釀酒酵母對(duì)復(fù)合抑制劑耐受機(jī)理的蛋白質(zhì)組學(xué)研究.pdf

1、針對(duì)纖維素乙醇發(fā)酵過(guò)程中對(duì)發(fā)酵微生物的耐受性的要求，本研究采用定量蛋白質(zhì)組學(xué)的方法，對(duì)釀酒酵母在乙醇發(fā)酵過(guò)程中對(duì)復(fù)合抑制劑AFP的響應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了研究分析。在纖維素的預(yù)處理過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生乙酸，糠醛和苯酚類(lèi)的化合物，這些化合物對(duì)后續(xù)的微生物發(fā)酵過(guò)程具有毒害作用，通常被稱(chēng)為抑制劑。
　　對(duì)于在復(fù)合抑制劑AFP（5.3 g/L乙酸，1.3 g/L糠醛，0.5 g/L苯酚）條件下進(jìn)行了批次培養(yǎng)的三代釀酒酵母細(xì)胞，以及在無(wú)抑制劑條件下培養(yǎng)的對(duì)

2、照組的釀酒酵母細(xì)胞，我們分別在延滯期和對(duì)數(shù)期對(duì)其進(jìn)行了蛋白質(zhì)組學(xué)的檢測(cè)分析。在對(duì)延滯期的和對(duì)數(shù)期的樣品的蛋白質(zhì)組學(xué)檢測(cè)中，分別鑒定到了194種和215種差異表達(dá)的蛋白質(zhì)。通過(guò)蛋白質(zhì)組學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)合抑制劑環(huán)境下的釀酒酵母細(xì)胞調(diào)節(jié)了細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)折疊和蛋白質(zhì)合成相關(guān)的代謝活動(dòng)，減少了錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)的生成和聚集并節(jié)約了細(xì)胞能量。釀酒酵母細(xì)胞提高了糖酵解途徑的活躍程度和磷酸戊糖途徑的代謝通量，通過(guò)調(diào)節(jié)乙醇，甘油和乙酸生成途徑的代謝通量分配

3、而維持了發(fā)酵過(guò)程的乙醇產(chǎn)率。另外，在延滯期，釀酒酵母細(xì)胞上調(diào)了氧化還原酶的表達(dá)水平；在對(duì)數(shù)期，釀酒酵母細(xì)胞誘導(dǎo)了細(xì)胞凋亡。對(duì)于在復(fù)合抑制劑AFP壓力下培養(yǎng)的釀酒酵母細(xì)胞，調(diào)控后的細(xì)胞代謝狀態(tài)有利于維持細(xì)胞在A(yíng)FP壓力下的能量平衡和氧化還原平衡。這一代謝狀態(tài)在抑制劑環(huán)境下的第一代細(xì)胞的培養(yǎng)過(guò)程中建立起來(lái)，并被子代的細(xì)胞繼承和進(jìn)一步優(yōu)化，使子代細(xì)胞在接種后的短時(shí)間內(nèi)即進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，從而提高了發(fā)酵過(guò)程的效率。在本研究中，還采用了突變菌株的驗(yàn)