麦角固醇是真菌中的主要甾醇,作为重要的医药化工原料,可用于转化维生素D2和生产甾醇类药物。酿酒酵母中麦角固醇生物合成是一个复杂的过程,其转录调节机制仍不清楚。因此阐明转录调节对麦角固醇合成的影响具有重要意义。本课题以酿酒酵母为研究对象,通过构建转录因子Ecm22工程菌,探究了 Ecm22过表达与截短的Ecm22对酿酒酵母生长以及麦角固醇合成的影响,研究了麦角固醇衍生物的抑菌活性。1、通过Ecm22过表达基因工程菌的转录组分析,初步确定了转录因子Ecm22对麦角固醇合成基因ERG表达的影响。结果显示,过表达Ecm22导致麦角固醇合成途径中绝大多数ERG基因表达水平上调,除ERG4、ERG9、ERG28 之外。2、探究了 Ecm22过表达与截短Ecm22对酿酒酵母的生长以及麦角固醇产量的影响。琼脂侵入性试验结果表明,Ecm22过表达工程菌侵入性生长较对照组效果显著。氟康唑耐受性试验结果表明,过表达Ecm22的菌株可以在16 μg/mL(氟康唑)下生长,而对照组则不能生长。摇瓶发酵结果表明,Ecm22过表达工程菌的麦角甾醇产量最高达到17.35 mg/g,比对照组增加了 32%。在截短的Ecm22中,只有1440 bp的DNA片段对酿酒酵母生长及麦角甾醇含量的影响与全长基因相同,其它片段对酿酒酵母生长及麦角甾醇含量的作用均弱于全长基因。3、优化了酿酒酵母产麦角固醇的培养条件。通过正交试验确定了最优培养条件为:蛋白胨20 g/L、酵母粉10 g/L、葡萄糖80 g/L、(NH4)2S046 g/L、MgS04 1.0 g/L、KH2P04 1.5 g/L、FeSO40.1 g/L。在 5 L 发酵罐中,基因工程菌的麦角甾醇产量最高达到32mg/g(DCW),与对照相比增加了约20%。4、研究确定了麦角固醇衍生物的抑菌活性。通过麦角固醇与醇反应生成固醇衍生物(ED),TLC结果表明,4种衍生物ED1、ED2、ED3、ED4均是成分复杂的混合物。它们对铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌以及枯草芽孢杆菌均有较强的抑制效果,尤其ED1对铜绿假单胞菌抑制效果最显著,最低抑制浓度达到8 μg/mL。但ED对大肠杆菌、酵母、根霉、黑曲霉等均无抑制作用。