西安安卓培训想提⾼酵母⽣产⼄醇的产量?⽤⾼重⼒发酵降低氧化压⼒就好
good的比较级⾃从⼈们学会使⽤煤炭、⽯油和天然⽓之后,地球污染就变得越来越严重,⽽且它们燃烧所产⽣的⼆氧化硫、⼀氧化碳、氮氧化物等⽓体也是形成温室效应的“罪魁祸⾸”。这时候⼈们已经意识到要寻找环境友好型燃料,⽽被称为清洁能源的⼄醇完全燃烧只⽣成⼆氧化碳和⽔,可以说⼄醇会是⼀种很好的化⽯燃料代替品!那我们怎么做才能提⾼⼄醇的产量,来满⾜需求呢?
近⽇发表在《Nature》杂志,题为“Enhancement ofethanol production in very high gravity fermentation by reducingfermentation-induced oxidative stress in Saccharomycescerevisiae”的论⽂中,华南农业⼤学⾷品学院的研究⼈员的⽬的就是在研究如何促进⾼浓度发酵⼄醇,得到更⾼产量的⼄醇。
研究⼈员探讨发酵相关应激对诱导内源性氧化应激的影响,检测⼄醇发酵过程中的细胞内活性氧⽔平的动态变化,并评价添加活性氧清除剂对VHG(超⾼浓度)⼄醇发酵性能的影响。
enabler
研究⼈员在研究中有四个发现:
①胞浆Cu/Zn-SOD对保护酵母细胞免受各种发酵相关胁迫诱导的氧化应激具有重要意义。
②铜锌超氧化物歧化酶(SOD)可以降低发酵相关胁迫诱导所产⽣的细胞内活性氧(ROS)⽔平
忽视的意思
③⽆论是正常温度还是⾼温,补充活性氧清除剂,如N-⼄酰-L-半胱氨酸(NAC),可减轻⾼浓度(VHG)发酵过程中的氧化应激,提⾼发酵性能。
④在VHG发酵过程中,NAC在维持Cu/Zn-SOD活性⽅⾯也起着重要的作⽤。
Cu/Zn-SOD可以保护酵母细胞免受各种发酵相关胁迫诱导的氧化应激。酵母细胞含有两个SOD,Cu/Zn-SOD和Mn-SOD。那SOD是⼀种什么物质呢?SOD叫做超氧化物歧化酶,是⼀种源于⽣命体的活性物质,能消除⽣物体在新陈代谢过程中产⽣的有害物质。
在发酵过程中,酵母细胞会遇到许多压⼒,包括⾼渗透压、⾼浓度⼄醇和⾼温。作者进⾏研究最后发现Δsod 1突变体(缺乏Cu/Zn-SOD),在有氧条件下,Δsod 1突变体,⽽不是Δsod 2突变体,对所有测试的胁迫都⾮常敏感(图1),这表明了Cu/Zn-SOD的存在可以抑制酵母细胞发⽣氧化应激。
这表明了Cu/Zn-SOD的存在可以抑制酵母细胞发⽣氧化应激。
图⼀
hope是什么意思Cu/Zn-SOD可以降低发酵相关胁迫诱导所产⽣ROS⽔平。研究⼈员发现Cu/Zn-SOD降低ROS的原因是Cu/Zn-SOD可以降低发酵相关胁迫诱导的细胞内O2·−⽔平。上⾯已经提到,ΔSOD 1突变体对所有测试的胁迫都⾮常敏感,从这次实验可以检测到ΔSOD 1突变体的胞内O2·−⽔平显著⾼于野⽣型菌株(图2),可以表明ΔSOD 1突变体对这些发酵相关胁迫的超敏反应是胞质O2·−和其他⾃由基的过度积累所致。
图⼆
intermediary活性氧清除剂可减轻VHG发酵过程中的氧化应激。NAC(N-⼄酰-L-半胱氨酸)是⼀种活性氧清除剂作⽤于30°C的野⽣型菌株,和在40°C时,野⽣型菌株在NAC存在下产⽣的ROS⽔平明显低于未添加NAC的菌株(图三)。这些结果可以表明NAC等活性氧清除剂在保护酵母细胞免受常温和⾼温的VHG发酵过程中氧化应激的作⽤,提⾼发酵性能,从⽽促进酵母代谢的维持。
图三rumour
虽然实验证明NAC可以提⾼酵母的发酵性能,但却不适合⼯业规模的VHG⼄醇发酵,因为NAC的成本⾼,但是其它便宜经济的抗氧化剂在VHG发酵的效果还有待研究。
学业水平考试报名系统
在VHG发酵过程中,NAC在维持Cu/Zn-SOD活性⽅⾯也起着重要的作⽤。在30℃和40℃的温度下,NAC处理的野⽣型细胞在培养12 h内Cu/Zn-SOD活性显著升⾼,并在发酵过程中维持在较⾼⽔平。另⼀⽅⾯,在不含NAC的条件下产⽣的Cu/Zn-SOD活性在产⽣的前12⼩时受到抑制(图四)。
图四
摄影学习培训此外,之前有⼈研究得到在VHG发酵条件下,最佳曝⽓可以获得较⾼的⼄醇产量,因为它在维持适当的氧⽓供应和稳定的氧化还原环境中起着重要的作⽤。但是过多的通⽓⼜会增加氧在发酵培养基中的溶解度,这有可能促进活性氧的产⽣,所以在VHG发酵中还需要控制曝⽓的量。
总⽽⾔之,要实现⾼效的⼄醇⽣产,就需要在VHG发酵过程中控制曝⽓和添加抗氧化剂。
中国⽣物技术⽹诚邀⽣物领域科学家在我们的平台上,发表和介绍国内外原创的科研成果。
注:国内为原创研究成果或评论、综述,国际为在线发表⼀个⽉内的最新成果或综述,字数500字以上,并请提供⾄少⼀张图⽚。投稿者,请将⽂章发送⾄************。
查询四级准考证号