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酒精作为一种可再生生物能源倍受世界各国的关注。由于酒精发酵过程没有高温灭菌步骤，主要通过pH等工艺调节来抑制杂菌污染，受到原料品质、地区气候等影响。一些产家曾通过添加一定量抗生素来增强抑制作用，但是滥用抗生素会带来环境污染等一系列负面影响，已被禁止添加。本实验选择“绿色”的细菌抗菌肽nisin，探讨了在酒精发酵过程中添加nisin的作用与影响，筛选获得了nisin产生菌并对nisin关键功能基因在E. coli BL21（DE3）和Saccharamyce cerevisiae w303-1A中的重组表达进行了探索。酒精发酵过程抑菌实验表明，在分别感染106CFU mL-1植物乳杆菌和短乳杆菌的培养基中添加2IU mL-1的nisin时，可以部分抑制短乳杆菌的生长与代谢，但对植物乳杆菌抑制效果不明显；当添加量增加到5IU mL-1时，可以有效抑制植物乳杆菌和短乳杆菌的代谢和升酸，乙醇生成量分别从65.6g L-1和68.8g L-1提高到72.3g L-1和72.7g L-1,此时，两种乳酸细菌的乳酸代谢水平也分别从4.9g L-1和5.3g L-1降至2.1g L-1和2.3gL-1，与对照组的1.9g L-1相当。其次，利用M17培养基初步筛选获得34株对nisin有抗性的菌株，管碟法复筛得到对抗生素敏感性指示菌--藤黄微球菌抑菌活性较强的L2、L3菌株，16S rDNA鉴定表明两株菌均为乳酸链球菌（Lactococcus lactis），初步命名为Lactococcus lactis L2和Lactococcus lactis L3；Nisin结构基因测序结果表明，两株菌产生的抗菌肽均为nisin Z；以两株菌的发酵上清液作为nisin Z粗提物初步考察其理化性质，结果表明在较低pH下均具有良好的热稳定性，抑菌活性不受胃蛋白酶和胰蛋白酶的影响，并可有效抑制酒精发酵过程中植物乳杆菌、短乳杆菌等常见革兰氏阳性菌。最后，论文对大肠杆菌和酿酒酵母异源表达乳酸链球菌素nisin进行了探索。将L. lacti L2中nisin合成关键功能基因nisZ、nisB、nisC和nisP分别转化到E. coli BL21（DE3）中，构建了四株重组大肠杆菌DE3-nisZ、DE3-nisB、DE3-nisC和DE3-nisP，经IPTG诱导表达后，将上述四株菌的细胞破碎液按1:1:1:1混合，37oC温浴处理1h后，管碟法测量对L. plantarum和L. brevis的抑菌效果，抑菌圈直径分别为1.10±0.05cm和1.27±0.04cm，表明大肠杆菌可以成功表达nisin相关功能基因，并在体外条件下实现NisB、NisC、NisP蛋白对NisZ前体的修饰作用；进一步构建了酿酒酵母重组菌SC-nisZ1、SC-nisB1、SC-nisC1和SC-nisP1，探讨了nisin相关功能基因在酿酒酵母中的表达效果和机理。