酿酒酵母不同培养方式和生长阶段的代谢组差异分析.doc

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1、酿酒酵母不同培养方式和生长阶段的代谢组差异分析孙杰于欣君王微朱有贵姜杰汪钊浙江工业大学生物工程学院摘要：与液态发酵相比，对固态发酵过程中酵母生长期转换前后的生理状态研究较少.细胞内的代谢物组成变化与生理状态密切相关•研究了酿酒酵母固态和液态发酵状态下，指数生长期和二次生长期菌体的胞内代谢组差异•结果表明生长阶段的转换伴随着中心代谢的复杂变化.液态和固态发酵过程中，分别检测到了131种和117种不同生长阶段的差异代谢物.两个生长阶段的主要代谢差异均反映在蛋白质合成、氨基酸代谢和三竣酸循环等代谢途径上，与培养方式无关

2、•本研究为进一步阐明不同发酵方式下酵母的代谢调控机制奠定了基础.关键词：酿酒酵母;代谢组分析;固态发酵;指数牛长;二次牛长;作者简介：孙杰(1981—),男，内蒙古包头人，讲师，博士，研究方向为微生物代谢，E-mail:jsun@zjut.edu.cn.收稿日期：2017-04-10基金：浙江省自然科学基金资助项目(LQ14C010002)MetabolomeanalysisofSaccharomycescerevisiaeindifferentculturepatternsandgrowthphasesSUNJ

3、ieYUXinjunWANGWeiZHUYouguiJIANGJieWANGZhaoCollegeofBiotechnologyandBioengineering,ZhejiangUniversityofTechnology;Abstract：Comparedwithsubmergedfermentation,thephysiologicalstatusofyeastduringthegrowthswiftinsolid-statefermentationcaughtlittleattention.Thechan

4、geofintracellularmetabolitecompositioniscloselyrelatedtophysiologicalstatus.MetabolomeanalysisofSaccharomycescerevisiaeinexponentialgrowthandpost一diauxicgrowthwithsolid~stateandsubmergedfermentationwasperformed.Principalcomponentsanalysisofmetaboliteprofiless

5、howedthatthemetabolicshiftbetweendifferentgrowthphaseswasaccompaniedbycomplexchangesofthecentralmetabolism.Theamountofthedifferentialmetabolitesbetweenthetwogrowthstageswere131and117withsolid-stateandsubmergedfermentatioii,respectively.Theproteinsynthesis,ami

6、noacidmetabo1ismandKrebscyclearethemaindifferencebetweenthetwogrowthstagesinbothprocessesofsolid-stateandsubmergedfermentstion.Thisstudylaidafoundationforfurtherelucidationofthemetabolicregulationmechanismofyeastindifferentfermentationprocesses.Keyword：Saccha

7、romycescerevisiae;metabolomeanalysis;solid-statefermentation;exponentialgrowth;post-diauxicgrowth;Received：2017-04-10酿酒酵母是研究微生物生理代谢的模式生物LU，并且广泛应用于酿酒、面包烘焙和饲料工业也等领域•在生物催化领域也有广泛的应用固•在酵母发酵的初始阶段，利用糖作为碳源，细胞迅速生长和分裂，生物质得到指数生长，该阶段称为指数牛长阶段•当培养基中碳源为限制因素时，细胞牛长速率下降，从发酵代谢转

8、变为呼吸代谢，生长阶段转变至二次生长阶段，此时细胞开始利用培养基中产生的乙醇作为新的碳源•最终，当营养物质耗尽，细胞进入静止期，生长停滞，生物量保持恒定[4]・固态发酵(Solid-statefermentation,SSF)是在无水或接近无水状态下师I态基质上进行的发酵过程国_・1古I态发酵经常用于发酵食品凹、生产酶XZ1以及抗牛素、真菌毒素等次生代谢产物宜•与液态发酵