拉曼光譜分析有機氮源促進乙醇發(fā)酵的機制

覃趙軍+賴鈞灼+彭立新等

摘要：應(yīng)用拉曼光譜和單細胞分析技術(shù)監(jiān)測有機氮源尿素和酵母粉、無機氮源硝酸銨和硫酸銨對釀酒酵母乙醇發(fā)酵的影響及發(fā)酵過程胞內(nèi)主要生物大分子的變化動態(tài)，以期從光譜學(xué)角度獲知有機氮源促進乙醇發(fā)酵的機制。結(jié)果表明，利用酵母粉和尿素的乙醇發(fā)酵速度最快，14～18 h即可達到乙醇濃度的最大值；在有機氮源下，酵母細胞的RNA合成無明顯的遲滯期，發(fā)酵前期，782 cm

Symbolm@@ 1峰平均強度比無機氮源的高，其最大峰強是初始強度的19～21倍，而無機氮源僅為12～14倍；以酵母粉為氮源的不同發(fā)酵階段，部分細胞的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)以β折疊為主，而其它氮源的細胞則是以α螺旋為絕對主導(dǎo)。因此，尿素、酵母粉等有機氮源促進乙醇發(fā)酵的可能原因是縮短酵母的遲滯期，促進胞內(nèi)RNA的快速合成，促進相關(guān)基因的快速轉(zhuǎn)錄和表達。

1引言

氮源是能提供微生物生長繁殖所需氮元素的營養(yǎng)源。氮源對釀酒酵母的生長、產(chǎn)物的形成及其它生理機能都有重要影響[1～3]。在氮元素缺乏的情況下，細胞中的蛋白質(zhì)及ATP含量相當(dāng)?shù)?，?yán)重影響釀酒酵母的乙醇發(fā)酵能力[4]。而乙醇發(fā)酵是一個動態(tài)過程，酵母細胞要經(jīng)受不斷變化的環(huán)境脅迫，其應(yīng)對環(huán)境變化的手段之一就是改變基因表達模式[5]。鑒于氮源對乙醇發(fā)酵的影響重大，因此很多研究聚焦在乙醇發(fā)酵過程中氮源對重要基因表達的影響方面，應(yīng)用cDNA芯片技術(shù)可以監(jiān)測發(fā)酵過程酵母細胞RNA轉(zhuǎn)錄譜[6～10]，但分析過程比較復(fù)雜、成本較高。

摘要：應(yīng)用拉曼光譜和單細胞分析技術(shù)監(jiān)測有機氮源尿素和酵母粉、無機氮源硝酸銨和硫酸銨對釀酒酵母乙醇發(fā)酵的影響及發(fā)酵過程胞內(nèi)主要生物大分子的變化動態(tài)，以期從光譜學(xué)角度獲知有機氮源促進乙醇發(fā)酵的機制。結(jié)果表明，利用酵母粉和尿素的乙醇發(fā)酵速度最快，14～18 h即可達到乙醇濃度的最大值；在有機氮源下，酵母細胞的RNA合成無明顯的遲滯期，發(fā)酵前期，782 cm

Symbolm@@ 1峰平均強度比無機氮源的高，其最大峰強是初始強度的19～21倍，而無機氮源僅為12～14倍；以酵母粉為氮源的不同發(fā)酵階段，部分細胞的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)以β折疊為主，而其它氮源的細胞則是以α螺旋為絕對主導(dǎo)。因此，尿素、酵母粉等有機氮源促進乙醇發(fā)酵的可能原因是縮短酵母的遲滯期，促進胞內(nèi)RNA的快速合成，促進相關(guān)基因的快速轉(zhuǎn)錄和表達。

1引言

氮源是能提供微生物生長繁殖所需氮元素的營養(yǎng)源。氮源對釀酒酵母的生長、產(chǎn)物的形成及其它生理機能都有重要影響[1～3]。在氮元素缺乏的情況下，細胞中的蛋白質(zhì)及ATP含量相當(dāng)?shù)?，?yán)重影響釀酒酵母的乙醇發(fā)酵能力[4]。而乙醇發(fā)酵是一個動態(tài)過程，酵母細胞要經(jīng)受不斷變化的環(huán)境脅迫，其應(yīng)對環(huán)境變化的手段之一就是改變基因表達模式[5]。鑒于氮源對乙醇發(fā)酵的影響重大，因此很多研究聚焦在乙醇發(fā)酵過程中氮源對重要基因表達的影響方面，應(yīng)用cDNA芯片技術(shù)可以監(jiān)測發(fā)酵過程酵母細胞RNA轉(zhuǎn)錄譜[6～10]，但分析過程比較復(fù)雜、成本較高。

摘要：應(yīng)用拉曼光譜和單細胞分析技術(shù)監(jiān)測有機氮源尿素和酵母粉、無機氮源硝酸銨和硫酸銨對釀酒酵母乙醇發(fā)酵的影響及發(fā)酵過程胞內(nèi)主要生物大分子的變化動態(tài)，以期從光譜學(xué)角度獲知有機氮源促進乙醇發(fā)酵的機制。結(jié)果表明，利用酵母粉和尿素的乙醇發(fā)酵速度最快，14～18 h即可達到乙醇濃度的最大值；在有機氮源下，酵母細胞的RNA合成無明顯的遲滯期，發(fā)酵前期，782 cm

Symbolm@@ 1峰平均強度比無機氮源的高，其最大峰強是初始強度的19～21倍，而無機氮源僅為12～14倍；以酵母粉為氮源的不同發(fā)酵階段，部分細胞的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)以β折疊為主，而其它氮源的細胞則是以α螺旋為絕對主導(dǎo)。因此，尿素、酵母粉等有機氮源促進乙醇發(fā)酵的可能原因是縮短酵母的遲滯期，促進胞內(nèi)RNA的快速合成，促進相關(guān)基因的快速轉(zhuǎn)錄和表達。

1引言

氮源是能提供微生物生長繁殖所需氮元素的營養(yǎng)源。氮源對釀酒酵母的生長、產(chǎn)物的形成及其它生理機能都有重要影響[1～3]。在氮元素缺乏的情況下，細胞中的蛋白質(zhì)及ATP含量相當(dāng)?shù)?，?yán)重影響釀酒酵母的乙醇發(fā)酵能力[4]。而乙醇發(fā)酵是一個動態(tài)過程，酵母細胞要經(jīng)受不斷變化的環(huán)境脅迫，其應(yīng)對環(huán)境變化的手段之一就是改變基因表達模式[5]。鑒于氮源對乙醇發(fā)酵的影響重大，因此很多研究聚焦在乙醇發(fā)酵過程中氮源對重要基因表達的影響方面，應(yīng)用cDNA芯片技術(shù)可以監(jiān)測發(fā)酵過程酵母細胞RNA轉(zhuǎn)錄譜[6～10]，但分析過程比較復(fù)雜、成本較高。