釀酒酵母對復合抑制劑耐受機理的蛋白質(zhì)組學研究.pdf

1、針對纖維素乙醇發(fā)酵過程中對發(fā)酵微生物的耐受性的要求，本研究采用定量蛋白質(zhì)組學的方法，對釀酒酵母在乙醇發(fā)酵過程中對復合抑制劑AFP的響應機理進行了研究分析。在纖維素的預處理過程中，會產(chǎn)生乙酸，糠醛和苯酚類的化合物，這些化合物對后續(xù)的微生物發(fā)酵過程具有毒害作用，通常被稱為抑制劑。
　　對于在復合抑制劑AFP（5.3 g/L乙酸，1.3 g/L糠醛，0.5 g/L苯酚）條件下進行了批次培養(yǎng)的三代釀酒酵母細胞，以及在無抑制劑條件下培養(yǎng)的對

2、照組的釀酒酵母細胞，我們分別在延滯期和對數(shù)期對其進行了蛋白質(zhì)組學的檢測分析。在對延滯期的和對數(shù)期的樣品的蛋白質(zhì)組學檢測中，分別鑒定到了194種和215種差異表達的蛋白質(zhì)。通過蛋白質(zhì)組學的研究發(fā)現(xiàn)，復合抑制劑環(huán)境下的釀酒酵母細胞調(diào)節(jié)了細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)折疊和蛋白質(zhì)合成相關的代謝活動，減少了錯誤折疊的蛋白質(zhì)的生成和聚集并節(jié)約了細胞能量。釀酒酵母細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)酵過程的乙醇產(chǎn)率。另外，在延滯期，釀酒酵母細胞上調(diào)了氧化還原酶的表達水平；在對數(shù)期，釀酒酵母細胞誘導了細胞凋亡。對于在復合抑制劑AFP壓力下培養(yǎng)的釀酒酵母細胞，調(diào)控后的細胞代謝狀態(tài)有利于維持細胞在AFP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)境下的第一代細胞的培養(yǎng)過程中建立起來，并被子代的細胞繼承和進一步優(yōu)化，使子代細胞在接種后的短時間內(nèi)即進入對數(shù)生長期，從而提高了發(fā)酵過程的效率。在本研究中，還采用了突變菌株的驗