溫度對乳酸通量的調(diào)節(jié)規(guī)律研究.pdf

1、代謝控制理論(MCT)認為，對代謝通量起控制作用的往往是多步反應，控制步驟不一定發(fā)生在不可逆步驟，即所謂的“限速步驟”，可逆步驟也可能在通量控制中起重要作用。但利用該理論進行分析時有一定的局限性，比如通量控制系數(shù)的計算比較困難，需要對代謝途徑中的酶進行基因操作來獲得對酶活性的擾動，耗時費力。溫度是多數(shù)生物體代謝活動的重要環(huán)境因子。本課題首次提出選用溫度作為對酶活性的擾動手段，運用相對簡單的分析方法，對嗜酸乳桿菌的乳酸發(fā)酵途徑進行了研究。

2、 本研究通過不同溫度(15℃到52℃)下培養(yǎng)乳酸菌，并以所研究的乳酸發(fā)酵途徑的酶為例進行測定，建立了一種推測酶的在體活性的方法，并分析了溫度對酶在體內(nèi)表達量的作用規(guī)律。根據(jù)對該途徑的通量分析，繪制了不同溫度下生長的嗜酸乳桿菌的通量圖譜，發(fā)現(xiàn)42℃培養(yǎng)時乳酸通量最大，這對代謝工程上提高乳酸產(chǎn)量具有一定的指導意義。最后利用主成分分析和相關(guān)分析相結(jié)合的方法，對在體酶活性數(shù)據(jù)與乳酸通量進行分析，提出了形式上類似于通量控制系數(shù)的新指標，來

3、評價乳酸發(fā)酵途徑中10種酶對乳酸通量的控制作用。 結(jié)果表明，在嗜酸乳桿菌的乳酸發(fā)酵途徑中，己糖激酶(HK)和磷酸丙糖異構(gòu)酶(TPI)對乳酸通量具有相對較高的控制作用，均達到了23.7％，丙酮酸激酶(PK)次之，占20.4％，而磷酸果糖激酶(PFK)對乳酸通量的控制作用很小，甚至有一定的負控制作用，該結(jié)果與代謝控制理論的觀點是一致的。同時利用代謝控制理論的方法進行分析，兩種結(jié)果的相關(guān)系數(shù)為0.851，經(jīng)雙尾檢驗，在0.01水平上顯