酵母細胞的通透化及其谷胱甘肽合成能力研究.pdf

1、谷胱甘肽（glutathione,GSH）是一種同時具有γ-谷氨?；蛶€基的生物活性三肽。其由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸經γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶（γ-GCS）與谷胱甘肽合成酶（GS）催化合成，具有抗氧化、解毒等多種生理功能，廣泛應用于食品、醫(yī)藥、保健品等領域，目前生產以發(fā)酵法和酶法為主。
　　GSH是細胞內產物，積累到一定濃度會對GSH合成酶系產生反饋抑制。本論文以具有較好GSH合成能力和儲存穩(wěn)定性的絮凝酵母SP5為出發(fā)菌株，以實

2、現(xiàn)細胞內和細胞外同時積累GSH，減輕或解除反饋抑制，提高GSH合成酶系催化效率和GSH總產量為目標，系統(tǒng)考察低pH值脅迫、凍融法、干燥法、滲透壓沖擊法、超聲法、有機溶劑法和表面活性劑法處理對酵母SP5細胞通透性及GSH胞外分泌能力的影響，主要研究結果如下：
　?。?）自然培養(yǎng)條件下絮凝酵母SP5發(fā)酵到24 h細胞干重7.49 g/L，合成的GSH主要在細胞內積累，含量約7.2 mg/g干細胞，GSH總量53.9 mg/L；發(fā)酵液中

3、積累的GSH含量很低，基本檢測不出。
　　（2）酵母生長過程中發(fā)酵液pH值由初始的6.0逐漸下降并維持在4.5上下，調低pH值至1.5脅迫3 h后細胞外GSH含量達到35.45 mg/L，但細胞干重和細胞存活率分別降低了20％和40%。在酶法合成GSH的過程中進行pH分階段控制，能實現(xiàn)GSH的二次合成積累，GSH總量達到446 mg/L，比對照363 mg/L提高了23%。
　?。?）凍融法處理酵母細胞內GSH含量變化不明顯

4、，滲透壓沖擊法、干燥法和超聲法處理酵母細胞內GSH含量都明顯降低，制備的透性化酵母細胞酶催化合成GSH總量提高不明顯，有些甚至明顯降低。
　?。?）發(fā)酵液中分別添加一定濃度的丙酮、四氫呋喃、乙酸乙酯、正丁醇、三氯甲烷、甲苯或無水乙醚處理2.5 h都能使酵母細胞內GSH含量明顯降低，酶催化合成GSH時分別添加合適濃度的丙酮、乙酸乙酯或四氫呋喃處理能使細胞內、外同時積累GSH，GSH總量明顯提高。溶劑處理以7%（V/V）丙酮效果最好，

5、處理細胞酶催化反應48 h，合成積累的GSH細胞內、反應液和總產量分別達到293 mg/L、258 mg/L和551 mg/L。
　?。?）發(fā)酵液中分別加入一定濃度的SDS、LS、CTAB或Triton X-100都可以使細胞內部分GSH分泌到胞外積累，且加入濃度越高，胞外GSH含量越高；細胞通透劑加入到酶反應液中能使細胞內、外同時積累GSH，GSH總量明顯提高，以濃度0.5 g/L的LS效果最好，酶催化24 h, GSH總量達到