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醋酸是重要的医药原料,也是食醋的主要成分。醋酸对大部分微生物都具有的毒性,醋酸菌由于具有较强的乙醇氧化能力和醋酸耐受能力,常用于食醋的发酵生产。醋酸菌相比于其他微生物对醋酸有特殊的耐受机制,本论文主要通过研究醋酸对巴氏醋杆菌AC2005生长、代谢、蛋白表达和醋酸发酵的影响,揭示其醋酸耐受机制。通过研究醋酸对Acetobacter pasteurianus AC2005生长的影响发现,低浓度的醋酸对菌体生长有先抑制后促进的作用,当生长培养基中加入0.5%的醋酸时,菌体生长和葡萄糖消耗加快,与不含醋酸条件下相比最终生物量增加约100%。发酵培养基中加入0.5%的醋酸可以提高醋酸发酵浓度,与不含醋酸条件下相比醋酸终浓度提高14.9%。通过比较生长培养基和发酵培养基中生长的条件下,菌体表面形态,代谢活性,胞内ATP含量以及ADH和ALDH酶活变化,研究醋酸对菌体生长的影响。研究表明,在生长培养基中时,菌体的形态为：长度为6μm-10μm,宽3 μm-5 μm,表面较光滑,加入1.0%醋酸条件下细胞长度变为3 μm-6 μm,宽度基本不变,表面较粗糙。同时,在培养基中加入1.0%醋酸的条件下,MTT法测定菌体相对活性、胞内ATP含量、乙醇脱氢酶(ADH)和乙醛脱氢酶(ALDH)活性分别比对照条件下增加了150%、168%、200%和225%。说明巴氏醋杆菌可以通过改变菌体的形态、细胞代谢活性、乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶的表达来耐受醋酸。在发酵培养基中培养菌体时,菌体对醋酸的耐受性明显提高,主要表现在：菌体生长的延滞期显著缩短、菌体表面形态基本不发生变化、ADH和ALDH的酶活增加。利用蛋白质谱的方法分别比较了生长培养基中添加1%醋酸和和发酵培养基中添加1%醋酸条件下,蛋白表达差异。在生长培养基中添加1%醋酸,与葡萄糖代谢相关的蛋白和TCA循环相关的蛋白表达有显著的上调,因此菌体浓度有明显增加。同时,ADH和ALDH浓度增加,与氧化还原过程和氨基酸合成的相关蛋白则表现出显著下调的趋势。当发酵培养基中加入1%醋酸的生长条件下,ADH、ALDH和膜相关蛋白显著上调,与葡萄糖代谢和TCA循环相关的蛋白则显著下调,说明醋酸的存在影响了菌体的葡萄糖代谢和氧化还原过程,从而影响菌体的生长；而乙醇的存在则抑制了葡萄糖代谢和TCA循环过程,因此菌体浓度较低,并且主要对与乙醇氧化相关的ADH和ALDH以及与醋酸耐受性相关的膜蛋白产生影响,从而促进乙醇的氧化,提高菌体的醋酸耐受性。