壓力對谷胱甘肽生物合成的影響及其分離提取工藝研究.pdf

1、溫和壓力(0.1～5.0MPa)條件下,酵母菌受到刺激后發(fā)生應(yīng)激性反應(yīng)。谷胱甘肽(GSH)是很多生物體受環(huán)境脅迫產(chǎn)生的應(yīng)激性代謝產(chǎn)物之一。GSH作為一種重要的藥物,在臨床上的用途極廣,GSH的抗氧化性又能使得它在食品加工中倍受青睞。本文研究的主要內(nèi)容為壓力條件下面包酵母CICC1l447積累GSH最佳條件的確定；加壓、常壓下酵母生物合成GSH代謝流的變化；溫和壓力對細胞膜通透性的影響；GSH分離提取工藝研究。主要結(jié)果如下:
　　

2、 1.面包酵母CICC1447生物合成GSH加壓條件的確定
　　 以高純空氣為加壓介質(zhì),通過單因素實驗對面包酵母CICC1447生物合成GSH加壓條件進行優(yōu)化,確定了最佳條件:加壓時間6h、壓力0.5MPa、升降壓速率0.05～0.10MPa、加壓前培養(yǎng)20h為最優(yōu)加壓條件,GSH含量較常壓提高了17.21％。
　　 2.面包酵母CICC1447生物合成GSH代謝通量分析
　　 利用代謝通量分析手段研究比較了加壓

3、、常壓條件下的面包酵母CICC1447生物合成GSH代謝流變化,并通過對代謝通量分布情況的分析,有效地解釋了加壓提高GSH合成能力的因為。
　　 3.溫和壓力對面包酵母CICC1447、CICC1339細胞膜通透性的影響
　　 以CO2和N2為加壓介質(zhì),考察了溫和壓力(0.1～1.0MPa)及加壓時間對面包酵母CICC1447、CICC1339細胞膜通透性的影響。結(jié)果表明,在壓力條件下面包酵母CICC1447細胞懸浮液的

4、電導(dǎo)率、OD260和OD280顯著增加,雖然上升后有些波動,但仍高于常壓對照組；壓力作用下面包酵母CICC1339細胞懸浮液電導(dǎo)率、OD260和OD280隨著壓力的增加顯著升高。以N2為加壓介質(zhì),通過對加壓(1.0MPa)、常壓下PI與DNA結(jié)合產(chǎn)生的熒光強度的測定,更有效的說明了溫和壓力可以顯著增強細胞膜的通透性,促進物質(zhì)的傳遞。
　　 4.GSH分離提取工藝研究
　　 (1)利用沸水浴抽提法、微波輔助提取法、超聲波破

5、碎法和高壓均質(zhì)破碎法對胞內(nèi)GSH進行抽提,其中高壓均質(zhì)破碎法效果最好,在最佳操作條件下GSH抽提量為3.975mg/g,抽提率達到99.87％。
　　 (2)利用超濾技術(shù)去除GSH提取液中的蛋白質(zhì),考察了操作壓力、溫度、提取液pH及料液濃度對超濾的影響。確定了適宜的操作條件:壓力為0.04MPa,pH為3,溫度為20～25℃,料液不稀釋。在此操作條件下GSH損失率相對較小,為25.4％,蛋白質(zhì)截留率達到46.6％。通過稀釋過濾方

6、法有效的提高了GSH回收率,通過稀釋1次,使得GSH回收率提高到89.6％。并且通過超濾和稀釋過濾方法有效地減少了GSH提取液中細胞色素的含量。
　　 (3)利用離子交換裝置對GSH進行分離操作,確定了最佳的上柱pH為3,上柱流速為4mL/min,共上柱1.00L,GSHI吸附率達到86.19％,蛋白質(zhì)吸附率為49.73％,以鹽酸為洗脫劑,洗脫濃度為1mol/L,洗脫流速為4mL/min,GSH解吸率為85.23％,共洗脫了46