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本文从生理特性及基因表达方面研究高产GSH酿酒酵母突变株Y518的生理代谢。发现突变株Y518为呼吸缺陷型菌株,能量代谢降低,并且通过提高胞内GSH含量及相关基因的表达来抵抗ROS引起的氧化胁迫。主要研究内容包括： ⑴分析比较了酿酒酵母原始菌株2-10515和突变菌株Y518在同样培养条件下细胞生长、平板菌落形态、耗糖速率、发酵液pH、GSH产量及菌体蛋白表达量等方面的变化规律。结果表明突变株Y518的平板菌落较2-10515小,形态相似,而且其生长缓慢,最大生长量下降了24％。经TTC检测Y518的菌落为白色,且在非发酵型碳源醋酸钠培养基上几乎不生长,故Y518发生了呼吸缺陷型突变。测定发现Y518的耗糖速率减慢;在发酵后期Y518的发酵液pH明显降低,维持在3.86左右;菌体蛋白质表达量高于2-10515;GSH产量是2-10515的2.4倍;酒精最终产量与2-10515相近,酒精产生速率快;甘油产量低于2-10515。 ⑵分析了原始菌株2-10515和突变株Y518发酵过程的能量代谢。测定发现突变株Y518中糖酵解途径的关键酶(己糖激酶、磷酸过糖激酶和丙酮酸激酶)活性降低,糖酵解的产物丙酮酸的胞内含量降低。对比两株菌的酸化速率发现Y518的糖酵解能力低于2-10515。作为TCA循环的中间产物,柠檬酸、琥珀酸的胞内含量明显下降。分析胞内辅因子发现胞内ATP含量降低, NADPH含量升高且NADPH代谢活跃,更多地转化成NADP+。 ⑶利用Real-time PCR技术,测定原始菌株2-10515和突变株Y518抗氧化相关基因(GSH1、GSH2、YAP1、SKN7、TRX2、TSA1、GPX2、GLR2、CTT1和MXR1)在12 h和24 h的表达情况。在发酵过程中,除TSA1外,突变株Y518的抗氧化相关基因表达量升高。在Y518生长过程中,谷胱甘肽防御体系(GSH1、GSH2、GLR2、GPX2)和硫氧还蛋白体系(TRX2)起重要的抵抗氧化胁迫作用。在发酵后期,胞质过氧化物酶抗氧化体系(CTT1)和蛋氨酸亚砜还原酶(MXR1)蛋白氧化修复体系才开始发挥作用。