高耐受性酿酒酵母的适应性驯化选育与发酵

刘安; 王丹阳; 王振; 武小芬; 齐慧; 邓明; 王克勤; 陈亮; 《微生物学通报 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：【背景】酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）是葡萄糖发酵产乙醇的重要菌株，然而在生物乙醇发酵过程中，常会出现高乙醇浓度、高糖、高温和低pH等胁迫环境，从而影响酿酒酵母菌株的发酵效果。【目的】获得乙醇耐受性及高温、高糖等相关耐受性能提高的优良菌株，并讨论驯化菌株和出发菌株的高糖发酵乙醇性能。【方法】采用高浓度乙醇胁迫环境逐步驯化实验室保存的酿酒酵母菌株（CICC 33068），通过对比驯化菌株和出发菌株在高浓度乙醇、高糖、高温和低pH环境中的生长曲线及高糖发酵乙醇性能，探讨驯化菌株的高耐受特性。【结果】相较于出发菌株，获得的驯化菌株可在含13%乙醇的液体培养基中生长，并保持完整的细胞生长周期和细胞形态，能耐受葡萄糖浓度450 g/L、温度45℃和pH 3.5。该驯化菌株能够在糖浓度450 g/L、45℃和pH 3.5的环境下生长，糖醇转化率可达79.22%，较出发菌株提高7.72%，通过检测相关基因表达发现，该菌株耐受性能提高与胞内海藻糖合成代谢上调相关。【结论】获得了具有耐受高浓度乙醇、高糖、高温和低pH特性的优良酿酒酵母菌株，该菌株通过上调菌株胞内海藻糖合成代谢提高耐受性能，使其发酵高浓度葡萄糖的能力显著高于出发菌株，可为后续其他菌株的驯化筛选提供研究基础。

关键词： 酿酒酵母 适应性驯化 高胁迫环境 耐受性 糖醇转化率