原花色素对酿酒酵母cAMP-PKA信号转导途径的影响

为探究酵母在氧化胁迫下外源添加原花色素对胞内海藻糖积累以及cAMP-PKA信号转导途径的影响。在氧化胁迫条件下,外加添加1g/L的原花色素,分别分析胞内海藻糖积累量、上游信号转导关键元件PKA,腺苷酸环化酶的转录规律及cAMP的水平。添加H_2O_2后再添加1 g/L的原花色素的发酵体系中酵母细胞内海藻糖产量是空白对照组的3倍,cAMP产量和腺苷酸环化酶的酶活是空白对照组的2.5倍,CYR1和BCY1基因的相对表达量较空白组均呈现明显升高趋势。cAMP会与PKA调节的亚基BCY1相结合,释放出催化亚基从而激活PKA,产生海藻糖保护细胞抵抗不利环境。该研究为以后深入探究氧化胁迫下原花色素对酿酒酵母的保护机制奠定基础,也为以后探究酿酒酵母在面临其他胁迫条件下如何抵御外界环境变化奠定基础。     

胁迫条件下褪黑素诱导雨生红球藻虾青素合成

雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)在胁迫条件下可大量积累虾青素,已成为天然虾青素的主要来源。通过解析外源褪黑素(Melatonin,MLT)调控雨生红球藻在缺氮联合高光照胁迫条件下的防御效应,以期建立虾青素高效合成的技术体系。结果表明,胁迫条件下外源MLT的诱导显著促进了虾青素的积累,最高质量分数达到32.37 mg/g,较对照组增加了2.25倍。此外,外源MLT提高了胞内NO和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)的含量,同时上调了虾青素合成关键酶基因dxs和chy的表达水平。研究表明,外源MLT诱导高光缺氮胁迫下雨生红球藻中虾青素的高效合成可能与MLT调控藻细胞内的NO、MAPK含量和虾青素合成关键酶基因dxs和chy的表达水平相关。     

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（H₂O₂）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,H₂O₂可明显提高鲁氏酵母胞内海藻糖的含量,0.2%（v/v）H₂O₂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。      

蔗糖和海藻糖对糯米淀粉黏滞性和热特性的影响

为研究糖种类和糖添加量对糯米淀粉黏滞性和热特性的影响,利用快速黏度分析仪和差示扫描量热仪测定添加不同浓度蔗糖和海藻糖的糯米淀粉的黏度、糊化温度及热焓值的变化。结果表明：2种糖均能使淀粉的糊化温度升高,且蔗糖提高淀粉糊化温度的能力略高于海藻糖。随着蔗糖和海藻糖添加量的增加,淀粉峰值黏度和最终黏度均增加,淀粉糊的热稳定性增强。糖质量分数小于6％时,淀粉热焓值随着糖添加量的增加而增加,糖质量分数大于6％时,随着糖添加量的增加,淀粉热焓值有下降趋势,且蔗糖对淀粉热焓值的影响要明显高于海藻糖。     

外源相容性溶质对S酵母耐盐性及酱油风味形成的研究

研究外源相容性溶质对S酵母(Zygosaccharomyces rouxii)耐盐性的影响,并探讨在高盐稀态酿造工艺中添加海藻糖对酱油风味的影响.结果表明,在酵母培养基中添加0.005mol/L海藻糖、甜菜碱和山梨醇,均可以显著改善S酵母在高盐培养基中的生长情况,缩短渗透胁迫条件下S酵母的延滞期,增加生物量,其中海藻糖的渗透保护效果最佳;添加海藻糖可使酱油的主体香味物质HEMF(4-羟基-2-乙基-5-甲基-3-呋喃酮)和乙酸乙酯的含量显著增加,同时促进S酵母合成酱油中典型风味物质4-EG (4-乙基愈创木酚).在酱油高盐稀态酿造中添加相容性溶质,如海藻糖,可有效改善酱油的风味和品质.     

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。     

嗜热放线菌海藻糖合成酶在地衣芽孢杆菌中的异源表达

海藻糖合成酶可将麦芽糖异构化为海藻糖,是海藻糖酶法生物转化的中心酶制剂。为了实现海藻糖合成酶在食品安全型表达宿主中高效生产,进而应用于食品级海藻糖的酶法合成,构建了革兰氏阳性菌重组表达质粒并转化入地衣芽孢杆菌。重组质粒携带了来自于嗜热放线菌Thermomonospora curvata海藻糖合成酶的编码基因,在地衣芽孢杆菌木糖异构酶启动子及其阻遏蛋白的介导下表达,胞内海藻糖合成酶发酵活力为12.1 U/m L。考察了不同培养条件对重组菌生长和产酶的影响,结果显示质量分数4%的麦芽糊精和质量分数0.4%的豆饼粉分别为产酶适宜的碳源和氮源;菌体培养10 h后加入终质量浓度为1 g/d L的诱导剂,于37℃诱导12 h后重组菌产酶最高达到23.7 U/m L。     

基于代谢组学和转录组学分析工业面包酵母（Saccharomyces cerevisiae）ABY3冷冻胁迫应答机制

为研究面包酵母（Saccharomyces cerevisiae）响应冷冻胁迫的机理，对面包酵母－20 ℃处理7 d前后的发酵菌液进行胞内的代谢组学和转录组学分析。在－20 ℃、7 d的环境胁迫下，面包酵母不加糖模拟面团发酵后的存活率为43%，发酵力下降42%。冷冻胁迫下，面包酵母胞内24 种代谢物的变化与494 种基因的表达差异与应答机制相关。通过差异代谢通路分析得出：冷冻胁迫下，胞内氨基酸的匮乏与质膜僵硬化可能是影响细胞生长和发酵性能的主要原因，而胞内不饱和脂肪酸相对含量的增加和海藻糖的积累并不能消除低温对细胞的损伤。研究结果可完善酵母冷冻胁迫应答机理，为耐性调节机制的研究提供思路，对冷冻面团的优化和技术发展具有重要意义。     

在营养缺乏条件下接种前充氧对胞内酶的增加及其转录特性的影响

对悬浮于水中的下面发酵酵母进行适当的充氧，可增加后来厌氧条件下酵母的生长，减少发酵中挥发性酯的合成。然而，充氧不足或过量对细胞生长和酯的合成并无影响。为了弄清在营养缺乏条件下，由充氧引起的一些潜在的细胞机理，我们对缺氧抑制基因(ROX1)的表达、△-9脂肪酸脱氢酶基因(CLE1)的表达、细胞脂肪酸合成的变化进行了分析。我们发现增加充氧可提高ROX1的转录水平，然而，OLE1的转录水平随充氧增加则是先降后升，增加充氧使不饱和脂肪酸的合成占全部脂肪酸的比率上升。结果证实酵母完全培养基中充氧，甚至使在营养缺乏的条件下，都会激发氧信息途径。通过测定细胞内的海藻糖水平，发现在培养基中缺乏营养物质，胞内糖在充氧时的消耗状况，增加充氧会降低海藻糖的含量水平。然而，过量充氧会致使海藻糖消耗殆尽，但不会增加厌氧分裂或挥发酯的合成。胞内海藻糖水平似乎可以反映出发酵充氧水平是否适合。     

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。…     

基于TMT的定量蛋白质组学技术解析盐胁迫提高库德毕赤酵母耐热性机制

利用串联质谱标签定量蛋白质组学技术，分析单独热胁迫组和热-盐共胁迫组之间的蛋白质组差异，筛选与耐热性提高相关的关键蛋白。结果发现，热休克蛋白12以及麦角固醇生物合成蛋白（ergosterol biosynthetic protein，ERG）28、ERG25等麦角固醇合成相关酶的表达在盐胁迫后显著增加，有利于维持热胁迫下细胞内蛋白质和细胞膜结构和功能的稳定。盐胁迫显著提高谷胱甘肽S-转移酶Y-2基因的表达，对抑制热诱导的脂质和蛋白质氧化损伤有重要作用。同时，盐胁迫显著提高热胁迫下碳水化合物代谢和能量代谢通路中多种酶（己糖激酶、甘油醛-3-磷酸脱氢酶、磷酸甘油酸变位酶1、磷酸甘油酸变位酶2、磷酸甘油酸激酶、乙醇脱氢酶、细胞色素c氧化酶亚基6A、V型质子ATP酶亚基c’）的表达，有利于细胞内ATP合成和酵母菌耐热性的提高。本研究结果为耐热酵母菌的基因工程改造以及其高温乙醇发酵能力的改善提供重要技术支撑。     

耐高渗酿酒酵母的代谢流分析

研究了指数生长期的酿酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae) 在高渗胁迫下的生理代谢.甘油和海藻糖是酿酒酵母的主要相容性溶质.在高渗环境下,胞外酒精质量浓度、甘油质量浓度、海藻糖质量浓度分别较对照提高100%、400%和11%.代谢流分析表明,高渗环境下,从节点6-磷酸葡萄糖合成海藻糖的碳流较常规培养增加了47.3%;从节点磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛合成甘油的碳流增加了55.7%;从节点丙酮酸流向乙醇的碳流增加了300%,而流向三羧酸 (TCA) 循环的流量减少了21.7%.     

啤酒酵母中海藻糖合成酶和海藻糖-6-磷酸合成酶的功能及结构分析

啤酒酵母的海藻糖合成酶复合物由4个亚基(TPS1，TPS2，TPS3和TSL1)组成，这4个亚基具有协同作用。其中海藻糖-6-磷酸合成酶是海藻糖合成酶的功能中心；TPS1除了具有合成海藻糖的功能之外，还具有调节糖代谢和促进酵母孢子形成的功能；tps1大量表达时，有助于细胞增加对高温、高渗和酒精等的耐受性。     

超声辅助热处理联合海藻糖和谷氨酰胺转氨酶对未漂洗鱼糜凝胶特性的影响（英文）

研究海藻糖、谷氨酰胺转氨酶（glutamine transaminase,TGase）与超声波技术联用对热致未漂洗鱼糜凝胶品质的影响。首先对凝胶特性、持水性等凝胶特性指标进行测定,再对其构象及作用的变化进行分析。结果表明：在超声辅助处理的同时,添加质量分数4.5%海藻糖和/或质量分数0.05%TGase使鱼糜凝胶强度提升35.11%～169.25%,其中海藻糖抑制了蛋白质结构的展开,而TGase则表现出相反的作用;但实际上超声辅助处理抑制了TGase的催化作用,使凝胶强度降低至4 737.23 g·mm,游离水相对含量降低19.52%,抑制了蛋白质过度交联;此外,超声处理促进了海藻糖保护作用下的蛋白质展开,当海藻糖与TGase同时存在时,各自对蛋白质结构的影响均被削弱。     

提高酱油酵母海藻糖方法研究

生物体处于恶劣环境中时,海藻糖能起到保护作用,在生产干酵母前应尽量提高胞内海藻糖的含量。文章研究了耐盐酵母中海藻糖的提高方法,即盐度和温度刺激。研究发现:S酵母和T酵母在9%盐度刺激下海藻糖分别由7.0%和7.5%增加到8.4%和9.6%;在40℃,30min的热刺激下海藻糖含量由8.4%和9.6%增加到10.1%和10.9%。变异菌株S3-2和T3-5在适宜的盐度和温度刺激下,细胞内海藻糖含量也有所提高,但总体低于原始菌株。     

褪黑素对雨生红球藻虾青素和油脂合成的影响

以雨生红球藻(Haematococcus pluvialis) LUGU为对象,研究了高光照联合缺氮条件下,外源添加褪黑素(melatonin,MLT)对H. pluvialis生物量、虾青素积累量、油脂含量以及与虾青素、油脂合成相关酶基因表达量的影响。结果显示:缺氮胁迫、联合高光诱导条件下,外源添加10μmol/L MLT,虾青素积累量显著提高,最大虾青素积累量可达32. 37 mg/g,是对照组的2. 25倍;藻细胞内油脂的含量达到42. 84%,为对照组的1. 21倍。虾青素合成关键酶基因bkt及油脂合成关键酶基因fad的表达量均出现不同程度的上调。此外,研究了外源MLT对细胞内活性氧(ROS)水平的影响以及相关抗氧化酶的活性变化规律。ROS水平受到抑制,虾青素合成相关的抗氧化酶SOD、CAT和POD活性增强。研究表明,在高光照联合缺氮胁迫条件下,外源添加MLT有利于雨生红球藻积累虾青素,为强化虾青素的生物合成提供了理论依据。     

以纤维二糖为底物利用重组大肠杆菌合成海藻糖

探讨以纤维二糖为底物合成海藻糖的可行性。首先克隆来自施氏假单胞菌A1501的otsA/otsB基因,外源导入Escherichia coli BL21（DE3）构建以葡萄糖为底物合成海藻糖的OtsAB途径。继而通过过表达E. coli本身的galU基因增加海藻糖合成前体物质尿苷二磷酸（uridine diphosphate,UDP）-葡萄糖的含量,使海藻糖产量提高了3 倍。通过添加井冈霉素抑制海藻糖的降解,进一步提高海藻糖的产量。在此基础上,过表达来自天然纤维素分解细菌Saccharophagus degradans的纤维二糖磷酸化酶基因cepA,使重组大肠杆菌具有利用纤维二糖产海藻糖的能力。利用该重组大肠杆菌全细胞催化生产海藻糖,底物为20 g/L纤维二糖,并添加0.05 mmol/L的井冈霉素抑制海藻糖降解时,48 h后可生成1.3 g/L的海藻糖。本研究利用重组大肠杆菌以纤维二糖为底物合成海藻糖,证实了以纤维二糖为底物合成海藻糖的可行性,为纤维二糖来源精细化学品的生产提供了新的思路。     

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。     

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。     

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。