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酿酒酵母是人类研究最彻底的真核单细胞微生物,是一种在研究中很有代表性的模式生物。酿酒酵母在生产实践中有着极其重要的应用价值。如在酿酒行业,制药行业,食品行业等。在实际生产实践中,由于菌种的衰老凋亡会对生产产品的品质造成很大的不利影响,例如在啤酒生产中由于发酵菌种的衰老往往造成啤酒发酵度低、口味粗糙、酸味重、发酵液浑浊,甚至导致发酵失败。所以本文以酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)为研究对象进行酵母菌的衰老研究。酵母细胞壁位于酵母细胞最外层与生长外环境直接接触,它对维持酵母菌自身形态构造、渗透压、物质代谢、免疫识别等至关重要。因此本文主要对酵母菌在衰老过程细胞壁形态、组成成分、结构等方面进行了研究。通过实验研究表明:在酵母菌连续长时间液体培养过程中,酵母菌代谢能力出现明显的下降趋势,表现为还原糖降解速度下降,菌体生长速度变缓,同时酵母菌的絮凝速度增加,培养到20d时培养液静置5min就可以明显看到酵母菌呈现絮状沉淀。为了进一步研究酵母菌在衰老过程中的细胞壁的组成结构变化。本文通过应用双向电泳对酵母菌细胞壁蛋白质组成变化进行了分析,分析发现有很大差异。又通过高效液相色谱测定了不同衰老程度酵母菌细胞壁多糖组成变化,发现在衰老过程中酵母菌内壁的骨架结构成分葡聚糖所占比例逐渐增加,对细胞壁蛋白起修饰作用的甘露糖含量减少,分析认为随着酵母菌群体衰老程度的逐渐增加,酵母细胞壁发生了很大变化表现为细胞壁增厚,同时细胞壁蛋白质的糖基化程度降低,糖基化程度的降低可能是导致酵母菌异常絮凝的主要原因。为了进一步了解酵母菌衰老过程细胞壁为什么增厚,本文又通过凝胶渗透色谱和GC-MS技术分析了酵母骨架结构层(葡聚糖)的聚合度变化,通过凝胶渗透色谱得出,从不同衰老程度酵母细胞水解得到的葡聚糖片段分析,其分子量组成随着酵母细胞的逐渐衰老有变大趋势,同时结合GC-MS分析得出在葡聚糖组成中β-1,6-糖苷键含量降低,β-1,3-糖苷键比例增加。由此得出结论:在酵母衰老过程中酵母细胞壁结构变得松散,同时菌体自身为了维持正常的生理代谢活性,菌体自身发生修复,通过表达合成更多的葡聚糖来弥补其聚合度下降对细胞造成的伤害,因此导致细胞壁加厚,菌体外形也发生微小变化由椭圆形逐渐趋于圆形。