酵母菌轉(zhuǎn)化香葉醇和橙花醇的機(jī)制研究.pdf

1、微生物生長引起食品變質(zhì)事關(guān)國民生命安全和健康的大事。鑒于化學(xué)防腐劑使用條件局限性、長期使用會產(chǎn)生生物抗藥性和累積性毒害等問題，兇此，在戰(zhàn)略上采用先合成目標(biāo)產(chǎn)物的前體，然后用微生物轉(zhuǎn)化，這對人類減少對自然界依賴，緩解生態(tài)平衡壓力，具有重要意義。本項(xiàng)研究采用野生型酵母菌經(jīng)紫外線誘變篩選產(chǎn)生較高活性的目標(biāo)酵母菌，將人工合成構(gòu)成檸檬醛的兩個順反異構(gòu)物的前體（即香葉醇和橙花醇）轉(zhuǎn)化成具有抗菌性的醛、并初步總結(jié)出轉(zhuǎn)化的機(jī)制和條件，闡明其抑制黑曲霉的

2、過程及機(jī)理。
　　 1．篩選出高效轉(zhuǎn)化目標(biāo)產(chǎn)物的菌株：分離野生型酵母菌作為出發(fā)菌株，經(jīng)紫外線誘變后篩選出目標(biāo)菌株，其后對目標(biāo)產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率比對照組高3.06倍的目標(biāo)菌株，經(jīng)轉(zhuǎn)接25代后測定目標(biāo)菌株具有很好的遺傳穩(wěn)定性，目標(biāo)菌株與出發(fā)菌株的生長曲線和對糖的利用情況雖基本接近（生長速率分別是0.359和0.321），但對糖的優(yōu)先利用情況均是：麥芽糖＞蔗糖＞D-半乳糖＞木糖。
　　 2．篩選實(shí)用的轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑：香葉醇和橙花醇均無抗菌

3、性，因此能進(jìn)行酵母菌的轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化的條件選擇上，以在液體培養(yǎng)基中添加NAD+，同時加入相應(yīng)的醇接種密封于28℃、100r/min搖床培養(yǎng)48h，其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物具有很好的抗菌性，而其他方法均無抗菌性，高效液相色譜顯示該方法的產(chǎn)物中有香葉醛或橙花醛的吸收峰。
　　 3．目標(biāo)產(chǎn)物抗菌效果監(jiān)測：轉(zhuǎn)化后的香葉醇和橙花醇中含有抗菌性的醛，由于醇無抗菌性，因此抗菌的主要物質(zhì)是轉(zhuǎn)化后的醛，無論是液體方法還是氣體方法橙花醇轉(zhuǎn)化后的抗菌性強(qiáng)于香葉醇轉(zhuǎn)化

4、后的產(chǎn)物，而將兩組以1:1的比例混合后因醇的加入而導(dǎo)致抗菌性減弱；液體混入與氣體擴(kuò)散抗菌方法相比后者效果優(yōu)于前者。
　　 4．氣體擴(kuò)散抗菌的方法證實(shí)轉(zhuǎn)化的目標(biāo)產(chǎn)物與檸檬醛作用類似：轉(zhuǎn)化后的醛與檸檬醛一樣能抑制細(xì)胞的氧化還原酶類，但程度有所差別，對于MDH酶來說，以NADP+為輔酶時檸檬醛對照組比空白對照組降低了45.7％；橙花醛組比空白對照組降低了27.6％；香葉醛組比空白對照組降低了9.7％；以NAD+為輔酶時檸檬醛對照組比對

5、照組降低了46.7％；橙花醛組比空白對照組降低了33.3％；香葉醛組比空白對照組降低了14.8％。
　　 目標(biāo)產(chǎn)物組SDH平均比活介于空白對照組與相檸檬醛對照組之間，檸檬醛對照組SDH平均比活比空白對照組降低了55.99％;橙花醛組SDH的平均比活比空白對照組降低了35.63％；香葉醛組SDll的平均比活比空白對照組降低了16.18％。
　　 5．轉(zhuǎn)化后的目標(biāo)產(chǎn)物具有與天然產(chǎn)物相同的抑菌機(jī)制：①以琥珀酸為底物時橙花醛組和

6、香葉醛組線粒體呼吸速率分別為4.93％和5.58％；比空白對照組降低了29.67％和20.39％，而比檸檬醛對照組都提高了18.66％和28.14％。②以a酮戊二酸為底物時橙花醛組和香葉醛組線粒體呼吸速率分別為4.81％和5.47％；比對照組降低了30.29％和20.72％，與檸檬醛組相比提高了17.67％和27.61％。③以丙酮酸為底物時橙花醛組和香葉醛組線粒體呼吸速率分別為5.00％和5.86％；分別比對照組降低了30.94％和19