论文部分内容阅读
海藻糖是一种重要的细胞保护剂，可在寒冷、干燥、氧化等胁迫条件下稳定细胞膜的结构以保护细胞;同时，海藻糖还可作为细胞生长发育过程中能量不足时的后备碳源。大量研究已证明了胁迫环境中海藻糖对酵母细胞的保护作用，然而，人们对于所添加的外源海藻糖对酵母细胞的影响知之甚少。本论文选取酵母细胞CEN.PK113-7D（MATαMAL2-8c SUC2）为研究对象，对不同浓度外源海藻糖对酿酒酵母细胞的己糖转运、糖代谢、产能、细胞周期等的影响进行了评估，以使人们更了解外源海藻糖对酵母细胞生长、代谢及增殖的调控。 首先，将不同浓度（每份培养基0g、2g、5g）的外源海藻糖添加在初始培养基中对酵母细胞进行培养，对酵母在有乙醇和无乙醇添加下发酵过程中的生物量进行测定，同时分析了外源海藻糖对于酵母细胞胞内的葡萄糖与海藻糖含量的影响，并评估了己糖转运蛋白相关基因的表达量以初步评估外源海藻糖对酵母细胞在发酵过程中葡萄糖转运的影响。结果显示，外源海藻糖添加于初始培养基中对酵母细胞的生长、胞内海藻糖与葡萄糖含量、编码己糖转运蛋白的关键基因表达量都有明显影响。 此外，测定了不同浓度海藻糖在初始培养基中添加对于酵母细胞海藻糖循环关键基因、糖酵解关键基因、三羧酸循环关键基因、氧化呼吸链关键基因、以及ATP合成关键基因表达量的影响;同时基于化学发光原理，评估了不同浓度海藻糖下酵母细胞内ATP水平。结果表明，不同浓度的海藻糖添加于初始培养基能够打破酵母细胞的海藻糖循环与糖酵解的平衡，抑制三羧酸循环产能以及ATP的合成，同时降低胞内的ATP含量。 最后，测定了不同浓度外源海藻糖添加在初始培养基中对负责编码酵母细胞G1/S、S、G2/M期转变细胞周期进展蛋白关键基因表达量的影响，同时评估了细胞进行G1/S转变的关键限制因素蛋白质含量与细胞大小，通过蛋白质显色法测定了不同浓度外源海藻糖添加于初始培养基下指数期时酵母细胞的蛋白质含量;利用电子显微镜观察并记录了不同浓度外源海藻糖添加对酵母细胞大小的影响;同时，通过PI染色法分析了酵母细胞在外源海藻糖添加于初始培养基时发酵初始与指数阶段的细胞周期分布百分比。结果显示不同浓度的外源海藻糖对酵母细胞G1/S、S周期进展的相关基因表达量有明显抑制作用，对G2/M无显著影响。初始培养基中添加外源海藻糖会显著降低酵母细胞在生长发育过程中指数期时的蛋白质含量，对细胞大小无显著影响。此外，外源的海藻糖添加对酵母细胞发酵初始、中期的细胞周期进展出现了不同程度的抑制作用。