大氣壓低溫等離子體誘變選育耐酒精釀酒酵母及誘變機理的研究.pdf

1、大氣壓低溫等離子體是近些年興起的一種新型微生物誘變技術(shù)，對微生物的誘變效率高、遺傳穩(wěn)定性好。本研究以青島農(nóng)業(yè)大學農(nóng)產(chǎn)品安全保藏室保藏的酵母菌株 S1為出發(fā)菌株，研究了大氣壓低溫等離子體誘變選育耐酒精釀酒酵母的最優(yōu)條件，通過三級篩選得到了一株優(yōu)良釀酒酵母S45，測定了酵母菌胞內(nèi)代謝關(guān)鍵酶對乙醇的耐受性，對大氣壓低溫等離子體誘變酵母菌的機理進行了探究。試驗內(nèi)容與結(jié)果如下：
　　1研究了釀酒酵母大氣壓低溫等離子體誘變的最佳條件，試驗采用

2、正交試驗以釀酒酵母菌對酒精的耐受性為指標。結(jié)果表明：大氣壓低溫等離子體誘變選育耐酒精釀酒酵母菌的最佳條件為酵母菌菌齡12 h、酵母菌濃度為106個/mL、處理電壓165 V、處理時間14 min、樣品與等離子電極間距4 cm、氬氣流速1.0 L/h，在此條件下誘變酵母菌的正突變率平均值為20.38％。
　　2在最佳條件下對酵母菌S1進行誘變，并對突變菌株進行了三級篩選。結(jié)果表明：從429株誘變酵母菌中，通過耐酒精試驗、遺傳穩(wěn)定性試

3、驗等最終篩選得到一株酒精耐受性強、遺傳穩(wěn)定性好的耐酒精酵母 S45：對酒精的耐受性≥18%，對酒精耐受性提高28.57%；發(fā)酵液酒精含量達18.24%，產(chǎn)酒精能力比出發(fā)菌株 S1提高了27.51%；發(fā)酵液乙酸乙酯產(chǎn)量是S1的1.95倍，產(chǎn)量達到14.4mg/L，并產(chǎn)生新的酯類，即乙酸異戊酯；產(chǎn)雜醇類含量較少，甲醇、正丙醇、異丁醇、正丁醇、異戊醇的產(chǎn)量分別降低為出發(fā)菌株S1的93.75%、67.61%、86.73%、60.87%、47.6

4、3%；產(chǎn)醛類含量較少，乙醛產(chǎn)量為出發(fā)菌株S1的77.53%。
　　3研究了酒精濃度對酵母菌丙酮酸激酶（PYK)、6-磷酸葡萄糖脫氫酶（G6PDH）、蘋果酸脫氫酶（MDH）、異檸檬酸脫氫酶（ICDH）、異檸檬酸裂解酶（ICL）、乙醇脫氫酶（YADH）的活性的影響。結(jié)果表明：PYK、ICDH、YADH三種酶的活性隨乙醇濃度的增大呈降低趨勢，S45的PYK、YADH酶活性的比S1高且下降緩慢，而ICDH酶活性比出發(fā)菌株S1低且下降更快。

5、G6PDH、ICL、MDH三種酶的活性隨乙醇濃度的增大而增大，突變菌株S45的G6PDH、ICL酶活比出發(fā)菌株S1高且增大較快，兩株酵母菌MDH的酶活性相差不大，由此推測酶活性的改變是突變菌株耐酒精性較高、產(chǎn)酒精能力較強的直接原因。
　　4通過等離子體處理去離子水中活性氧化物（ROS）含量測定試驗、酵母菌的細胞周期試驗、胞外蛋白及胞外核酸的測定試驗、胞內(nèi)丙二醛含量的測定試驗等，對等離子體誘變酵母菌的機理進行了初步的探究。結(jié)果表明：