酵母菌轉化香葉醇和橙花醇的機制研究.pdf

1、微生物生長引起食品變質(zhì)事關國民生命安全和健康的大事。鑒于化學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產(chǎn)物的前體，然后用微生物轉化，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)生較高活性的目標酵母菌，將人工合成構成檸檬醛的兩個順反異構物的前體（即香葉醇和橙花醇）轉化成具有抗菌性的醛、并初步總結出轉化的機制和條件，闡明其抑制黑曲霉的

2、過程及機理。
　　 1．篩選出高效轉化目標產(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菌株，其后對目標產(chǎn)物轉化率比對照組高3.06倍的目標菌株，經(jīng)轉接25代后測定目標菌株具有很好的遺傳穩(wěn)定性，目標菌株與出發(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．篩選實用的轉化促進劑：香葉醇和橙花醇均無抗菌

3、性，因此能進行酵母菌的轉化，在轉化的條件選擇上，以在液體培養(yǎng)基中添加NAD+，同時加入相應的醇接種密封于28℃、100r/min搖床培養(yǎng)48h，其轉化產(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．目標產(chǎn)物抗菌效果監(jiān)測：轉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)是轉化后的醛，無論是液體方法還是氣體方法橙花醇轉化后的抗菌性強于香葉醇轉化

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致抗菌性減弱；液體混入與氣體擴散抗菌方法相比后者效果優(yōu)于前者。
　　 4．氣體擴散抗菌的方法證實轉化的目標產(chǎn)物與檸檬醛作用類似：轉化后的醛與檸檬醛一樣能抑制細胞的氧化還原酶類，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．轉化后的目標產(chǎn)物具有與天然產(chǎn)物相同的抑菌機制：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