酿酒酵母孢子萌发的激光镊子拉曼光谱研究

【目的】在生理状态下利用激光镊子拉曼光谱系统对单个酿酒酵母孢子萌发过程进行实时监测,探讨掩盖在群体平均信息下的个体生命信息。【方法】将葡萄糖溶液加入酿酒酵母孢子悬液中诱导孢子萌发,在孢子萌发过程中每隔30 min取样并利用激光镊子拉曼光谱系统测定单个酵母孢子的拉曼光谱。【结果】单细胞实时平均拉曼光谱可显示孢子萌发过程中细胞内生物分子的变化：萌发期内分别归属于 DNA、蛋白质的722 cm-1,1006 cm-1峰的峰高基本不变,随后在生长期上升明显,说明生长期胞内开始大量复制DNA,并合成蛋白质；归属脂类的1751 cm-1峰的减弱趋势明显,可能是胞内脂类物质消耗造成的。整个萌发生长过程中,源自葡糖糖和海藻糖的858 cm-1,908 cm-1,1084 cm-1,1118 cm-1等峰强度先下降后上升,表明在适宜的生长条件下,海藻糖可能转化为单糖被细胞吸收利用,当营养物质逐渐被消耗时,细胞会再次累积海藻糖以抵抗外界不利条件。【结论】激光镊子拉曼光谱技术可反映胞内生物大分子的活动规律,获知单个酵母孢子萌发过程中物质变化的丰富信息,是探索单个活细胞实时生化变化的有效工具。
以蚕蛹蛋白稳定的Pickering高内相乳液（high internal phase emulsions，HIPEs）为研究对象，评价其在体外胃肠道环境中的稳定特性及负载虾青素的能力，阐明其靶向肠道控释的机理。通过测定粒径分布、Zeta电位以及利用激光粒度分布仪、激光共聚焦扫描电子显微镜、反相高效液相色谱和电泳技术等分析蚕蛹蛋白颗粒及其所稳定的Pickering HIPEs在模拟胃肠道环境中的变化，以及乳液负载虾青素的能力和生物可给性。结果表明：蚕蛹蛋白颗粒可稳定油相体积分数为78%的Pickering HIPEs，其对虾青素的负载率约为88%；该乳液在胃环境中90 min内保持稳定，在肠环境中随消化时间延长逐渐失稳，显著提高了虾青素在肠道的生物可给性；界面蛋白组成表明分子质量为70 kDa的蚕蛹蛋白是稳定乳液的主要蛋白，肠消化酶的水解作用是乳液在肠道失稳并释放虾青素的主要原因。本研究为蚕蛹蛋白颗粒稳定的Pickering HIPEs用于口服靶向肠道递送疏水性生物活性物质提供了理论基础，同时为虾青素在食品和保健品领域中的应用提供了新的可能。
萜类化合物具有可观的经济价值，但是目前的生产过程复杂、产量低。酿酒酵母甲羟戊酸途径为萜类化合物的合成提供直接前体，因此酿酒酵母细胞具有合成异源萜类化合物的天然优势。对酿酒酵母甲羟戊酸途径的清晰认识是对其进行有效利用的基础，本文从代谢途径、关键酶的特点和全局调控机制3个方面对该途径进行了介绍。从代谢途径的构建和优化、模块与底盘细胞的适配、模块构建及组装方式的角度概述了酿酒酵母细胞异源合成单萜、倍半烯萜、二萜、三萜类化合物的研究进展。指出实现酿酒酵母高效合成萜类化合物所需要解决的基础问题是对酿酒酵母甲羟戊酸途径进行更为全面了解和对萜类化合物的天然代谢途径进行明确解析；另外，合成生物学的进一步发展也将为此提供应用基础。
为使乳酸菌和酵母菌更快成为优势菌,加速发酵过程,迅速降低产品pH值,保障产品质量并缩短生产周期,本试验尝试借鉴酸泡菜的人工控制发酵在榨菜的自然发酵基础上接种微生物纯种,确定了菌种的比例和用量:肠膜明串珠菌2%、短乳杆菌1%、植物乳杆菌1%以及1%的酿酒酵母1398.综合考虑在不同的接种量和温度条件下的氨基酸态氮含量和酸度的变化以及感官质量上的变化来确定发酵剂用量和后熟温度,结果表明2%的发酵剂接种量、室温条件(10℃左右)可使榨菜在30d达到较好的成熟效果.与传统工艺相较而言,加工周期缩短至原来的三分之一左右.
为了探究不同温度条件下酿酒废糟干式厌氧消化系统表现及微生物群落结构差异,以酿酒废糟为原料,运行中温(37℃)和高温(52℃)干式厌氧消化反应器,研究产沼气效果及微生物群落的动态变化.结果表明,中温和高温条件下酿酒废糟沼气回收率分别达到了理论产沼气体积的41.32％和42.97％.中温系统中残留挥发性有机酸可以在31 d消耗完毕,而高温系统存在挥发性有机酸积累的风险,44 d才能将残留挥发性有机酸完全消耗.通过分析微生物群落结构发现,在细菌属水平上,高温系统中Defluviitoga和Clostridium优势显著,中温系统中Petrimonas优势显著.中温和高温系统厌氧发酵过程中产甲烷群落均由乙酸营养型产甲烷菌(Methanosar-cina)向氢营养型产甲烷菌(Methanoculleus)转变,但产甲烷菌种类和丰度存在明显差异.
酱香白酒的窖池是粮醅发酵设备,用天然红砂石砌成,包括窖底支沟、窖底边沟、窖底大沟、窖底井等.对于酿酒来说,窖池的作用是至关重要的,好池才能出好酒,可以说,窖池才是酿酒的基础,而窖池底铺设的老窖泥则直接决定酒质最终的质量.故窖池施工质量的好坏,一定程度上,也会反映到酿酒的酒质上.