鲁氏接合酵母在高糖渗透压下的代谢特征物研究

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鲁氏接合酵母是一类能够在高渗透压存在生长的酵母菌,常存在浓缩苹果汁、葡萄汁、蜂蜜等含高糖成分物质中。虽然高渗条件可以阻止一些微生物的生长繁殖,但耐高渗的鲁氏接合酵母仍能够生存,如果酵母菌落数过高,也会对浓缩果汁等产品造成一定的品质变化。目前对鲁氏接合酵母耐高盐渗透压机理研究,主要集中在对鲁氏接合酵母细胞膜、细胞壁成分变化,蛋白质差异性以及相应基因变化研究等;对高糖渗透压机理研究中也有蛋白组、转录组变化研究等。为从高糖渗透压下鲁氏接合酵母代谢层面寻找差异性变化,诠释其耐高渗机理。本文借助气相色谱-质谱联用仪,以鲁氏接合酵母为试验菌株,探讨了高糖渗透压下与正常条件下鲁氏接合酵母胞外、胞内的代谢物质差异,利用PCA模型、PLS-DA模型挑选差异性物质;继续对挑选的差异性物质在鲁氏接合酵母高渗环境条件下整个生长期间如何变化进行研究;探讨了鲁氏接合酵母对浓缩苹果汁品质影响的研究。论文研究结果如下:(1)鲁氏接合酵母1130在高渗条件、正常条件下,并与酿酒酵母2#对比,筛选出差异特征性胞外物质7-辛烯酸乙酯、3-(甲硫基)丙基乙酸酯、2-十三烷醇、十五烷酸-3-甲基丁酯、9-癸烯酸乙酯、3-(甲硫基)-1-丙醇、2-癸醇;胞内挑选出差异特征性物质甘油、海藻糖、羊毛甾醇、木糖醇、甘露醇、山梨糖醇,这些特征性物质对鲁氏接合酵母耐高渗起着重要作用。(2)胞外7种特征性物质并非都在鲁氏接合酵母整个生长期间产生,仅3-(甲硫基)-1-丙醇出现在整个酵母生长期间,而7-辛烯酸乙酯在酵母生长72h后才产生出现,而在72h前并没有检测到,2-癸醇、3-(甲硫基)丙基乙酸酯只在72h时间点检测出,9-癸烯酸乙酯只在84h时间点检测出;胞内物质甘油、海藻糖在整个酵母生长期间一直存在,但含量却是动态变化的,木糖醇、麦角甾醇只在酵母生长中后期存在,0~72h内检测到甘露醇,60h时没有检测到甘露醇,但检测到了山梨糖醇,而甘露醇和山梨糖醇可以相互合成。此外,高糖渗透压抑制了胆固醇、蔗糖、甘露糖的合成。(3)鲁氏接合酵母在浓缩果汁中呈对数生长,果汁受酵母污染前18天无明显变化,仅风味香气成分有所降低,但在21天后,风味物质发生了严重变化,产生的诸如醇类2-甲基1-丙醇具有令人不愉快气味物质。
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