巴氏醋桿菌對(duì)環(huán)境脅迫的生理響應(yīng)機(jī)制及提高凍干存活率的研究.pdf

1、醋酸菌是醋酸生產(chǎn)的主要工業(yè)菌，受到環(huán)境諸多因素如乙醇、醋酸、冷凍干燥等的脅迫，其在面臨脅迫的過程中也會(huì)形成自身完整獨(dú)特的調(diào)控體系，以適應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境。本研究以醋酸桿菌CICC7015為試驗(yàn)對(duì)象，通過其對(duì)環(huán)境脅迫的生理響應(yīng)，分析其在細(xì)胞膜水平及代謝水平上的調(diào)控機(jī)制，并研究有利于提高直投式醋酸菌發(fā)酵劑活力的策略。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)從質(zhì)膜及胞內(nèi)代謝水平闡釋菌株CICC7015在乙醇、乙酸脅迫下的生理應(yīng)答機(jī)制。乙醇脅迫下細(xì)胞

2、多糖減少、膜流動(dòng)性增大、膜透性降低，H+-ATPase活性在3％和5％時(shí)最高，7％～11％時(shí)明顯下降。乙醇濃度升高，胞內(nèi)ATP濃度下降，7％～11％時(shí)遠(yuǎn)低于對(duì)照。乙酸脅迫下細(xì)胞多糖減少、膜流動(dòng)性增加、膜透性增大，H+-ATPase活性與乙酸濃度正相關(guān)，2.0％時(shí)是對(duì)照的2.28倍。胞內(nèi)ATP濃度與乙酸濃度負(fù)相關(guān)，2.0％時(shí)ATP從對(duì)照的0.148降至0.008 mmol·mg-1(protein)。
　　(2)考察了碳源、外源能源

3、輔助底物及脂肪酸對(duì)質(zhì)膜生理特性、胞內(nèi)ATP的影響，以探究菌株CICC7015對(duì)培養(yǎng)基成分變化的生理響應(yīng)。首先碳源中，乙醇減少了細(xì)胞多糖的合成，乙醇和甘油提高了膜流動(dòng)性，而葡萄糖為單獨(dú)碳源時(shí)膜通透性最低，且除單獨(dú)葡萄糖的其他碳源均使膜H+-ATPase活性顯著提高，甘油為單一碳源時(shí)胞內(nèi)ATP含量最高。而外源能源輔助底物檸檬酸、蘋果酸及琥珀酸對(duì)細(xì)胞多糖無顯著影響，能一定程度增大膜流動(dòng)性及通透性，且使H+-ATPase活性及胞內(nèi)ATP含量提高

4、。最后外源脂肪酸的影響，其與細(xì)胞多糖合成無顯著相關(guān)性，油酸與亞油酸增大了膜流動(dòng)性、棕櫚酸和硬脂酸則使其減小，然而均降低了膜通透性，同時(shí)棕櫚酸與油酸使膜H+-ATPase活性明顯增大、硬脂酸導(dǎo)致其活性減小，還顯示出不飽和脂肪酸更能促進(jìn)胞內(nèi)ATP的生成。
　　(3)研究保護(hù)劑及培養(yǎng)基組分對(duì)菌體凍干存活率的影響。10種保護(hù)劑中脫脂乳粉的菌體凍干存活率最高(72.92％)。乙醇脅迫培養(yǎng)導(dǎo)致菌體凍干存活率比對(duì)照顯著降低;乙酸脅迫培養(yǎng)顯著提高