葡萄糖对Starmerella bacillaris香草醛耐受能力的影响

作者：张清燕; 赵君; 张哲; 陈雄; 姚兰^*

来源：食品科学, 2023, 1-18.

• 纤维素乙醇
• 葡萄糖
• 香草醛
• 氧化应激
• Starmerella bacillaris

木质纤维素预处理产生的酚类化合物会抑制酵母生长以及乙醇发酵性能。本文研究了典型酚类抑制剂香草醛对酵母Starmerella bacillaris生长和产乙醇的影响，并发现改变葡萄糖的浓度对其生长和发酵性能有影响。结果表明在3 g/L香草醛浓度下，将培养基中的葡萄糖浓度从2%提高至6%可将延滞期缩短25.92%，比生长速率提高82.1%，乙醇转化率提高17.88%。进一步分析表明葡萄糖浓度的提高还使含有ROS的细胞比例增加、膜渗透率及胞内H2O2的含量均降低。过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的含量分别提高58%、35.5%和2.3倍，胞内甘油含量提高1.82倍。另外与糖代谢相关的丙酮酸激酶(PK)活性降低54.5%，己糖激酶(HK)和6-磷酸葡萄糖脱氢酶(6-PGDH)活性提高4.16倍和11.8倍，辅酶Ⅱ(NADPH)含量提高19.4%，己糖激酶(HK)、6-磷酸果糖激酶(PFK)、异柠檬酸脱氢酶(IDH3)、6-磷酸葡萄糖脱氢酶(PGD)、乙醇脱氢酶(ADH5)、丙酮酸脱羧酶(PDC)、醛酮还原酶(GCY1)的基因水平分别上调4.65、2.51、13.93、12.24、17.56、34.89、36.5倍。葡萄糖浓度的增加主要是通过提高细胞内抗氧化酶的活性，减弱氧化损伤，为酵母提供了更多的ATP以及还原力以应对胁迫环境，从而提高乙醇的转化速率。本研究结果可为进一步利用Starmerella bacillaris产纤维素乙醇提供新思路。

• 单位
  湖北工业大学