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巴氏醋杆菌代谢酶基因的克隆与表达

巴氏醋杆菌代谢酶基因的克隆与表达

作者：闫玉婷西北大学

学位级别：硕士

醋酸菌属于革兰氏阴性细菌,因其良好的耐醇性、耐酸性和乙酸发酵能力而成为重要的工业用菌种。在食品生产工业,特别是食醋酿造中具有重要作用。食醋酿造与醋酸菌中催化乙醇向乙酸转化的代谢酶密切相关。醋酸菌中乙酸的形成主要由多亚基... 详细信息

醋酸菌属于革兰氏阴性细菌,因其良好的耐醇性、耐酸性和乙酸发酵能力而成为重要的工业用菌种。在食品生产工业,特别是食醋酿造中具有重要作用。食醋酿造与醋酸菌中催化乙醇向乙酸转化的代谢酶密切相关。醋酸菌中乙酸的形成主要由多亚基的膜结合型乙醇脱氢酶(ADH)与乙醛脱氢酶(ALDH)催化完成,除此之外,醋酸菌胞浆中还存在一些单一多肽链为活性形式的ADH、ALDH以及一些能够催化乙酸彻底氧化为二氧化碳和水的酶类。利用这些代谢酶实现离体条件下乙醇向乙酸的转化,具有比较深远的社会意义。本实验以非膜结合型、单一多肽链为活性形式的乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶为着眼点,选择***菌株CICC22518中的adh P、NAD(P)-adh和ald A三种基因作为研究对象,利用基因重组技术构建携带目的基因的重组表达载体,选用更快捷、成本更低、生长周期更短的大肠杆菌表达系统进行醋酸菌来源的部分脱氢酶的外源表达,通过镍柱纯化获得具有高活性的重组酶,以期为乙醇向乙醛或乙酸的离体转化及相关酶制剂的研发奠定实验基础。目的:对巴氏醋杆菌部分乙酸代谢酶进行表达、纯化与活性分析方法:(1)在Gen Bank数据库中查询目的基因序列,利用Snap Gene软件分析并化学合成;(2)通过基因重组技术构建目的基因表达载体;(3)IPTG诱导重组蛋白的表达;(4)超声破碎细胞结合SDS-PAGE分析重组蛋白的可溶性;(5)镍柱纯化并收集重组蛋白;(6)利用Image J软件进行电泳图灰度分析;(7)Bradford法检测蛋白质含量;(8)铁氰化钾还原法检测重组酶活性。结果:(1)构建了表达载体pET28a(+)-adh P、pET28a(+)-NAD(P)-adh、pET28a(+)-ald A和pET28a(+)-NAD(P)-adh-ald A;(2)SDS-PAGE分析结果显示ADHP和NAD(P)-ADH在大肠杆菌BL21(DE3)中以包涵体形式表达与积累,ALDA和NAD(P)-ADHALDA在大肠杆菌BL21(DE3)中以可溶性形式表达与积累;(3)镍柱纯化获得ADHP、NAD(P)-ADH、ALDA和NAD(P)-ADH-ALDA四种重组蛋白,回收率分别为90.13%、85.78%、94.33%和92.89%;(4)酶含量检测和酶活性分析结果显示,ADHP的乙醇脱氢酶活力显著高于NAD(P)-ADH-ALDA,极显著高于NAD(P)-ADH,分别高出98.12%和175.21%,对乙醇的催化能力最强,达277.5±7.07 U/m L。重组的融合酶蛋白NAD(P)-ADH-ALDA对乙醇的催化活力极显著高于NAD(P)-ADH,为256.667±6.24U/m L,对乙醛的催化活力也比ALDA高出了101.94%,达到173.333±3.12 U/m L,说明基因重组没有降低相应酶的催化活性。结论:本实验利用大肠杆菌表达系统高效表达了醋酸菌乙酸代谢酶ADHP、NAD(P)-ADH、ALDA和NAD(P)-ADH-ALDA,纯化回收的重组酶具有较高的催化活性和纯度,为进一步开发离体条件下转化乙醇为乙酸的酶制剂和相关基础研究奠定了实验基础。

关键词：巴氏醋杆菌 ADHP NAD(P)-ADH ALDA 蛋白纯化

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巴氏醋杆菌醋酸发酵过程群体感应机制分析

巴氏醋杆菌醋酸发酵过程群体感应机制分析

作者：王君天津科技大学

学位级别：硕士

巴氏醋杆菌是食醋工业发酵的主要菌种,常用于食醋的液态发酵。群体感应(Quorum Sensing,QS)是部分微生物中存在的现象,对微生物的生长代谢具有重要的调控作用,但目前巴氏醋杆菌中还未有报道存在群体感应现象。课题组前期在巴氏醋杆菌中... 详细信息

巴氏醋杆菌是食醋工业发酵的主要菌种,常用于食醋的液态发酵。群体感应(Quorum Sensing,QS)是部分微生物中存在的现象,对微生物的生长代谢具有重要的调控作用,但目前巴氏醋杆菌中还未有报道存在群体感应现象。课题组前期在巴氏醋杆菌中首次检测到群体感应信号分子,并鉴定为N-(3-氧代辛酰基)-DL-高丝氨酸内酯和丁酰基-DL-高丝氨酸内酯。本研究通过对巴氏醋杆菌AC2005全基因组进行分析,并结合外源重组表达和内源过量表达的方法对相关基因功能进行验证,从而进一步解析巴氏醋杆菌群体感应调控机制,加深和拓展对醋酸菌发酵调控的理解,具有重要的科学和应用价值。对巴氏醋杆菌AC2005进行全基因组测序,其全基因组约长3.3Mb,包含4个质粒,共编码3,296个基因。生物信息学分析发现其编码蛋白与已报道的Lux I/Lux R类型群体感应相关蛋白同源性较低,将假定的AHLs合成酶基因0444在大肠杆菌中重组表达没有检测到信号分子产生。建立了巴氏醋杆菌转座子突变方法,为进一步筛选群体感应相关蛋白奠定了基础。初步确定了巴氏醋杆菌AC2005中一个具有潜在群体感应信号分子淬灭功能的淬灭酶—0046蛋白,其与已报道的Komagataeibacter europaeus中淬灭酶的氨基酸同源性为62.5%。构建了巴氏醋杆菌重组菌株AC2005(p BBR1-PAii A)和AC2005(p BBR1-P-0046),显色法分析表明0046蛋白具有群体感应信号分子淬灭功能。进一步分析了过量表达淬灭酶对巴氏醋杆菌醋酸发酵的影响,与空质粒AC2005(p BBR1-P)对照相比,重组0046基因菌株菌体生物量较空白组在36h和48h时分别提高了39.6%和41.8%。同时,大大缩短了发酵时间,平均产酸速率增加了50.5%。重组Aii A基因菌株菌体生物量较空白组在96h时提高了17.8%,与空白组相比,重组表达Aii A菌株平均产酸速率增加了19.3%。说明淬灭酶的重组表达主要通过降解发酵液中信号分子的浓度,增加了重组菌的生物量,从而起到了促进醋酸发酵的效果。采用转录组学方法,分析了外源添加高丝氨酸内酯信号分子对巴氏醋杆菌基因表达的影响。分析表明,外源添加信号分子能够下调巴氏醋杆菌核糖体相关蛋白的表达,从而影响菌体蛋白质的合成以及代谢产物的生成,使得菌体生物量下降。同时,能够诱导芳酯酶的表达上调,从而增强磷酸化信号通路的响应,促进细胞信号传导。同时,外源添加信号分子导致乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶活性下降,弱化醋酸发酵中乙醇呼吸链的产能,而TCA循环中乙酰辅酶A合成酶、柠檬酸合酶等基因上调,相对强化了TCA循环,以维持细胞的能量需求。

关键词：巴氏醋杆菌群体感应群体淬灭基因组转录组

山西老陈醋源巴氏醋杆菌2416发酵产酸优化及菌剂制备研究

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山西老陈醋源巴氏醋杆菌2416发酵产酸优化及菌剂制备研究

作者：付蝶山西农业大学

学位级别：硕士

醋酸菌与当今人们的生活密切相关,尤其在食醋生产工艺上意义重大,本文研究了巴氏醋杆菌2416在底酸分割及乙醇浓度下产酸及能荷的关系;对醋酸菌的培养基及培养条件进行了优化后又对醋酸菌进行高密度培养,最后制备成醋酸菌菌剂,结果如下:... 详细信息

醋酸菌与当今人们的生活密切相关,尤其在食醋生产工艺上意义重大,本文研究了巴氏醋杆菌2416在底酸分割及乙醇浓度下产酸及能荷的关系;对醋酸菌的培养基及培养条件进行了优化后又对醋酸菌进行高密度培养,最后制备成醋酸菌菌剂,结果如下:(1)研究了巴氏醋杆菌2416在5 L发酵罐发酵过程中分割底酸、乙醇浓度等发酵条件对其产酸与产酸速率、能荷的影响,结果得出在分割底酸浓度为15 g/L,乙醇浓度为48 g/L的条件下,巴氏醋杆菌2416产酸最优,其发酵产酸量和平均产酸速率最高分别为:45.26±0.24 g/L和1.035±0.012 g/L/h,最高能荷及活菌数分别为0.786和8.354lg cfu/m L。(2)通过对培养基组分(营养盐、葡萄糖浓度、乙醇浓度)的优化得出最佳培养基配方为:葡萄糖18.6 g、酵母膏10 g、酵母浸粉2.16 g、柠檬酸铵1.28 g、磷酸二氢钾0.32 g、磷酸二氢钠0.24 g、硫酸镁0.4 g、无水乙醇4%(v/v),蒸馏水1000 m L。对一级种子液的制备进行了优化得出:在250 m L三角瓶中,50 m L的装液量比100 m L装液量更适合醋酸菌一级种子液的生长,活菌数最高可达8.52 lgcfu/m L。对二级种子液制备的优化得出:当接种量为10%,转速为160 r/min时,醋酸菌生长最好,活菌数最高可达8.40 lgcfu/m L。(3)对巴氏醋杆菌2416进行100L醋酸发酵罐高密度培养的研究,得出对发酵液进行中和剂调节及补加乙醇的条件下,测得的最终活菌数为10.26 lgcfu/m L。加入优化后的保护剂(脱脂奶粉10%、海藻糖3%、甘油5%、蔗糖8%)进行菌剂的制备,最终得到活菌数为6.27×10cfu/g的菌粉。

关键词：巴氏醋杆菌产酸优化高密度培养菌剂制备

山西老陈醋源巴氏醋杆菌比较基因组学及其代谢特性研究

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山西老陈醋源巴氏醋杆菌比较基因组学及其代谢特性研究

作者：于瑞山西农业大学

学位级别：硕士

本文主要对分离自山西老陈醋醋醅中的两株巴氏醋杆菌2416和1873进行了比较基因组学和发酵代谢特性研究。(1)两株菌的产酸特性及对酸、乙醇和温度的耐受性试验结果显示,接种量为3%,采用醋酸菌液体培养基在150 r/min,30℃的条件下培养,在... 详细信息

本文主要对分离自山西老陈醋醋醅中的两株巴氏醋杆菌2416和1873进行了比较基因组学和发酵代谢特性研究。(1)两株菌的产酸特性及对酸、乙醇和温度的耐受性试验结果显示,接种量为3%,采用醋酸菌液体培养基在150 r/min,30℃的条件下培养,在发酵第5d时巴氏醋杆菌2416的产酸量达到3.156 g/100m L,明显高于巴氏醋杆菌1873的产酸量。巴氏醋杆菌2416可耐受6%的酸度,巴氏醋杆菌1873可耐受4%的酸度;巴氏醋杆菌2416可耐受12%的乙醇,而巴氏醋杆菌1873仅能耐受10%的乙醇;巴氏醋杆菌2416最高可耐受40℃,巴氏醋杆菌1873最高可耐受35℃,所以巴氏醋杆菌2416的酸、乙醇、温度耐受性均优于巴氏醋杆菌1873。(2)选取产酸性能、耐受性能差异明显的两株菌进行基因解析,以期为巴氏醋杆菌基因工程育种进行基础研究。全基因组测序结果表明,巴氏醋杆菌2416的基因组包含一条染色体和两个质粒,大小分别为2,760,994bp.201,873bp和246,670bp,G+C含量分别为52.88%、51.75%、53.69%。而巴氏醋杆菌1873全基因由一条270,1627bp的完整环状染色体和六条完整环状质粒(165,013bp、34,521bp、186,783bp、152,872bp、54,177bp和61,350bp)组成,其G+C含量分别为53.53%、53.01%、56.18%、52.99%、53.48%、50.84%、53.77%。巴氏醋杆菌2416染色体上,基因的平均长度为973bp,共预测到2,549个CDS,包含15个完整的r RNA基因操纵单元、56个t RNA和3个假基因。而巴氏醋杆菌1873的染色体中基因的平均长度为923.3bp,共预测到2,598个CDS,包含15个完整的r RNA基因操纵单元、55个t RNA和20个假基因。(3)通过GO(Gene Ontology,GO)数据库对蛋白编码基因进行注释,结果表明巴氏醋杆菌2416和1873分别有1963和2046个基因被注释到GO功能,巴氏醋杆菌2416的分子功能(molecular function)、细胞学组分(cellular component)和生物学途径(biological process)三大类功能组所占比例分别为21.41%、33.15%、45.44%;而巴氏醋杆菌1873三大类功能所占比例依次为19.75%、33.36%、46.90%。通过COG(Clusters of ***,COG)数据库对蛋白质编码基因进行注释,结果显示巴氏醋杆菌2416和1873分别有2471、2528个基因被注释有COG功能,巴氏醋杆菌2416和1873的蛋白功能主要集中在复制、重组和修复,分别占比例10.52%和16.26%,其次集中在氨基酸转运与代谢,所占比例分别为8.66%和7.87%。通过KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)数据库对蛋白编码基因进行注释,结果表明共有779个基因参与了巴氏醋杆菌2416的代谢途径,有742个基因参与了巴氏醋杆菌1873的代谢途径,巴氏醋杆菌2416和1873分别有108、95个基因参与了氨基酸代谢(Biosynthesis of amino acids)、77和75个基因参与了碳代谢(Carbon metabolism),另外分别还有29和27个基因参与了糖酵解途径(Glycolysis/Gluconeogenesis)。由全基因测序结果的共线性分析显示,结果表明两株菌全基因组序列高度相似,同源性较高,并进一步比较了两株菌的代谢途径。(4)本文还研究了碳源、氮源、乙醇浓度、金属离子等因子对巴氏醋杆菌2416和1873的发酵代谢特性的影响,为揭示醋酸菌代谢调控机制及优化醋酸发酵工艺进行数据基础研究积累。结果显示,对于两株巴氏醋杆菌,当培养基中酵母浸粉浓度为12 g/L,乙醇浓度为40g/L,Mg浓度为1.2g/L,葡萄糖浓度为20g/L,氨基酸浓度为5g/L,海藻糖浓度为6%,此时两株菌的生物量、产酸含量、还原糖利用率、荚膜多糖含量、乙醇脱氢酶、乙醛脱氢酶活含量最高。

关键词：巴氏醋杆菌比较基因组学代谢特性

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巴氏醋杆菌酸诱导型启动子的筛选

巴氏醋杆菌酸诱导型启动子的筛选

60Coγ诱导应激后的巴氏醋杆菌辐射防护作用及机制探究

中国食品科学技术学会第十八届年会

作者：韩程程沈佳熙何帆夏凯梁新乐浙江工商大学食品与生物工程学院

巴氏醋杆菌（Acetobacter pasteurianus）是食醋发酵过程中重要的醋酸菌,但由于其为非模式微生物,其基因克隆表达系统不完善,大大限制限制了醋酸力的代谢改造。启动子工程是实现基因精细表达调控的重要工具之一,已被广泛应用于微生物合... 详细信息

巴氏醋杆菌（Acetobacter pasteurianus）是食醋发酵过程中重要的醋酸菌,但由于其为非模式微生物,其基因克隆表达系统不完善,大大限制限制了醋酸力的代谢改造。启动子工程是实现基因精细表达调控的重要工具之一,已被广泛应用于微生物合成生物学研究中。本文基于不同酸度条件下转录组比较分析,并结合BPROM网站预测获得25个上调基因的启动子序列,30个下调基因的启动子序列;并以紫色蛋白（ts-purple）为报告子构建了启动子文库。经筛选后,获得了能够在A. pasteurianus Ab3中表达的37个启动子,其中4个强启动子,5个中等强度启动子,28个弱启动子。这些巴氏醋杆菌内源性启动子进一步丰富了巴氏醋杆菌的的表达元件,为该非模式菌种的代谢工程改造及基因的表达与调控奠定了坚实基础。

关键词：巴氏醋杆菌启动子文库酸诱导启动子

来源： cnki会议评论

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60Coγ诱导应激后的巴氏醋杆菌辐射防护作用及机制探究

作者：高怡慧郑州大学

学位级别：硕士

超剂量电离辐射(Ionizing Radiation,IR)暴露往往会导致严重的健康问题,而传统的化学药物辐射防护剂常伴随严重的副作用。因此,迫切需要新型高效的辐射防护剂。由于微生物具有繁殖速度快、不受地域限制等优点,微生物来源的辐射防护剂正... 详细信息

超剂量电离辐射(Ionizing Radiation,IR)暴露往往会导致严重的健康问题,而传统的化学药物辐射防护剂常伴随严重的副作用。因此,迫切需要新型高效的辐射防护剂。由于微生物具有繁殖速度快、不受地域限制等优点,微生物来源的辐射防护剂正成为研究焦点。巴氏醋杆菌(Acetobacter pasteurianus)具有独特的氧化还原酶系,是一种潜在的辐射防护剂来源。因此,本课题通过微生物、细胞和小鼠实验研究了巴氏杆菌无细胞提取物(APE)和Coγ诱导的提取物(IRE)的体外和体内辐射防护作用,采用蛋白组学和代谢组学方法解析菌株的辐射应答机制,根据差异表达代谢物(differential expressed metabolites,DEMs)的辐射防护靶点解析IRE的潜在的辐射防护机制,最后在小鼠脾组织中验证辐射防护关键基因和蛋白的表达。主要研究内容如下:在HO损伤模型实验中,IRE组的***存活率为149.1%,而APE组只有10.4%,表明APE和IRE共孵育能显著提升***对氧化损伤的抵抗能力,Coγ辐射诱导可提升***抗氧化损伤能力。在细胞实验中,与IRE共孵育的AML-12细胞活力比模型组高18.8%,表明IRE在AML-12细胞中有显著的辐射防护作用。在辐射小鼠模型实验中,IRE灌胃可以显著保护小鼠白细胞,缓解IR造成的脾脏、肝脏和小肠组织损伤。生化指标检测显示灌胃IRE能提高小鼠血清和组织中SOD酶活性,降低MDA过度积累;灌胃IRE能够维持辐射条件下肠道丙酸含量的稳定,调节菌群结构,提升瘤胃菌科细菌的相对含量。以上结果表明***可通过提升SOD酶活、降低MDA积累和维持肠道稳态而减轻小鼠辐射损伤,发挥辐射防护作用。蛋白组学结果表明,IR胁迫导致***产生了179种上调蛋白和352种下调蛋白;代谢组学共鉴定出37个上调DEMs,74个下调DEMs,这些差异表达的蛋白和代谢物主要富集在核糖体结构与发生,能量产生与转换,转录后修饰、蛋白质更新和分子伴侣等途径。DEMs主要包括核苷酸及其代谢物、脂质、小肽和糖脂类。DEMs辐射防护靶点的交互网络分析结果显示,关键DEMs辐射防护的作用靶点有350个,拓扑分析得出的重要蛋白是热休克蛋白等,表明其与***的辐射防护作用密切相关。基于以上结果,在小鼠脾脏中通过分子手段验证了IRE灌胃缓解了辐照导致的HSP90和Caspase-3的mRNA和蛋白表达升高,提升Bcl-2的mRNA和蛋白表达,表明IRE可以通过缓解IR引起的细胞活性降低和凋亡而发挥辐射防护作用。综上所述,Coγ辐射诱导的***无细胞提取物具有显著的辐射防护作用,其在小鼠体内的辐射防护机制主要涉及提升SOD酶活、降低MDA积累、调节肠道菌群结构和缓解IR引起的细胞凋亡和活性降低。以上结果表明Coγ诱导微生物是辐射防护剂研发的新方法,IR诱导的***是一种潜在的新型高效辐射防护剂。

关键词： 60Coγ诱导巴氏醋杆菌代谢组学蛋白组学辐射防护靶点

基于转录组学研究不同酸醇条件下巴氏醋杆菌的耐酸机制

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基于转录组学研究不同酸醇条件下巴氏醋杆菌的耐酸机制

作者：朱丹山西农业大学

学位级别：硕士

醋酸菌是食醋酿造的主要菌种,其酸耐受性强弱直接影响菌种的产酸能力,对食醋品质有很大的影响。本文主要监测不同酸醇初始条件下山西老陈醋源巴氏醋杆菌CGMCC 15730的形态和生长代谢变化,并通过转录组测序技术分析不同酸醇初始条件下巴... 详细信息

醋酸菌是食醋酿造的主要菌种,其酸耐受性强弱直接影响菌种的产酸能力,对食醋品质有很大的影响。本文主要监测不同酸醇初始条件下山西老陈醋源巴氏醋杆菌CGMCC 15730的形态和生长代谢变化,并通过转录组测序技术分析不同酸醇初始条件下巴氏醋杆菌CGMCC 15730主要耐酸机制相关基因的表达变化,为阐明巴氏醋杆菌耐酸机制及高产醋酸菌株的构建提供科学理论依据。主要研究结果如下:（1）对不同酸醇初始条件下巴氏醋杆菌CGMCC 15730的生长、产酸、产酸速率进行测定,结果表明在A0E0条件下菌体生长情况最好,12 h时OD值达0.845,108h时OD值最高,为1.235,但该条件下菌体几乎不产酸。在A0E4条件下培养至120h OD值为0.998,总酸含量最高为3.18 g/100m L,产酸速率在36 h时最高,为0.0545g/100m L/h。在A0.5E4条件下培养至120 h OD值为0.854,该条件下菌体产酸情况最好,总酸含量最高为3.89 g/100m L,36 h时产酸速率最高,为0.0841 g/100m L/h,0.5%初始乙酸对菌体产酸有促进作用。通过扫描电镜观察到在A0E4和A0.5E4条件下,随着培养进行,菌体表面出现褶皱,总酸含量增加则细胞表面破损严重。测定A0E4和A0.5E4条件下巴氏醋杆菌CGMCC15730的细胞膜脂肪酸含量,随总酸累积,饱和脂肪酸相对含量下降,不饱和脂肪酸相对含量上升。在A0E4和A0.5E4条件下,饱和脂肪酸棕榈酸相对含量分别由25.79%和24.54%下降至20.31%和13.45%,硬脂酸相对含量分别由24.17%和20.31%下降至11.58%和12.22%;不饱和脂肪酸十八碳烯酸相对含量分别由27.66%和33.15%上升至44.87%和48.65%。（2）通过转录组学测序技术对A0E4和A0.5E4条件下巴氏醋杆菌CGMCC 15730的转录组变化情况进行分析。以样品A0E0-12为对照组,A0E4条件下样品A0E4-36和A0E4-108的显著DGEs总数分别为448和771个,上调个数分别为320和585个,下调个数分别为128和186个。A0.5E4条件下样品A0.5E4-36和A0.5E4-108的显著DGEs总数分别为396和786个,上调个数分别为260和525个,下调个数分别为136和261个。两种条件均为上调基因数量多于下调基因,培养后期显著差异基因数目增加,说明随酸累积,菌体生物活性发生较大变化。通过GO数据库对巴氏醋杆菌CGMCC 15730在A0E4和A0.5E4条件下的差异基因进行功能注释。在A0E4条件下,显著DGEs主要富集在单有机体过程、单体代谢过程、氧化还原酶活性、蛋白质代谢过程等,在A0.5E4条件下,显著DGEs主要富集在单体代谢过程、有机酸代谢过程、蛋白质代谢过程、焦磷酸酶活性等。随着酸累积,主要影响菌体的代谢过程及相关酶活性。通过KEGG数据库对其在A0E4和A0.5E4条件下的差异基因进行功能分析,在A0E4条件下,A0E4-36和A0E4-108样品的DGEs分别注释到79条和99条通路,在A0.5E4条件下,A0.5E4-36和A0.5E4-108样品的DGEs分别注释到72条和104条通路,两种条件下富集程度较高的通路主要为三羧酸循环、氧化磷酸化、原核生物中的碳固定途径等。富集到通路中的主要为下调基因,上调差异基因很少富集到特定通路中,其参与了更广泛的代谢过程,巴氏醋杆菌CGMCC 15730酸累积过程中生物活性与差异基因间的关系复杂,还需进一步研究。（3）对巴氏醋杆菌CGMCC 15730在A0E4条件和A0.5E4条件下耐酸机制相关基因的表达变化进行分析,主要体现在5个方面:乙醇氧化和呼吸链、乙酸同化、丙酸代谢和2-甲基柠檬酸循环、糖酵解和脂肪酸合成、核糖体相关蛋白质编码基因。从乙醇氧化和呼吸链角度来看,两条件下编码乙醇呼吸链的基因均显著上调,参与共同呼吸链的基因几乎全部下调。其中A0E4条件下乙醇呼吸链基因表达量均呈先上升后下降的趋势,A0.5E4条件下乙醇脱氢酶基因表达量呈上升趋势,乙醛脱氢酶的基因表达量呈先上升后下降趋势,菌体主要通过乙醇氧化提供能量,且对调节酸性环境有一定作用。从乙酸同化角度来看,两条件均为基因Acs显著上调,Ack A和Pta无显著变化,TCA循环基因几乎全部下调。A0.5E4条件下基因Acs的表达量明显高于A0E4条件,初始乙酸促进了菌体产酸,菌体提升Acs的表达量来调节胞内环境。培养后期多数TCA循环基因下调程度降低,菌体可能通过TCA循环一定程度上缓解乙酸累积带来的压力。丙酸代谢和2-甲基柠檬酸循环中上调基因较多,A0.5E4条件下上调基因数量比A0E4条件少,但上调基因表达量增加。其

关键词：巴氏醋杆菌转录组学耐酸机制

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直投式巴氏醋杆菌发酵菌剂的制备

直投式巴氏醋杆菌发酵菌剂的制备

作者：盛晴天津科技大学

学位级别：硕士

醋酸发酵菌剂是一种能够便捷使用的菌种保藏形式,它能够简化发酵前期菌种的准备工作,减少设备投入,保证产品质量的稳定性。发酵菌剂在国外发酵食品行业中已普遍使用,引用先进的技术并运用在传统食醋发酵工艺中是改善目前食醋行业现状的... 详细信息

醋酸发酵菌剂是一种能够便捷使用的菌种保藏形式,它能够简化发酵前期菌种的准备工作,减少设备投入,保证产品质量的稳定性。发酵菌剂在国外发酵食品行业中已普遍使用,引用先进的技术并运用在传统食醋发酵工艺中是改善目前食醋行业现状的有效方式。目前醋酸发酵存在菌种难保存、菌体量普遍偏低的问题,这是醋酸发酵生产强度难以提高的关键。直投式发酵菌剂能够改善传统发酵的生产方式,节约成本且用于规模化的生产。本论文使用ARTP诱变技术提高巴氏醋杆菌生物量,并在此基础上制备醋酸发酵菌剂,为提高产品性能进行顺序发酵优化,进一步改良了产品风味,为其推广应用提供经验和指导并具有重要的应用价值。通过ARTP诱变技术对巴氏醋杆菌AC2005进行诱变育种,选择40 s和45 s为处理时间,得到1440株诱变菌株。建立高生物量巴氏醋杆菌筛选方法对诱变菌株进行初筛、复筛得到两株诱变菌株生长速率显著高于出发菌(p醋酸发酵验证其发酵性能,结果显示诱变菌8-B12较出发菌株具有更高的生物量且产酸性能良好,相比出发菌生物量提高8%,总酸含量提高5%。对其进行重测序分析突变信息,得到缺失蛋白信息,便于下一步分析诱变菌性状变化的原因。选用真空冷冻干燥技术对巴氏醋杆菌AC2005诱变菌8-B12和乳酸片球菌RP-10进行菌剂制备,利用单因素和响应面实验对巴氏醋杆菌诱变株的保护剂进行筛选,优化复配保护剂配方,确定了脱脂奶粉、乳糖、海藻糖作为巴氏醋杆菌诱变株冷冻干燥的有效复合保护剂并使其存活率达到75.92%。将菌剂应用于5 L发酵罐醋酸发酵中,醋酸发酵效果良好,总酸量达到81.26 g/L,产酸为72.16 g/L,转酸率达到96.3%。利用乳酸片球菌RP-10和巴氏醋杆菌AC2005诱变株进行顺序发酵,发现在发酵培养基中将乳酸片球菌培养12 h后接种醋酸菌进行醋酸发酵能够提升醋酸发酵速率,增加乙酸产量,在此基础上进行糖化液制备,验证顺序发酵在产品中的风味改良效果,经检测,顺序发酵实验组的风味物质含量、种类均有提高,感官评分整体较优,产品具有突出的苹果香气。

关键词：巴氏醋杆菌发酵菌剂 ARTP诱变顺序发酵

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巴氏醋杆菌Ap2012的生长及耐受性研究

食品与发酵工业 2012年第10期38卷 40-43页

作者：徐清萍李会帅刘瑞峰徐瑞郑州轻工业学院食品与生物工程学院河南郑州450002

考察巴氏醋杆菌Ap2012在不同碳源酵母膏平板的生长情况及其对乙醇、糖、酸、NaCl的耐受性。结果表明,在酵母膏平板上,Ap2012能利用葡萄糖、乙醇作为碳源生长并产酸,能较好地利用甘油、果糖、蔗糖、山梨糖,对甘露醇的利用较差。乙醇体积... 详细信息

考察巴氏醋杆菌Ap2012在不同碳源酵母膏平板的生长情况及其对乙醇、糖、酸、NaCl的耐受性。结果表明,在酵母膏平板上,Ap2012能利用葡萄糖、乙醇作为碳源生长并产酸,能较好地利用甘油、果糖、蔗糖、山梨糖,对甘露醇的利用较差。乙醇体积分数为12.4%时巴氏醋杆菌Ap2012的生长受明显抑制,达到15.8%时转酸能力受明显抑制。葡萄糖的质量浓度达到300 g/L,NaCl的质量浓度为15 g/L时,巴氏醋杆菌Ap2012的生长和转酸能力受到明显抑制。乙酸质量浓度达到42 g/L时,巴氏醋杆菌Ap2012的生长受到明显抑制。结果表明,巴氏醋杆菌Ap2012对高浓度糖及乙醇有较好的耐受性,对乙酸和NaCl的耐受性较差。

关键词：巴氏醋杆菌碳源耐受性