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展青霉素（Patulin,简称PAT）,是一种毒性极强的真菌次生代谢产物,主要存在于霉烂的水果及其制品中,是影响水果及其制品的主要安全因素之一。现有研究表明酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）在发酵过程中可以有效降解PAT,减轻PAT对相关制品的污染。然而,目前PAT胁迫下酿酒酵母的应答代谢机制尚不明确,为了进一步阐明PAT对酿酒酵母发酵过程的影响机理,因此开展酿酒酵母在PAT胁迫下的代谢应答机制研究尤为重要。本课题采用酿酒酵母CICC 31084作为发酵菌种,首先基于浓度-效应-时间的关系模式,研究PAT胁迫对酿酒酵母生长特性的影响;然后构建苹果模拟汁体系,分析PAT胁迫对酿酒酵母发酵特性的影响;最后基于蛋白组学和转录组学技术解析了酿酒酵母在PAT胁迫下的代谢差异蛋白和相关基因。主要研究结果如下:1. 酿酒酵母CICC 31084对PAT具有较强的毒素耐受性。利用流式细胞术（Flow cytometer,FCM）测定在PAT胁迫下酵母细胞的生理生化指标,结果表明PAT对酵母细胞膜通透性的影响与作用时间和PAT浓度呈正相关（p<0.05）,PAT浓度越大,细胞膜通透性增大越明显。PAT对细胞内活性氧（Reactive Oxygen Species,ROS）含量和线粒体跨膜电位（Mitochondrial Membrane Potential,MMP）的影响随着作用时间和PAT浓度增加而逐渐显著,菌体内丙二醛含量（Malondialdehyde,MDA）与PAT胁迫时间和PAT浓度呈正相关（p<0.05）。同时PAT的存在会影响酿酒酵母细胞内Na+K+-ATPase、Ca2+Mg2+-ATPase、总ATPase活性,其中Na+K+-ATPase、总ATPase活性会呈持续下降趋势,Ca2+Mg2+-ATPase活性随着处理时间的延长呈先上升后下降的趋势。2. 在发酵初期,酵母细胞开始生长,葡萄糖含量迅速下降,丙酮酸含量大量积累,可溶性固形物（Soluble Solids Content,SSC）含量下降,发酵中主要的挥发性香气物质含量逐渐增加。PAT处理会加快发酵过程中葡萄糖的消耗速率和丙酮酸的生成速率。在不含PAT的模拟汁中,丙酮酸脱羧酶（Pyruvate decarboxylase,PDC）、乙醇脱氢酶（Alcohol dehydrogenase,ADH）、乙酰辅酶A（Acetyl coenzyme A）与各特征香气生成具有正相关性;低剂量（1μg/m L）的PAT处理后,PDC与乙酸乙酯、苯乙醇、辛酸的生成呈负相关。乙酰辅酶A含量与酯类香气和苯乙醇生成的正相关性增强;高剂量（10μg/m L）的PAT处理后,PDC与乙酸乙酯、乙酸异戊酯、苯乙醇形成具有显著正相关性（p<0.05）,与乙酸苯乙酯、辛酸乙酯形成具有极显著正相关性（p<0.01）。乙酰辅酶A含量与苯乙醇、辛酸具有显著正相关性（p<0.05）,与丁酸乙酯的生成呈负相关（r=-0.047）,PAT浓度越大,ADH与各香气的正相关程度越高。高浓度的PAT处理会激活酵母细胞中PDC的表达,抑制细胞内乙醇脱氢酶和乙酰辅酶A的表达。3. 在蛋白水平上分析酿酒酵母对PAT的应答调控机制。结果表明:PAT刺激引起52个蛋白的表达水平显著下调,135个蛋白表达水平显著上调。下调蛋白主要参与到酵母细胞内的基础代谢过程和生物合成过程中。在上调的蛋白中有20个注释到氧化还原酶。其中,谷胱甘肽过氧化物酶（GPX2）、谷胱甘肽转移酶（GTT2）、乙醇脱氢酶（ADH6）、葡糖-6-磷酸脱氢酶（ZWF1）等被激活。谷胱甘肽合酶（GSH2）、谷氧还蛋白（GRX2）、硫氧还蛋白（TRX2）等参与抗氧化应激的蛋白表达水平也显著上调。除此之外,ABC转运蛋白（ABC transporter）、铁转运蛋白（MRS4）、蛋白激酶（CAK1）也被激活。表明酿酒酵母通过激活上述蛋白表达来应对PAT引起的氧化胁迫,从而维持细胞内部的氧化还原平衡。4. 在基因水平上分析酿酒酵母对PAT的应答调控机制。结果表明:PAT的刺激引起酿酒酵母细胞内969个基因的表达水平显著下调,1133个基因表达水平显著上调。下调基因主要聚类到生物代谢、蛋白质的代谢及有机氮化合物的代谢和生物合成过程中,说明在PAT的作用下酿酒酵母细胞代谢过程受到了一定程度的抑制。显著上调的基因OYE3、GPX2、TRX2、SOD1等主要参与氧化还原过程、抗氧化过程及细胞对药物跨膜运输和生物压力的应答过程。此外,转录因子Yap1p、与转运相关的铜金属伴侣蛋白基因（ATX1）、黄素血红蛋白基因（YHB1）、B型周期蛋白基因（CLB6）四个基因的表达水平也显著上调,参与到酿酒酵母对PAT的应答调控中。