酵母細(xì)胞的通透化及其谷胱甘肽合成能力研究.pdf

1、谷胱甘肽（glutathione,GSH）是一種同時(shí)具有γ-谷氨?；蛶€基的生物活性三肽。其由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸經(jīng)γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶（γ-GCS）與谷胱甘肽合成酶（GS）催化合成，具有抗氧化、解毒等多種生理功能，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、保健品等領(lǐng)域，目前生產(chǎn)以發(fā)酵法和酶法為主。
　　GSH是細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)物，積累到一定濃度會(huì)對(duì)GSH合成酶系產(chǎn)生反饋抑制。本論文以具有較好GSH合成能力和儲(chǔ)存穩(wěn)定性的絮凝酵母SP5為出發(fā)菌株，以實(shí)

2、現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外同時(shí)積累GSH，減輕或解除反饋抑制，提高GSH合成酶系催化效率和GSH總產(chǎn)量為目標(biāo)，系統(tǒng)考察低pH值脅迫、凍融法、干燥法、滲透壓沖擊法、超聲法、有機(jī)溶劑法和表面活性劑法處理對(duì)酵母SP5細(xì)胞通透性及GSH胞外分泌能力的影響，主要研究結(jié)果如下：
　?。?）自然培養(yǎng)條件下絮凝酵母SP5發(fā)酵到24 h細(xì)胞干重7.49 g/L，合成的GSH主要在細(xì)胞內(nèi)積累，含量約7.2 mg/g干細(xì)胞，GSH總量53.9 mg/L；發(fā)酵液中

3、積累的GSH含量很低，基本檢測(cè)不出。
　?。?）酵母生長(zhǎng)過(guò)程中發(fā)酵液pH值由初始的6.0逐漸下降并維持在4.5上下，調(diào)低pH值至1.5脅迫3 h后細(xì)胞外GSH含量達(dá)到35.45 mg/L，但細(xì)胞干重和細(xì)胞存活率分別降低了20％和40%。在酶法合成GSH的過(guò)程中進(jìn)行pH分階段控制，能實(shí)現(xiàn)GSH的二次合成積累，GSH總量達(dá)到446 mg/L，比對(duì)照363 mg/L提高了23%。
　?。?）凍融法處理酵母細(xì)胞內(nèi)GSH含量變化不明顯

4、，滲透壓沖擊法、干燥法和超聲法處理酵母細(xì)胞內(nèi)GSH含量都明顯降低，制備的透性化酵母細(xì)胞酶催化合成GSH總量提高不明顯，有些甚至明顯降低。
　　（4）發(fā)酵液中分別添加一定濃度的丙酮、四氫呋喃、乙酸乙酯、正丁醇、三氯甲烷、甲苯或無(wú)水乙醚處理2.5 h都能使酵母細(xì)胞內(nèi)GSH含量明顯降低，酶催化合成GSH時(shí)分別添加合適濃度的丙酮、乙酸乙酯或四氫呋喃處理能使細(xì)胞內(nèi)、外同時(shí)積累GSH，GSH總量明顯提高。溶劑處理以7%（V/V）丙酮效果最好，

5、處理細(xì)胞酶催化反應(yīng)48 h，合成積累的GSH細(xì)胞內(nèi)、反應(yīng)液和總產(chǎn)量分別達(dá)到293 mg/L、258 mg/L和551 mg/L。
　?。?）發(fā)酵液中分別加入一定濃度的SDS、LS、CTAB或Triton X-100都可以使細(xì)胞內(nèi)部分GSH分泌到胞外積累，且加入濃度越高，胞外GSH含量越高；細(xì)胞通透劑加入到酶反應(yīng)液中能使細(xì)胞內(nèi)、外同時(shí)積累GSH，GSH總量明顯提高，以濃度0.5 g/L的LS效果最好，酶催化24 h, GSH總量達(dá)到