出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)作为丝状真菌,有酵母状、膨大状和厚垣孢子等生长阶段,具备产生重要有机物普鲁兰糖的能力。本研究通过对出芽短梗霉NG发酵液检测,发现其不仅可以产生一种具有漆酶活性的小分子物质(AP因子),而且产生了乳酸。漆酶(Laccase)是一种含铜的多酚氧化酶,它所包含的铜离子拥有特殊的氧化还原能力,能够催化和氧化各类芳香族底物。乳酸作为一种在世界范围内占有重要地位的有机酸,同时也是一类不可或缺的工业化合物,近年来随着聚乳酸的应用愈加普遍,乳酸的需求量也不断增大。本研究发现:(1)AP因子经透析、旋转蒸发和冷冻干燥后其漆酶活性可由27.96 U/L提升至277.78 U/L。利用AP因子在45℃与阿特拉津共处理,经过高温灭菌的AP因子对阿特拉津的降解率为56.11%,而未灭菌AP因子对阿特拉津的降解率仅为29.77%。(2)出芽短梗霉菌株在有氧和微氧发酵下,其菌落和细胞形态、乳酸产量、菌体生物量、菌液p H以及AP因子活性均有差异。胞内乳酸在72 h(好氧发酵:13.38 mmol/L)或120 h(微氧发酵:4.34 mmol/L)达到峰值,随后降低。有氧或微氧条件下菌体均可以由胞内向胞外分泌乳酸。好氧条件下分泌的乳酸在24 h达到最高(2.58 mmol/L),后被菌体利用逐渐降低,96 h后胞外乳酸含量维持稳定。在微氧条件下,有利于菌体分泌乳酸(发酵72 h,3.46 mmol/L)。出芽短梗霉具有复杂的乳酸代谢机制,在其转录组中发现7个乳酸脱氢酶基因,实时定量PCR检测发现其中2个乳酸脱氢酶基因comp5964和comp4988转录水平与乳酸产量正相关,有氧发酵下乳酸脱氢酶表达量相对于微氧发酵下乳酸脱氢酶表达量均显著上调。(3)代谢组学分析发现,在正离子模式下,微氧发酵共有6825种代谢物发生了变化,其中4505种代谢物表达量相对于有氧发酵显著上调,2320种代谢物表达量为下调;负离子模式下,微氧发酵共有8028种代谢物发生了变化,其中5362种代谢物表达量相对于有氧发酵显著上调,2666种代谢物表达量为下调。共有114个代谢通路发生了变化,共富集到4种乳酸脱氢酶代谢通路,分别为糖酵解和糖异生、半胱氨酸和甲硫氨酸代谢、丙酮酸代谢、丙酸代谢等。