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絮凝酵母海藻糖合成酶基因TPS1启动子区的克隆和乙醇胁迫下启动子活性的变化
  • ISSN号:1000-3061
  • 期刊名称:《生物工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ223.122[化学工程—有机化工]
  • 作者机构:[1]生物科学与工程系,大连理工大学,大连116023
  • 相关基金:国家自然科学基金(No.30500011).
中文摘要:

利用激光聚焦反射式颗粒测量系统,通过调节不同的搅拌速率,得到了分批补料培养条件下粒度分布不同的四个絮凝酵母SPSC01颗粒群体,进而对絮凝颗粒群体分布对乙醇耐受性进行了系统研究。经过6h、20%乙醇的冲击,颗粒粒度为100、200、300和400μm的自絮凝酵母SPSC01的存活率分别为3.5%、26.7%、48.8%和37.6%。这表明不同粒度分布的絮凝颗粒群体乙醇耐受性具有明显差别,在一定粒度范围内乙醇耐受性达到最高,乙醇耐受性最高的酵母群体的乙醇得率系数85.5%,比乙醇耐性最低的颗粒群体提高了7.2%。粒度为100、200和300μm的自絮凝酵母颗粒群体总麦角固醇、游离麦角固醇及海藻糖含量与粒度大小成正相关,但在粒度为400μm的絮凝颗粒群体中总麦角固醇、游离麦角固醇及海藻糖含量呈下降趋势,与其乙醇耐性低于300μm絮凝颗粒的结果相一致。对细胞膜透性的研究表明,颗粒粒度为300μm的絮凝酵母颗粒细胞膜通透性(P')最低,分别仅为颗粒粒度为100μm和200μm颗粒群体的43%和52%,表明粒度分布不同的絮凝颗粒群体乙醇耐性的差别与细胞膜透性密切相关。

英文摘要:

Ethanol tolerance of self-flocculating yeast SPSC01 was studied in a 3-L bioreactor under fed-batch culture. Yeast floc populations with the average sizes around 100, 200, 300, and 400 μm were obtained by adjusting the mechanical stirring rates of the fermentation system. When subjected to 20% (V/V) ethanol shock for 6 h at 30℃, the remained cell viability was 3.5%, 26.7%, 48.8% and 37.6% for the aforementioned four floc populations, respectively. The highest ethanol yield 85.5% was achieved for the 300 μm flocs, 7.2% higher than that of the 100 μm flocs. The amounts of trehalose and ergosterol (including free ergosterol and total ergosterol) were positively correlated with the average size distributions from 100 to 300 μm. However, in the 400 μm flocs, the content of trehalose and ergosterol decreased, which coincided with its reduced ethanol tolerance compared to that of the 300 μm flocs. Furthermore, when subjected to 15% (V/V) ethanol shock at 30℃, the equilibrium nucleotide concentration and plasma membrane permeability coefficient(P') of the 300 μm flocs accounted for only 43% and 52% respectively of those of the 100 μm and 200 μm populations. The effect of floc size distribution on the ethanol tolerance of the self-flocculating yeast strain SPSC01 was closely related to plasma membrane permeability. An optimal floc size distribution with the highest ethanol tolerance and ethanol production level could be obtained by controlling mechanical stirring speed of the bioreactor, which provides basis for the process optimization of fuel ethanol production using this self-flocculating strain.

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期刊信息
  • 《生物工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院微生物研究所 中国微生物学会
  • 主编:杨胜利
  • 地址:北京市朝阳区大屯路中国科学院微生物研究所内B401室
  • 邮编:100101
  • 邮箱:cjb@im.ac.cn
  • 电话:010-64807509
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3061
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1998/Q
  • 邮发代号:82-13
  • 获奖情况:
  • 北京市优秀科技期刊期刊奖,中国科协首届优秀学术期刊奖,2000年中科院优秀科技期刊二等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国生物医学检索系统,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:18441