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、180 g/L的NaCl预适应前处理90 min后,鲁氏酵母菌在质量浓度为350 g/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120 g/L NaCl预适应前处理90 min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C16:0,硬脂酸C18:0)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C16:1,油酸C18:1和亚油酸C18:2)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.     

转录组学分析空气对泡菜“生花”酵母菌的影响机制

泡菜坛/池的密封性是影响泡菜“生花”的关键因素,为了明确空气对“生花”酵母菌的影响,运用转录组学和生物信息学分析探索影响酵母菌“生花”的关键基因。研究结果表明,有和无空气条件下培养的“生花”酵母菌共筛选到183个差异基因,其中42个基因显著上调,141个基因显著下调(P<0.05)。差异表达基因主要富集在葡萄糖苷酶活性、阿拉伯糖脱氢酶活性和核糖体亚基等功能。差异基因富集到34个通路,其中核糖体通路是差异最显著的通路,包含RPL4、RPL10、RPSA等19个基因上调和RPS2、RPS15基因下调。脂肪酸合成通路和不饱和脂肪酸合成通路中差异基因FAD2上调,FAS1、FAS2、SCD等6个基因下调。经实时荧光定量PCR实验验证,在有空气培养条件下,关键基因FAD2、RPL4和RPL10较无空气培养显著上调(P<0.05),与转录组预测结果一致。该研究结果能够为泡菜“生花”酵母菌的“生花”机理以及泡菜品质控制提供理论基础。     

离子束重组异常汉逊酵母菌Ar_Han0458的转录组学分析及谷胱甘肽代谢途径富集

研究可稳定遗传的重组异常汉逊酵母Ar_Han0458在发酵过程中的差异基因表达信息及与谷胱甘肽代谢相关基因的表达变化。利用生物信息学方法分析重组异常汉逊酵母Ar_Han0458的5个发酵时间点的RNA-seq数据。重组异常汉逊酵母Ar_Han0458各发酵时间与0 h相比,下调表达基因数量多于上调表达;除发酵96和72 h外,相邻时间点的差异表达基因数目均以下调为主;发酵48和72 h时的基因表达谱相近。各发酵时间点间差异表达基因显著富集的GO功能均以细胞过程、细胞和催化活性为主。KEGG富集分析显示,10个差异表达基因参与了谷胱甘肽的代谢,谷胱甘肽的合成速率分别在24和96 h达到峰值,与实验测得胞外GSH产量变化趋势一致。重组异常汉逊酵母Ar_Han0458在发酵96 h时差异表达基因数目以上调为主,且谷胱甘肽合成速率最快。该研究为重组异常汉逊酵母的代谢调控研究及其分子育种提供了理论依据。     

基于转录组学的养殖密度影响斑节对虾品质的分子机制

采用高通量转录组测序和实时定量聚合酶链式反应(quantitative real time polymerase chain reaction,qRT-PCR)技术,在分子水平揭示养殖密度对斑节对虾肌肉品质形成的影响机制。选取养殖密度100尾/m²、300尾/m²的斑节对虾为实验材料,进行转录组测序和qRT-PCR验证。结果表明:所有样本Q20和Q30的最小值均大于90%,测序数据均满足生物信息学分析的要求;不同密度养殖条件下,斑节对虾的差异表达基因为778个;将差异基因序列与7个数据库进行比对,得到不同密度养殖的斑节对虾中与肌肉品质相关的差异基因分布在胶原蛋白代谢、蛋白水解、蛋白转运、细胞蛋白代谢、细胞骨架组织、肌肉连接及葡萄糖代谢途径;qRT-PCR验证结果与转录组测序结果一致。     

腌鱼中耐盐酵母菌的分离鉴定及其生理生化特性

为了获得生产性能优良的菌株,采用PDA固体培养基平板涂布法从腌鱼中分离、纯化酵母菌,研究优势耐盐酵母菌株的生长温度、耐酸能力、耐亚硝酸盐能力等生理生化特性及ITS rDNA分子生物学鉴定。结果表明,15种不同种类腌制海鱼中共分离出436株酵母菌,经纯化后获得9株不同种属的酵母菌,通过不同NaCl含量的YPD液体培养基对9株酵母菌进行筛选,最终筛选出7^#季也蒙毕赤酵母和9^#奥默柯达酵母两株耐盐性较好的优势耐盐酵母菌菌株,耐盐能力分别达到9%和12%,最适生长温度均在28~32 ℃之间,最适pH在5~6之间,耐亚硝酸盐含量可达100 mg/kg。腌鱼中获得优势菌株具有良好的生长性能,可为腌鱼制品发酵剂的开发奠定基础。     

桃果实冷害形成过程关键代谢途径的转录组学研究

桃子在低温贮藏过程中易产生冷害（chilling index, CI）,严重影响其商品性。为探究桃果实冷害形成过程中各类代谢途径的变化规律,用转录组学技术分析了‘湖景蜜露’桃果实在低温和常温货架期贮藏过程中的转录水平变化。结果表明,在桃果实贮藏过程中共鉴定出125条代谢途径发生变化。通过对其中5条关键代谢途径的分析发现,在桃果实冷害形成过程中伴随着氧化/还原型谷胱甘肽转化途径、蔗糖合成分解途径、果胶降解途径的激活,以及淀粉合成途径、茉莉酸合成和信号转导途径的抑制。这些代谢途径的变化可能涉及桃果实受到低温胁迫的响应机制,该结果为进一步探究桃果实冷害的调控机理提供理论依据。     

提高乙酸耐受性酿酒酵母JJJ1突变株构建及转录组学分析

目的 构建JJJ1突变株以提高酿酒酵母在发酵过程中的乙酸耐受性,提高发酵效率。方法 本研究采用CRISPR-Cas9基因编辑技术构建酿酒酵母JJJ1Δ突变株,检测突变对酿酒酵母菌株的乙酸耐受性影响,基于转录组学分析突变株耐受乙酸的分子机制。结果 在含有5 g/L乙酸的液体培养基中,酿酒酵母JJJ1Δ存活率是野生型菌株的4.44倍,发酵72 h后酿酒酵母突变株JJJ1Δ的细胞生物量是野生型菌株的1.15倍,酿酒酵母JJJ1Δ的生长延滞期比野生型菌株缩短了30 h;转录组学研究表明,敲除JJJ1基因增强酿酒酵母的代谢、生物调控、膜流动性以及转运活性和电子转移活性,减少酿酒酵母细胞生理过程、细胞连接和拟核功能以及细胞结合功能。结论 敲除JJJ1基因的酿酒酵母突变株通过提高能量代谢和氨基酸合成,降低核糖体生物发生减少细胞生理活动,增强酿酒酵母菌株乙酸耐受性。     

五株酿酒酵母的生理特性比较

本次实验中,我们比较了五株酿酒酵母的生理特性,为实际生产中恰当选择酿酒酵母提供依据。     

五株酿酒酵母的生理特性比较

本次实验中,我们比较了五株酿酒酵母的生理特性,为实际生产中恰当选择酿酒酵母提供依据。      

硫胺素对鲁氏接合酵母高盐适应性的影响

采用同位素内标-超高效液相色谱串联三重四极杆质谱（UPLC-MS/MS）法测定金沙江攀枝花江段6种常见鱼中卡巴氧代谢物喹恶啉-2-羧酸（QCA）和喹乙醇代谢物3-甲基-喹恶啉-2-羧酸（MQCA）的残留量。样品经过预处理,采用ZORBAX SB-C18色谱柱分离,以0.1%甲酸水-乙腈为流动相进行梯度洗脱;采用电喷雾-正离子多反应监测模式（MRM）检测,同位素内标法定量。结果表明,QCA和MQCA的质量浓度为2.0～100.0 ng/mL时,线性关系良好（R＞0.999）,回收率为91.4%～100.4%,精密度试验结果相对标准偏差（RSD）为6.3%～11.5%,定量限为0.2 μg/kg,检出限为0.05 μg/kg。该方法灵敏度及准确度良好,能满足6种常见鱼的组织中卡巴氧及喹乙醇代谢物残留分析的要求。     

酱油发酵用菌鲁氏接合酵母的安全性

对传统酱油发酵用菌鲁氏接合酵母的安全性进行研究。利用气相色谱-质谱联用法探讨了菌株在酱醪汁发酵中的代谢产物并研究传统菌株的代谢安全性;通过胆盐羟化酶活性检测、溶血实验及耐药性实验研究菌种自身的安全性。结果表明:鲁氏接合酵母在酱汁发酵代谢产物分析中未检出有害代谢物,并能够利用糖类及氨基酸转化成相应的醇类和酯类物质;在培养过程中鲁氏接合酵母不产生胆盐羟化酶也不具有溶血性;对伏立康唑、酮康唑、制霉菌素、两性霉素B四种基本抗生素敏感,对氟康唑存在剂量依赖性。进一步测定了两性霉素B对鲁氏酵母的最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)为2μg/mL,氟康唑对鲁氏酵母的MIC为8μg/mL,低于美国临床实验室标准化委员会的药物耐药判断标准。     

鲁氏酵母脱除水溶液中Cd~(2+)的研究

研究了鲁氏酵母(Zygosaccharomyces rouxii)CICC1379作为吸附剂对水溶液中镉的脱除作用。结果表明:温度和振荡频率对Cd2+脱除率影响不大,初始pH和菌体浓度则影响很大。初始pH3-5,脱除率均随pH增大而增大。pH5-7是鲁氏酵母对低、高2组溶液的脱除Cd2+的最适pH。Cd2+脱除率随时间变化的曲线表明,酵母在10.22mg/L和53.39mg/LCd2+溶液中,在5min内完成大部分吸附并在30min内达到吸附平衡。     

基于响应面法的鲁氏酵母发酵培养基优化

鲁氏酵母（Zygosaccharomyces rouxii ）是酱油及酱类生产中风味形成的重要微生物之一。为了获得大量菌体,采用响应面法（RSM）对鲁氏酵母CCTCC M 2013310培养基进行了优化,Plackett-Burman（PB）设计对培养基中相关影响因素的效应进行评价,结果表明,葡萄糖、玉米浆和磷酸二氢钾对生物量影响显著。由中心组合及响应面分析优化确定优化培养基为葡萄糖12.03%,玉米浆2.24%,酵母粉1%,磷酸二氢钾0.26%,甘油3%,VB1 0.001%。优化培养基的生物量为28.28 g/L,比未优化前提高了4.5倍。     

Characterization of plasma membrane proton-ATPase from salt-tolerant yeast Zygosaccharomyces rouxii cells

Plasma membrane was isolated from the salt-tolerant yeast Zygosaccharomyces rouxii and from Saccharomyces cerevisiae. The ATPase in the plasma membrane of Z. rouxii cells was a typical proton-ATPase as judged by testing with various ATPase inhibitors. There were slight differences in the pH optima of activities and in the sensitivity to sodium chloride (NaCl) and potassium chloride (KCl) of the ATPase from Z. rouxii and S. cerevisiae. The specific ATPase activity from Z. rouxii was higher in cells grown in a medium containing 2 _M-NaCl than in those not containing NaCl. No in vivo activation by incubation with glucose was observed in Z. rouxii cells and the specific ATPase activity was independent of the growth phase, unlike S. cerevisiae cells.     

酱油中鲁氏接合酵母的安全性初步评价

鲁氏接合酵母（Zygosaccharomyces rouxii）在食品发酵中应用广泛,但该菌株安全性的研究相对缺乏,故该研究对酱油中的鲁氏接合酵母进行急性毒性及亚慢性毒性评价。通过给予小鼠低（7.5×109 CFU/mL）、中（3.75×1010 CFU/mL）、高（7.5×1010 CFU/mL）剂量组的鲁氏接合酵母,测定小鼠的基本指标、脏器系数、血常规、血生化指标等。急性毒性实验结果表明,最大给药剂量为7.5×1010 CFU/mL时,未测出鲁氏酵母的半数致死量（LD50）。从体质量增长率和脏器系数来看,各组间无显著差异（P＞0.05）,无菌株易位现象。亚慢性毒性实验结果表明,小鼠的一般体征、行为、饮食、粪便无异常现象,各组小鼠体质量正常增长,与对照组相比,低、中、高剂量组的小鼠一般指标、血常规指标、血生化指标及机体指标无明显差异（P＞0.05）,高剂量组小鼠主要脏器组织无明显病理变化。实验结果表明在一定的剂量范围内鲁氏接合酵母对小鼠没有明显的毒副作用。     

对镉高抗性及吸附性的鲁氏酵母突变株的选育

利用紫外线诱变选育鲁氏酵母(CICC1379)镉高抗性及其生物吸附能力的菌株。采用最低抑菌浓度(MIC)法测定鲁氏酵母菌的镉抗性,用含Cd2+的平板筛选出3株明显高于亲株镉抗性的突变株,即Cd102、Cd103、Cd104,这些突变体的镉抗性分别为26、12、14 mg/L,明显高于亲株的镉抗性(6 mg/L)。遗传稳定实验证明,突变株Cd102的镉抗性具有较高的遗传稳定性。突变株Cd102的生物吸附性也有相应的提高,并且在中低浓度Cd2+脱除方面表现出更强的吸附能力,对Cd2+浓度为0.775、3.205、6.843、36.335 mg/L溶液的脱除率分别为76.47%、69.99%、64.01%和51.79%,较亲株分别提高了7.01%、12.85%、15.3%和8.65%。突变株Cd102在中低浓度镉溶液的脱除方面表现出更强的吸附能力。     

Genome shuffling of Zygosaccharomyces rouxii to accelerate and enhance the flavour formation of soy sauce

BACKGROUND: The purpose of this study was to achieve rapid improvement of the flavour of soy sauce by increasing the salt stress resistance of Zygosaccharomyces rouxii. Here, we describe genome shuffling to improve the salt tolerance of Z. rouxii while simultaneously enhancing and accelerating flavour formation of soy sauce. RESULTS: A mutant, S3‐2, with a stronger resistance to salt, was selected after three rounds of genome shuffling. S3‐2 not only grew well in peptone/yeast extract/dextrose medium containing a high salt content with wide range of pH, but also exhibited stronger stress resistance to potassium chloride and lithium chloride. In high‐salt liquid fermentation, S3‐2 obviously accelerated flavour formation of soy sauce, thus decreasing the total time required for development of the aroma. In addition, S3‐2 gave high amino acid nitrogen and good flavour. In particular, the ethyl acetate content was 2.38 times that in the control. S3‐2 distinctly improved the formation of 4‐hydroxy‐2 (or 5) ‐ethyl‐5 (or 2) ‐methyl‐3 (2H) ‐furanone by up to 75%. Another important flavour component, 4‐ethylguaiacol, was also detected. CONCLUSIONS: Genome shuffling was successfully used to achieve significant improvements in flavour formation. The selected strain improved the main flavour components and amino acid nitrogen, thereby enhancing the quality of soy sauce. Copyright © 2009 Society of Chemical Industry     

Functional analysis of the Zygosaccharomyces rouxii Fps1p homologue

The osmotolerant yeast Zygosaccharomyces rouxii accumulates the polyols glycerol and D-arabitol intracellularly in response to hyperosmotic stress, but the membrane transport proteins regulating polyol accumulation have not been studied. We have cloned and characterized a FPS1 homologue in Z. rouxii NRRL Y2547, and its sequence revealed a 2709 bp open reading frame encoding a peptide of 692 deduced amino acids with 56.9% identity to the Saccharomyces cerevisiae Fps1p. The role of this putative membrane channel protein in polyol accumulation and release during osmoregulation was investigated. The Z. rouxii FPS1 (ZrFPS1) complemented the S. cerevisiae fps1Delta growth defect and glycerol release upon hypo-osmotic shock. Deletion of ZrFPS1 did not affect growth on glycerol as sole carbon source, suggesting that other transport proteins are involved in the uptake of glycerol. However, mutants lacking ZrFPS1 exhibited a significant decrease in glycerol and D-arabitol efflux and poor growth during hypo-osmotic conditions, suggesting that ZrFPS1 might be involved in D-arabitol transport in addition to glycerol. This is the first demonstration of a yeast gene that affects D-arabitol transport. The full-length ZrFPS1 gene sequence including upstream promoter has been deposited in the public database under Accession No. AY488133.