外源β-胡蘿卜素基因表達(dá)對(duì)釀酒酵母甲羥戊酸途徑中關(guān)鍵酶的影響.pdf

1、β-胡蘿卜素(β-Carotene)是類胡蘿卜素家族中的典型代表，具有較強(qiáng)的抗氧化活性和清除自由基的能力，作為食品添加劑、營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑和醫(yī)藥制劑等，具有廣泛的應(yīng)用。甲羥戊酸是甲羥戊酸途徑生成異戊二烯焦磷酸(IPP)的中間代謝物質(zhì)，也是萜烯類物質(zhì)合成的重要中間體，通過(guò)高度精細(xì)的機(jī)制調(diào)節(jié)甲羥戊酸和類異戊二烯的合成和分配，這對(duì)維持酵母細(xì)胞正常的生長(zhǎng)和生理代謝至關(guān)重要，由于β-胡蘿卜素的合成需要甲羥戊酸途徑多數(shù)中間體，所以外源β-胡蘿卜素基因在釀

2、酒酵母中的引入及表達(dá)對(duì)釀酒酵母內(nèi)源甲羥戊酸途徑產(chǎn)生影響.本文討論了外源β-胡蘿卜素基因表達(dá)對(duì)釀酒酵母甲羥戊酸途徑中關(guān)鍵酶的影響。
　　 (1)較高的發(fā)酵溫度(30℃)有利于細(xì)胞的生長(zhǎng)，但較低的溫度(25℃)卻能夠獲得較高的比產(chǎn)物合成速率，因此采用兩階段溫度培養(yǎng)控制策略:發(fā)酵前20 h內(nèi)，溫度控制為30℃，20 h后降低至25℃直至發(fā)酵結(jié)束。在此策略下，最高β-胡蘿卜素產(chǎn)量和β-胡蘿卜素合成速率分別達(dá)到56.42 mg/L和1.2

3、8 mg/L·h，與單一溫度發(fā)酵模式的最高水平(30℃)相比分別提高了25.7％和14.3％。
　　 (2)在7L發(fā)酵罐培養(yǎng)時(shí)，采用兩階段pH控制策略，發(fā)酵前24h，pH控制為7，24 h后降低至5，直至發(fā)酵結(jié)束，單位細(xì)胞的β-胡蘿卜含量、合成速率分別為50.37 mg L和1.40mg/L·h，與單一pH為7發(fā)酵模式下相比，分別提高了19.0％、18.6％。并且較低pH能誘導(dǎo)氧化壓力的產(chǎn)生，導(dǎo)致色素的大量合成。
　　

4、(3)構(gòu)建空質(zhì)粒Y(l)plac211，整合到釀酒酵母FY1679-01B的基因組，作為對(duì)照菌株，使其與有目的基因的菌株具有相同的遺傳背景。通過(guò)對(duì)含有β-胡蘿卜素基因的釀酒酵母甲羥戊酸途徑中關(guān)鍵酶的分析發(fā)現(xiàn):發(fā)現(xiàn)產(chǎn)色素含量高01BS菌株生長(zhǎng)慢、麥角固醇合成量低、β-胡蘿卜素和番茄紅素合成量高;在發(fā)酵后期18h葡萄糖消耗速率快，26h乙酸下降快;HMG1、HMG2、ERG20表達(dá)量高，ERG9、RER2、SRT1表達(dá)量低。色素含量低的01