论文部分内容阅读
虾青素具有抗氧化、加强免疫力、抗肿瘤、着色等多种生物学活性，被广泛应用于水产养殖、疾病预防与治疗以及化妆品等领域。探索法夫酵母中虾青素合成调控机理对天然虾青素资源的开发具有重要意义。本文从高产虾青素法夫酵母菌株JMU-MVP14和法夫酵母模式菌株DSM5626(ATCC24202)出发，以细胞物质合成之间的代谢调控特征为切入点对法夫酵母中虾青素合成的代谢调控特征进行研究，主要结果如下: (1)研究高产菌株JMU-MVP14的性状特征以及其发酵特征与模式菌株DSM5626的区别，结果发现JMU-MVP14菌株的碳源同化能力有所改变;JMU-MVP14菌株不仅虾青素产量显著高于DSM5626菌株，其细胞内与虾青素合成相关的物质如蛋白质、脂肪酸和麦角固醇的含量均显著高于后者，但其细胞生长速度以及生物量却低于DSM5626菌株; (2)针对与法夫酵母中虾青素合成相关的途径，分别选取对这些途径有调控作用的代谢调控剂，通过比较不同代谢调控剂对JMU-MVP14和DSM5626菌株中虾青素合成影响的差异，探究JMU-MVP14菌株中高产虾青素的机理。结果发现JMU-MVP14菌株中高产虾青素的原因可能是其虾青素合成相关酶活性高，限制其虾青素合成的因素可能是前体物质如乙酰辅酶A和异戊二烯焦磷酸(IPP)不足，且提供生长所需的前体物和能量可能较少导致生物量较低;DSM5626菌株中添加前体物或促进胞内能量的合成途径三羧酸循环(TCA)途径和戊糖磷酸途径(HMP)代谢流均对其虾青素细胞积累影响较小，限制其虾青素产量的因素可能是IPP下游虾青素合成相关的酶活性低;不同浓度和不同时间添加氟康唑或三氯生对两株菌株产虾青素的影响发现，在72h添加120mg/L的氟康唑或5mg/L的三氯生对JMU-MVP14菌株虾青素积累的促进效果最好，而DSM5626菌株则是在72h添加120m/L的氟康唑或30mg/L的三氯生对虾青素细胞产率的促进效果最好，但是体积产率仍受到抑制;对促进细胞生长和提高虾青素细胞产率的调控剂进行组合调控发现，在本研究条件下两者的作用不能有效叠加; (3)通过研究麦角固醇合成抑制剂和虾青素合成相关抑制剂的添加对JMU-MVP14菌株中细胞物质合成的影响，进一步分析JMU-MVP14菌株中细胞物质合成的代谢调控规律。在72h添加120mg/L的氟康唑抑制麦角固醇的合成，对细胞生长和蛋白质含量没有影响，促进脂肪酸和虾青素的积累。在24h添加不同虾青素合成相关抑制剂发现，辛伐他汀在抑制麦角固醇合成的同时，也抑制脂肪酸的合成;N-甲基吗啉显著促进细胞的生长，脂肪酸、麦角固醇和蛋白质的含量均降低;β-紫罗兰酮显著抑制细胞的生长，脂肪酸和蛋白质的含量得到提高，麦角固醇含量却下降。