麦角甾醇对酿酒酵母乙醇产率和耐受性的作用

酿酒酵母代谢工程技术阮仕成发布时间：2023-07-04T09:16:07.032Z 来源：《中国科技人才》2023年8期作者：阮仕成[导读] 酿酒酵母是一种芽殖酵母，也是人类了解最早、应用最广泛的一种酵母。

酿酒酵母被人类广泛利用于食品发酵源于其独特的生活方式。

该种在无氧和有氧条件下，均可以通过糖酵解途径快速代谢糖类化合物，在获取能量的同时释放CO2和乙醇。

乙醇可抑制其他微生物的生长，当糖类物质被耗尽后，酵母细胞可利用积累的乙醇作为碳源继续生长。

这一原始的“生产—积累—消费(乙醇)”的生活模式被认为是酿酒酵母对高糖环境的适应性进化，借此获得了对其他微生物的竞争优势。

人类利用酿酒酵母快速降解糖类物质产生CO2和乙醇的能力，生产出了种类繁多的发酵食品和饮料。

身份证号码：61040319710509XXXX摘要：酿酒酵母是一种芽殖酵母，也是人类了解最早、应用最广泛的一种酵母。

酿酒酵母被人类广泛利用于食品发酵源于其独特的生活方式。

该种在无氧和有氧条件下，均可以通过糖酵解途径快速代谢糖类化合物，在获取能量的同时释放CO2和乙醇。

乙醇可抑制其他微生物的生长，当糖类物质被耗尽后，酵母细胞可利用积累的乙醇作为碳源继续生长。

这一原始的“生产—积累—消费(乙醇)”的生活模式被认为是酿酒酵母对高糖环境的适应性进化，借此获得了对其他微生物的竞争优势。

人类利用酿酒酵母快速降解糖类物质产生CO2和乙醇的能力，生产出了种类繁多的发酵食品和饮料。

关键词：酿酒酵母；代谢工程；技术研究引言酿酒酵母作为模式真核微生物，基于成熟的遗传操作系统，成熟的表达系统和相对较好的工业条件耐受性，已经被成功开发为可用于多种生物化学品的细胞工厂，并且已经应用于工业生产。

野生型酿酒酵母本身具有合成脂肪酸的能力，但其生产效率很低，无法满足实际应用的需求。

因而需要对其进行代谢改造，提高其FFAs的生产能力。

1酿酒酵母的生态分布酿酒酵母最初是从发酵环境中被发现的，并普遍存在于富含糖类的食品和饮料发酵过程中，很少从野外自然环境中被分离到，因此曾经被认为是一种被完全驯养的微生物。

分析 检测高耐性酿酒酵母的筛选及耐受性分析　牟来庆 张奏娟 山东工业技师学院现在世界上最主要的生活和工业能源就是石油，但是，石油属于不可再生资源，其存在储备量的限制。

因此，研制出一种能够代替石油的新能源已经成为一项急需解决的问题。

酒精已经被公认为是一种可以代替石油的可再生资源，相比石油来说，酒精的最大优势就是污染小、可再生，被国际公认为是最环保的可再生能源之一。

对浓醪酒精进行发酵，不仅可以在最大限度上节省生产成本，还可以降低设备的闲置率，而且产生的酒糟处理方式比较简单，这类酒精生产技术的应用价值非常巨大。

酿酒酵母的筛选对于微生物尤其是工业生产上使用的酵母菌来说，对其进行筛选以及保持其活性，是生产中最基本的条件。

本文中所涉及到的酿酒酵母就是一种工业生产发酵菌，其在工业酒精生产中使用的优势在于，它的造价低、生物量大、安全性高以及生长旺盛，在各个领域的应用都比较广泛，如食品发酵、酒精生产发酵、医药发酵等。

其在工业酒精生产中会受到各种因素的影响，这些不利因素会直接威胁到酿酒酵母的生长和发酵，会对发酵工艺和设备产生直接影响，进而提高生产成本。

下面就通过几个方面对酿酒酵母的各项耐受性进行分析：酿酒酵母的耐受性酿酒酵母的耐酒精性。

在酿造高浓度酒精的时候，由于沉着物过多酵母的发酵功能也就越强，所酿造的酒精浓度也就越高，当酒精浓度高到一定程度是，就会对酿酒酵母本身造成影响，会让酵母细胞的发酵功能、发酵活性以及存活率受到抑制。

并且，随着酒精浓度越来越高，酿酒酵母的存活率和发酵速度逐渐降低，如果酒精的浓度还在持续升高，酵母菌的发酵功能会持续降低，最终导致停止发酵。

因此，酒精度越高其蒸馏能耗越低，在发酵过程中应该最大限度的提高成熟醪中的酒精含量，而酒精浓度在很大程度上会影响酵母菌的生长，通常情况下当酒精浓度达到百分之十一左右就会完全抑制普通酵母的发酵，因此，在进行高浓度酒精发酵时，应该选择高耐性的酿酒酵母。

酿酒酵母的耐渗透性。

麦角甾醇的研究进展曹龙辉;李晓珺;赵文红;朱豪;洪泽淳【摘要】麦角甾醇主要存在于酵母菌、霉菌等真菌和某些植物中,是一种重要的植物甾醇,具有重要的生理作用,是食品、饲料及医药等工业中常用的一种原料.文章总结近十年来国内外对麦角甾醇的研究状况,分别对麦角甾醇的生物合成途径、高产麦角甾醇菌株的选育和麦角甾醇的萃取方法予以综述,为进一步研究麦角甾醇提供参考.【期刊名称】《中国酿造》【年(卷),期】2014(033)004【总页数】4页(P9-12)【关键词】麦角甾醇;生物合成;菌株选育;萃取【作者】曹龙辉;李晓珺;赵文红;朱豪;洪泽淳【作者单位】仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东广州510225;仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东广州510225;仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东广州510225;华南农业大学食品学院,广东广州510642;仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东广州510225;仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东广州510225【正文语种】中文【中图分类】TS201.3麦角甾醇，别名麦角固醇，为白色或无色光亮的小叶晶或白色结晶粉末。

麦角甾醇不但具有独特的生理作用，还被广泛应用到药物的开发中。

麦角甾醇作为真菌细胞膜的重要组成成分，结构稳定，专一性强，对测定生物量来说，它比葡糖胺更具代表性[1]，所以可以通过检测麦角甾醇的含量来测量真菌的生物量[2]。

目前，麦角甾醇的来源主要通过微生物发酵合成得到，近年来也有学者从一些菌丝体中提取。

我国研究麦角甾醇机能的时间较迟，生产工艺相对落后，年产量不能满足消费者的需求，需要从国外进口，但从总体来看，我国对麦角甾醇的需求量呈逐年上升的趋势。

因此，对麦角甾醇的开发和利用具有重要的经济价值。

麦角甾醇化学名为24β-甲基胆固醇-5，7烯-3β-羟基，分子式为C28H44O，强氧化剂能破坏麦角甾醇，遇到光和空气中的氧时，即使在常温下也会被氧化而发黑。

麦角甾醇不溶于水，但易溶于有机溶剂（三氯甲烷、乙醇、乙醚等）。

麦角甾醇含量检测分析柑橘真菌污染程度的方法研究唐艳斌;段晓艳;王丽娟;陈頔;杨蕾【期刊名称】《中国酿造》【年(卷),期】2016(035)006【摘要】建立了以7-去氢胆固醇为内标,气质联用(GC-MS)法同步选择离子检测/全扫描的定量检测方法,并采用该方法检测了不同程度霉变的柑橘中的麦角甾醇含量,确定柑橘的真菌污染程度.结果表明,麦角甾醇在5～200 μg/mL质量浓度范围内具有良好的线性关系(R2=0.999 9);检出限和定量限分别为3.12 mg/kg、10.39 mg/kg,加标回收率范围在91.33％～100.14％,日内相对标准偏差为0.04～0.49％、日间相对标准偏差为0.22％.该方法简便、灵敏、准确,麦角甾醇含量可作为柑橘早期受真菌侵染的重要指标.【总页数】5页(P50-54)【作者】唐艳斌;段晓艳;王丽娟;陈頔;杨蕾【作者单位】中国疾病预防控制中心营养与健康所,国家卫生计生委微量元素重点实验室,北京 100050;云南师范大学生命科学学院,云南昆明 650031;中国疾病预防控制中心营养与健康所,国家卫生计生委微量元素重点实验室,北京 100050;中国疾病预防控制中心营养与健康所,国家卫生计生委微量元素重点实验室,北京100050;云南同创检测技术股份有限公司检测事业部,云南昆明 650106【正文语种】中文【中图分类】O657.63【相关文献】1.布替萘芬体外抗真菌活性及对真菌麦角甾醇合成的影响 [J], 曹永兵;张军东;王彦;李科;高平挥;徐铮;贾鑫明;曹颖瑛;程明和;姜远英2.HPLC法同时测定金针菇中麦角甾醇和22,23-二氢麦角甾醇的含量 [J], 易承学;童珊珊;徐希明;余江南3.叶生小皮伞不同发酵产物中麦角甾醇和麦角甾酮的含量分析 [J], 娄玲;陈长宝;张岳;万茜淋;王欢;王淑敏4.HPLC测定真菌及其制品中麦角甾醇含量 [J], 王晓琴;黄秀丽;陈月景;罗旋;胡嘉珊;翁嘉5.HPLC测定真菌及其制品中麦角甾醇含量 [J], 王晓琴;黄秀丽;陈月景;罗旋;胡嘉珊;翁嘉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

2022年合肥工业大学生物技术专业《微生物学》期末试卷A(有答案）一、填空题1、放线菌个体为______体，根据菌丝在固体培养基上生长的情况，可以分为______、______和______。

2、病毒在寄主体外，很易因外界环境如高温，射线等作用而______；带封套的病毒容易被______溶剂破坏，因而可用消毒剂如______来消毒。

3、在真核生物中，TCA循环的酶反应在______内进行，在原核生物中，则在______内进行，但______酶是一例外，它在真核生物的线粒体或原核生物细胞中都是结合在______上的。

4、用培养平板进行微生物纯培养分离的方法包括：______、______和______。

5、酵母菌细胞膜上的类脂由______、______和______三类成分组成，其中第三类中的______是维生素D2的前体。

6、微生物在资源开发上具有良好的发展前景，表现在：______，______，以及______等等。

7、物理灭菌因素的种类很多，例如______、______、______、______、______和______等。

8、在自然界中存在许多极端环境，并进化出与这类环境相适应的各种极端微生物，如______、______、______、______、______、______和______等。

9、检出营养缺陷型一般有四种方法：① ______，② ______，③ ______和④ ______。

10、人体的白细胞种类很多，它们在免疫防御中具有重要作用，例如，具有吞噬功能的如______、______、______和______；无吞噬功能但在特异性免疫中作用极其重要的有两种，即______与______。

二、判断题11、细菌的异常形态是细菌的固有特征。

（）12、对含葡萄糖的培养基进行高压蒸汽灭菌时可在121.3℃加热20min即可。

（）13、无氧呼吸的最终氢受体只有氧化态无机盐一种类型。

[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1765916A[43]公开日2006年5月3日[21]申请号200410040905.8[22]申请日2004.10.25[21]申请号200410040905.8[71]申请人陈国苹地址641000四川省内江市白马镇林场路188号(四川兴明泰机械有限公司)[72]发明人陈国苹 [51]Int.CI.C07J 9/00 (2006.01)权利要求书 1 页 说明书 4 页[54]发明名称麦角甾醇的制备方法[57]摘要本发明涉及精细化工技术领域中用酵母生产麦角甾醇的制备方法，将酵母与碱，氯化钠溶液混合后进行皂化再用甲苯抽提，经水洗、浓缩和精制真空干燥得麦角甾醇成品。

本发明利用常用的上述化工原辅料和一般化工设备，实现了麦角甾醇的工业化生产，生产过程非常简便，生产成本低，为大批量生产维生素D 2提供了原料保障。

200410040905.8权 利 要 求 书第1/1页 1、一种麦角甾醇的制备方法，其特征是该方法按如下步骤进行： (1)皂化将碱、氯化钠放入皂化锅内，搅拌下加入酵母粉，酵母粉、碱、氯化钠三者的比例为1∶(0.4～0.7)∶(0.1～0.3)。

皂化温度100～105℃，皂化反应12h；(2)抽提将皂化液用甲苯抽提，皂化液与甲苯的比例为1∶1.2～1.5，抽提温度60～80℃；(3)洗涤抽提后的甲苯用水洗涤，使甲苯料液清澈透明；(4)浓缩将甲苯料液放入浓缩锅内浓缩后，再加乙醇溶解，静置结晶得麦角甾醇粗品；(5)精制取麦角甾醇粗品溶解到甲苯、乙醇混合溶剂(1∶2)中，然后经活性炭过滤，真空干燥获得麦角甾醇成品。

2、如权利要求1所述的方法，其特征是：在步骤(1)中使用的碱是氢氧化钠或氢氧化钙，在步骤(3)中使用的洗涤用水温度为100℃。

200410040905.8说 明 书第1/4页麦角甾醇的制备方法技术领域本发明涉及精细化工技术领域，特别涉及用酵母生产麦角甾醇的制备方法领域。

麦角甾醇的研究进展作者：南春辉来源：《中国新技术新产品》2009年第10期摘要:自从1889年Tanret从燕麦麦角菌中分离到麦角甾醇以来,人们开始对麦角甾醇进行了大量的研究。

麦角甾醇(ergostero1) 又称麦角固醇,大量存在于酵母中,是一种重要的医药化工原料,可用于"可的松"、"黄体酮"等药物的生产。

麦角甾醇受9到紫外线照射时可转化为维生素D2,是维生素D2的前身,也是生产甾体激素药物的重要原料。

本文对近十年来麦角甾醇的研究予以综述,旨在为麦角甾醇的进一步应用奠定基础。

关键词:麦角甾醇;生物合成1 生物合成途径1.1麦角甾醇生物合成途径麦角甾醇的生物合成是一个多酶参与的复杂的代谢过程。

近年来,人们对真核细胞内麦角甾醇的生物合成做了大量的研究,对其生物合成途径有了比较详细的了解,其合成途径如下:ERG9→鲨烯ERG1→ 环氧鲨烯ERG7→羊毛甾醇ERG11→4,4-二甲基-胆甾-8,14, 24 三烯醇ERG24 →4,4-二甲基酵母甾醇ERG25→酵母甾醇ERG6→粪甾醇ERG2→ 上位甾醇ERG3→ 麦角-5,7,24 (28) 三烯醇ERG5→麦角-5,7,22,24 (28) 四烯醇ERG4→ 麦角甾醇 [1]1.2麦角甾醇生物合成途径有关基因的研究ERG9 :ERG9 编码的蛋白为鲨烯合成酶,催化2分子焦磷酸法呢酯形成麦角甾醇生物合成途径中第一个固醇分子,是麦角甾醇合成的直接前提。

有两家实验室克隆到了ERG9[2] ,在两家的研究当中ERG9 的营养缺陷型需补充麦角甾醇和有氧生长条件,用含ERG9 的质粒转化大肠杆菌,导致大肠杆菌内麦角甾醇的合成, ERG9 包含1个开阅框,编码444个氨基酸的蛋白质,蛋白分子量为51700,该基因在人与酵母之间高度保守,位于第Ⅷ染色体上。

ERG1:ERG1 编码产物为鲨烯环氧酶,该酶为需氧酶,催化鲨烯转化为2. 3 环氧鲨烯,利用该酶对丙烯胺敏感的特性克隆到了ERG1 基因[3] ,经分析发现,ERG1 基因包含1个开阅框,编码1个496氨基酸的蛋白质,位于第ⅩⅤ染色体上。

麦角甾醇对酿酒酵母乙醇产率和耐受性的作用周进;储炬;王永红;张嗣良;庄英萍【期刊名称】《上海交通大学学报（农业科学版）》【年(卷),期】2007(025)001【摘要】研究了培养基中添加不同浓度的麦角甾醇对酿酒酵母生长、乙醇生产和乙醇耐受性的影响.麦角甾醇添加浓度依次为0(对照组)、10、20、30、40和50 mg L-1.结果显示,添加20和30 mg-1的麦角甾醇能较快的促进细胞的生长,是对照组生长速率的1.06和1.15倍;当麦角甾醇浓度为20、30和40 mg L-1时,与未添加麦角甾醇组相比,乙醇产量提高了10.1%～23.5%;然而,在整个实验过程中观察到麦角甾醇在对乙醇耐受性方面的作用不显著.通过此次单因子实验,麦角甾醇在发酵培养基中的推荐剂量为20～30 mg L-1.【总页数】5页(P12-16)【作者】周进;储炬;王永红;张嗣良;庄英萍【作者单位】华东理工大学,生物反应器工程国家重点实验室,上海,200237;华东理工大学,生物反应器工程国家重点实验室,上海,200237;华东理工大学,生物反应器工程国家重点实验室,上海,200237;华东理工大学,生物反应器工程国家重点实验室,上海,200237;华东理工大学,生物反应器工程国家重点实验室,上海,200237【正文语种】中文【中图分类】TQ922.9【相关文献】1.酿酒酵母中提取麦角甾醇的研究 [J], 薛冬桦;李亚丽;李秀萍;吕君男;马丽娟2.甾醇C-24甲基转移酶基因在酿酒酵母中的内源表达及工程菌麦角甾醇的合成[J], 孟云霞;何秀萍;刘楠;郭雪娜;张博润3.酿酒酵母的甘油和乙醇生物合成对异丁醇产率的影响 [J], 高玉菡;李敬知;张爱利;4.酿酒酵母的甘油和乙醇生物合成对异丁醇产率的影响 [J], 高玉菡;李敬知;张爱利5.增强海藻糖胞内积累提高大肠杆菌耐受性与乙醇产率 [J], 王惊春; 田康明; 苗佳; 王彩喆; 金鹏; 王正祥因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。