全基因组重排构建适合于高浓度乙醇发酵的酿酒酵母工业菌株

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:weiwen2100000
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
高浓度乙醇发酵具有酒精产率高、能水耗低、降低污水处理量等优点,与传统中低浓度发酵比较,可明显提高经济与社会效益,因此,受乙醇工业与科技界高度重视,成为研究热点之一。一般的酿酒酵母生产菌株,由于高浓度的初始糖度形成不利于其细胞生长发酵的环境胁迫,常常导致发酵延滞,残总糖高,降低发酵底物的利用效率,致使高浓度发酵的效能目标难以实现,甚至效益低于传统中低浓度发酵。因此,选育能够适应高浓度乙醇发酵条件的菌株对提高高浓度乙醇发酵速率、缩短发酵周期、提高综合经济效益具有重要意义。全基因组重排这种贯穿全基因组多位点的基因重组技术是构建抗胁迫和高乙醇发酵能力的酿酒酵母工业菌株的有效途径。本文首先对几株酿酒酵母工业菌株在高浓度乙醇发酵条件下的发酵能力进行比较。菌株Z1为乙醇产量最高的菌株,但是其高浓度乙醇发酵能力仍有待提高。因此本文选择Zl作为出发菌株,运用全基因组重排技术构建选育优良的酿酒酵母重组子。经过三轮的全基因组重排和多种胁迫筛选获得了一株菌株ZY01,其在常规发酵条件和高浓度发酵条件下乙醇产量分别为102.10g/L和126.96g/L。与出发菌株Z1相比,ZY01在常规发酵条件和高浓度发酵条件下乙醇产量分别提高了1.9%和5.1%。进一步研究发现细胞膜损伤是导致高浓度乙醇发酵过程中酵母细胞较差发酵表现的主要原因,重排菌株ZY01在高浓度乙醇发酵条件下的高产酒能力与其较强的细胞膜完整性有关。在前人基础上本文对高浓度乙醇发酵过程中酿酒酵母细胞膜胁迫耐受性机制进行了深入分析。结果表明,与Z1相比,重排菌株ZY01较高的乙醇生产能力得益于其对高浓度发酵过程中遭受的主要胁迫因素如高渗透压和氧化胁迫耐受性的提高。在高浓度发酵初期的高渗透压胁迫下,ZY01显示出了较出发菌株更强的生存能力和较低的细胞膜渗透性。在高浓度发酵后期的强氧化胁迫下ZY01能够更好的保持膜的稳定性,抑制细胞膜脂质的过度氧化。随后,酵母细胞耐性相关因素检测分析显示,ZY01胞内的高海藻糖含量使其更能有效的保持细胞膜的水合膜特性,从而拥有更强的抵抗发酵初期高渗透压条件下细胞失水引起的细胞活力及存活能力的下降。同时,ZY01中低的脂肪酸不饱和度及其胞内丰富的还原性谷胱甘肽也与其提高的氧化胁迫耐性相关。
其他文献
目的探讨血清β-人绒毛膜促性腺激素(β-hCG)、甲胎蛋白(AFP)及游离雌三醇(uE3)水平与妊娠期并发高血压及糖尿病的相关性及对分娩结局的影响。方法 2012年1月-2013年12月收治
悬索桥是大跨度桥梁的桥型之一,而悬索桥吊索作为主要传力构件,容易经受周围环境、温度的影响而发生性能的改变,悬索桥吊索在使用阶段承受汽车以及风等动荷载作用,容易产生疲
<正> 目前,我国有医学科技期刊600余种,仅在国内外享有盛名的中华医学会系列专科学术杂志就有50余种。所以,在我国卫生系统中,拥有一支庞大的医学科技期刊编辑队伍。作为专业
近年来,随着信息技术日益关系到国家安危和人民生活,作为信息技术产业的核心集成电路产业得以跨越式发展,国家也出台了相关产业政策予以支持,集成电路厂房项目在全国各地纷纷
建设项目中,人的不安全行为是导致事故发生的最主要原因之一,本研究旨在研究建设项目员工责任心对其安全行为的影响。首先,基于文献研究构建责任心直接与间接影响安全行为的
肺间质纤维化属于中医"肺痹""肺痿""喘病"等疾病范畴,针对该病的西医治疗除了肺移植外,尚无令人满意的治疗方法,中医药治疗肺间质纤维化,尤其是在缓解症状、减慢肺功能下降方面具有
学生核心素养的发展需要转变传统的教师知识结构,需要构建可引领学生的深度学习与合作学习的新教师素养。欧盟、美国以及新加坡等国际组织和国家的教师核心素养内涵和框架的
本文基于对煤炭行业安全生产信息化现状,提出了一套适合煤炭生产的大数据安全生产分析信息化体系的建设方法,通过对煤矿人、机、管、环等环节进行大数据分析、诊断和评价,提
一、对建设科技工作者之家的认识说起“家”,人们首先会想到家庭之“家”,这是社会的细胞,它以宗亲结缘,以亲情为纽带,是一个以共同生活、相互照顾、抚养、赡养为主要任务的“家”
伴随我国水产养殖业的迅速发展,水产品相关疾病也逐年加剧。孔雀石绿和结晶紫具有强大的抗细菌、真菌和抑制寄生虫等作用,曾一度被广泛应用,但研究发现孔雀石绿和结晶紫及其代谢