代謝組學(xué)作為生命科學(xué)研究的重要手段之一,通過對(duì)生物體內(nèi)小分子代謝物的定性以及定量分析,來揭示生物系統(tǒng)中錯(cuò)綜復(fù)雜的生物調(diào)控機(jī)理。近年來伴隨著工業(yè)的迅速擴(kuò)張,我國同時(shí)也進(jìn)入了資源和環(huán)境壓力的高峰,目前溫室效應(yīng)、酸雨、臭氧層破壞等問題堪比史上最重,這些問題加大了人們對(duì)清潔能源的需求,生物乙醇作為一種可以代替燃油的液體燃料引起了人們的廣泛關(guān)注。生物乙醇主要由釀酒酵母發(fā)酵產(chǎn)生,而在發(fā)酵過程中高溫、高糖、高壓、逐漸增加的乙醇濃度等的脅迫,都會(huì)使釀酒酵母的生長會(huì)受到抑制,導(dǎo)致發(fā)酵性能降低,進(jìn)而影響乙醇的最終產(chǎn)量。因此,探究釀酒酵母菌的乙醇耐受機(jī)制對(duì)解決能源危機(jī)和環(huán)境污染問題具有重要意義。目前,釀酒酵母對(duì)乙醇脅迫的響應(yīng)機(jī)制尚未完全闡明。本論文以釀酒酵母菌S288C為研究對(duì)象,優(yōu)化了釀酒酵母菌的樣品處理方法,并基于氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)通過全組分分析方法探究了釀酒酵母S288C在0%、2%以及5%三種濃度乙醇脅迫下以及不含乙醇和5%乙醇脅迫下不同培養(yǎng)時(shí)間的代謝表型差異,闡述酵母菌S288C的乙醇耐受機(jī)制。取得的主要結(jié)果如下:(1)優(yōu)化了釀酒酵母菌S288C樣品預(yù)處理方法并對(duì)該方法進(jìn)行表征。采用冷生理鹽水的淬滅方法,這種方法不但可以有效的滅活酶的活性,還可以最大限度的避免胞內(nèi)物泄露�？疾旒状�(-20℃)、乙腈/水(1:1)(-20℃)、乙腈/甲醇/水(2:2:1)(-20℃)、水/異丙醇/甲醇(2:2:5)(-20℃)、75%乙醇(煮沸)5種提取溶劑對(duì)胞內(nèi)物萃取效率影響,確定出最佳的提取溶劑為水/異丙醇/甲醇(2:2:5)(-20℃)。(2)基于氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用的代謝組學(xué)方法,對(duì)乙醇脅迫下酵母菌代謝輪廓進(jìn)行比較分析,發(fā)現(xiàn)不同濃度乙醇脅迫后,酵母菌代謝表型發(fā)生明顯變化。途徑分析結(jié)果顯示檸檬酸循環(huán),丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代謝途徑變化最顯著,結(jié)合代謝途徑上中間代謝產(chǎn)物(琥珀酸、檸檬酸、丙酮酸、富馬酸、谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸)變化趨勢,表明乙醇脅迫阻礙了三羧酸循環(huán),這可能導(dǎo)致細(xì)胞能量供應(yīng)不足,對(duì)碳源利用率減少,細(xì)胞生長所需某些氨基酸(谷氨酸)合成減少,進(jìn)而使細(xì)胞生長緩慢。
【學(xué)位單位】：吉林化工學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：O657.63;TQ920.6;TQ223.122
【部分圖文】：

第 2 章 基于氣質(zhì)聯(lián)用的酵母菌 S288C 代謝組分析方法 D），沒有淬滅的對(duì)照組也有約 3%的細(xì)胞膜破損（圖 2.1 A, D）。相對(duì)于組，-80℃生理鹽水淬滅方法造成額外的細(xì)胞膜破損可能是由于冷擊作用造[81]。因此我們認(rèn)為-80℃生理鹽水的淬滅方法造成較少的代謝物泄露，適合母菌代謝淬滅。

五種提取溶劑對(duì)酵母菌細(xì)胞內(nèi)代謝物數(shù)量的提取效果

圖 2.3 五種提取溶劑對(duì)酵母菌細(xì)胞內(nèi)代謝物的總峰面積提取效果的方法用于酵母菌胞內(nèi)代謝物提取分析，共得到 348 種代謝代謝物共有 142 種，如表 2.3 所示，被鑒定出的代謝物中包含 種、糖類代謝物 9 種、有機(jī)酸代謝物 30 種、醇類代謝物 1

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本文編號(hào)：2815713