物乙醇受到各界的广泛关注。但由于酿酒酵母对乙醇的毒性作用很敏感及发酵过程中的动态变化,导致酿酒酵母的生长和代谢受到多种环境胁迫因素的抑制。如何提高酿酒酵母的耐受性成为当前研究的重中之重。通过综合分析酿酒酵母在发酵生产过程中的耐受机理及抑制因素,总结提高酵母耐受性能的方法,为提高酿酒酵母的耐受性提供见解。     

酿酒酵母低温耐受机制的研究进展

酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）和发酵温度是影响葡萄酒产量和品质的关键性因素。低温发酵可以促进酯类、醇类、酮类、萜烯类等芳香物质的合成,提高葡萄酒质量。然而,低温发酵会延长酿酒酵母的潜伏期,降低细胞活性和发酵速率,甚至使发酵过程中止。因此,研究酿酒酵母的低温耐受机制为解决葡萄酒低温发酵这一工业难题提供了理论依据。介绍了低温对不同酿酒酵母生理特性、发酵性能、基因表达和细胞成分变化的影响,以及识别和响应低温信号的分子机制等方面的研究进展。     

茶叶香气物质响应胁迫机制与功能研究进展

茶叶香气是茶叶感官评价和品质化描述的重要组成部分。茶叶在采前自然生长与采后加工阶段参与多种胁迫响应,这些胁迫因子能够促进香气化合物的形成、积累与释放,积累的香气物质一方面有利于茶叶香气品质的提升;另一方面则有利于茶树逆境防御机制的产生。本文综述了近年来茶叶香气物质在胁迫响应方面的研究进展,如食叶害虫取食、病原菌侵染等生物胁迫和环境因子、加工工艺等非生物胁迫对茶叶香气物质代谢的调控机制以及茶叶香气响应胁迫在实际生产中的应用价值,为改善茶叶香气品质和茶树病虫害防御提供理论依据。     

外源性氧化胁迫对酿酒酵母突变株Y518合成谷胱甘肽的影响

利用外源过氧化氢对酿酒酵母突变株Y518进行氧化胁迫来研究外源性氧化胁迫对Y518合成谷胱甘肽的影响。结果表明:添加过氧化氢会抑制Y518细胞生长,但会促进其合成谷胱甘肽;当过氧化氢的添加时间为24h,添加量为0.6mmol/L时,Y518胞内谷胱甘肽含量达到(13.69±0.28)mg/g,比未添加过氧化氢时提高了约14%;在24h时添加0.6 mmol/L过氧化氢会对Y518产生外源性氧化胁迫,激活转录调节子YAP1和SKN7调控γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶和谷胱甘肽合成酶编码基因GSH I和GSH II的表达,提高γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶和谷胱甘肽合成酶的活力,以促进Y518合成谷胱甘肽。因此,添加外源过氧化氢能够使酿酒酵母突变株Y518产生外源性氧化胁迫,促进Y518进一步合成谷胱甘肽。     

响应面法优化酿酒酵母谷胱甘肽的提取条件

利用Box-Benhnken 中心组合设计和响应面法优化乙醇提取酿酒酵母胞内谷胱甘肽的条件。结果表明,谷胱甘肽最佳提取条件为乙醇体积分数43.7%、乙醇添加量7.03mL/0.1g 干酵母粉、抽提时间80min、谷胱甘肽提取率达最大为9.54mg/g。     

基于转录组学分析酿酒酵母PY01高密度培养的氧化胁迫应答机制

为探究酿酒酵母PY01高密度培养过程中响应氧化胁迫的机制,对酿酒酵母PY01氧化处理(6 mmol/L H2O₂)2 h后进行转录组学分析。结果表明:共鉴定出393个差异表达基因(DEGs);基于GO注释与KEGG富集分析,已鉴定的DEGs参与了代谢(如氨基酸代谢、碳水化合物代谢和能量代谢等)、遗传信息和细胞过程(过氧化物酶体)等通路。在氧化胁迫下,酵母菌通过增强一些抗氧化酶,如SOD2、SRX1等来清除ROS;酵母菌还通过增强糖酵解和TCA循环产生更多的能量,以适应氧化胁迫、修复损伤的蛋白质以及DNA或维持金属离子的转运。与此同时,还上调了与一般应激反应相关的分子伴侣和蛋白水解酶。这表明酿酒酵母PY01响应氧化胁迫的过程,是一个复杂的综合调控网络。酿酒酵母PY01应对氧化应激机制的发现,为设计酵母菌高效培养的控制策略,提高菌株的抗逆性和促进现代果酒等发酵工业及其它生物制品生产中利用活性酵母菌奠定了理论基础。     

内源性氧化胁迫促进酿酒酵母合成谷胱甘肽的潜在机制分析

利用转录组学分析手段结合生理生化特性来研究酿酒酵母突变株高产谷胱甘肽的潜在机制。结果表明:突变株谷胱甘肽合成限速酶、抗氧化酶活力及其编码基因表达量、过氧化氢和还原型辅酶Ⅱ(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)含量显著提高;丙酮酸激酶活力、丙酮酸、柠檬酸和琥珀酸含量显著降低;此外,三羧酸循环和磷酸戊糖途径的基因表达量分别显著下调和上调。因此,突变株可能在遭受内源性活性氧过氧化氢的胁迫下,通过调节谷胱甘肽合成限速酶活力加强了谷胱甘肽的合成,与抗氧化酶共同抵御氧化胁迫;丙酮酸激酶活力减弱降低了丙酮酸的合成,减少了三羧酸循环的通量,使得磷酸戊糖途径通量增加,从而提高了NADPH含量,为谷胱甘肽的合成提供了充足的还原力。     

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。     

葡萄酒酿酒酵母选育与非酿酒酵母混菌发酵研究进展

葡萄酒有着悠久的文化历史,营养全面,口味独特,成为人们餐桌上不可或缺的一种酒精饮料。随着消费人群的日益增多,面对不同的消费群体需要不同风味的葡萄酒来满足需要,原材料葡萄种类、酿酒酵母、酿造工艺都是影响葡萄酒风味的重要因素。随着科技的进步,酿酒酵母得到越来越多人的重视,非酿酒酵母产香气的研究也越来越多。本文综述了目前对酿酒酵母的选育方法和鉴定手段,非酿酒酵母对于葡萄酒产香的部分研究,以期对生产更多独特风味的葡萄酒做出理论上的贡献。     

响应面法优化固定化酿酒酵母细胞制备工艺研究

酿酒酵母的固定化细胞技术能够实现可连续与重复再利用性强、并且能够实现酿酒酵母细胞的高密度培养.本研究利用海藻酸锰代替海藻酸钙作为固定化酿酒酵母的载体,采用响应面方法优化固定化工艺,为了降低海藻酸锰凝胶球的传质阻力,在凝胶球中添加适量的经过酶解的秸秆纤维素.结果表明,最佳工艺条件为海藻酸钠(SA)初始浓度为2.18％,秸秆纤维素(CS)添加量为0.21％,CaC12初始浓度为5.21％,在此BBD响应面模型优化条件下,制备固定化酿酒酵母细胞的包埋率理论值可达到88.02％.包埋率从48％提高为88.02％.表明了BBD响应面模型对于制备固定化细胞的工艺流程具有很高的的应用价值.     

酿酒酵母工业菌株胁迫条件耐受性分析

对酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）工业菌株胁迫条件，包括高浓度酒精、高渗透压、高温、营养饥饿、氧化胁迫、糠醛毒性的耐受性进行了分析，同时测定了抗生素G418对这些菌株的最低抑菌浓度。结果表明，所测定的酵母菌株对这些逆境条件的耐受性有明显差别，表现出良好耐受性的是6508和安琪酵母菌株，同时多倍性的酿酒酵母工业菌株的耐受性均比单倍性实验室菌株高。     

响应面法优化酿酒酵母乙醛脱氢酶和乙醇脱氢酶酶活检测方法

从酿酒酵母前处理方式方面对ALD和ADH酶活测定条件进行了优化,采用单因素试验对前处理方式进行了分析研究,结果表明破壁时间、超声波功率、超声时间、反应温度和缓冲液pH值对酶活测定值产生一定的影响.通过Box-Behnken中心组合设计和响应面分析法,确定了测定这2种酶的最理想酵母前处理条件,即超声功率420W,超声时间为11min,破碎时间为12min.     

酿酒酵母发酵乳清小米酒的研究

选用乳清、小米为原料,通过发酵研制出一种新型的杂粮乳清酒.在单因素试验的基础上,采用响应面法对乳清小米酒的配方进行优化.结果表明,乳清小米酒的最佳工艺配方为酿酒酵母接种量5％(以乳清质量为基准,下同)、小米发酵汁添加量30％(以乳清质量为基准,下同)、发酵温度28℃.该配方得到的产品色泽淡黄,清透明亮,入口绵甜醇和,有...     

酿酒酵母酒精耐性研究进展

酿酒酵母是目前使用最广泛的菌种之一，它的耐酒精性能及其机理一直被广泛地关注及研究。本文介绍了目前国内外对酵母酒精耐性的研究方向和进展，主要内容包括耐酒精性能评价，以及酵母细胞膜、蛋白质、海藻糖和培养基组成等方面与酒精耐性的关系。     

响应面法优化酿酒酵母工程菌产甜蛋白monellin发酵培养基

对酿酒酵母工程菌WHF9/monellin在液体培养基中产甜蛋白monellin的条件进行了优化.采用单因子试验筛选出细胞生长培养基的最适碳源为蔗糖,氮源为玉米浆干粉,且应添加微量元素溶液.在此基础上,利用Plackett-Burman试验设计筛选出影响菌体生物量的3个显著因素:蔗糖、玉米浆干粉、微量元素溶液.用最陡爬坡路径逼近最大响应区域后,利用Box-Behnken设计和响应面分析法对显著因素进行优化,得出蔗糖、玉米浆干粉、微量元素溶液的最佳浓度分别为102.2g/L,33.9g/L,4.5mL/L.菌株在优化后的生长培养基中的生物量比在YPD培养基中提高了81.38％.在诱导剂半乳糖最适浓度102.2g/L条件下,菌株在优化后的培养基中monellin的表达量达到226.7mg/L,比在YPG中表达的monellin提高了4.2倍,且表达的monellin具有生物活性.