硫对酵母生物富铬过程中铬胁迫的缓解作用

论文摘要

【目的】探讨酿酒酵母YSI-3.7在富集Cr（Ⅲ）形成葡萄糖耐量因子（GTF）过程中自身抗氧化机制以及硫在该过程中发挥的作用,以期揭示硫对降低铬胁迫,进而提高生物富铬的作用机理。【方法】以高产GTF酿酒酵母YSI-3.7为目的菌株,通过设置不同浓度的Cr（Ⅲ）、硫组合进行生物富铬,测定不同条件下YSI-3.7菌株的生物富铬量以及相应氧化应激指标（如丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）等）的变化,分析硫对酵母菌体在Cr（Ⅲ）胁迫下的改善作用。【结果】低浓度Cr（Ⅲ）(200μg·mL-1)会刺激酵母YSI-3.7生长,使其生物量增加;而高浓度Cr（Ⅲ）(>500μg·mL-1)对酵母生长有抑制作用。Cr（Ⅲ）浓度为500μg·mL-1时,酵母中有机铬含量为（725.55±55.08）μg·g-1 DCW,总铬含量达（1 255.53±43.75）μg·g-1DCW;Cr（Ⅲ）浓度为800μg·mL-1时,有机铬为（536.25±36.89）μg·g-1 DCW,其中,总铬含量达（1 812.22±38.24）μg·g-1DCW。随Cr（Ⅲ）浓度的增加(0—800μg·mL-1),菌体中MDA含量从11.83 nmol·mL-1升高到18.04 nmol·mL-1。SOD和CAT活力随Cr（Ⅲ）浓度升高而降低。在较低Cr（Ⅲ）浓度(≤500μg·mL-1)下,谷胱甘肽（GSH）、总巯基、总抗氧化能力（T-AOC）含量均升高,但在高浓度Cr（Ⅲ）(800μg·mL-1)下会降低。1 mmol·L-1Na2SO3可以缓解Cr（Ⅲ）的胁迫作用,此时,酵母中蛋白质含量上升,MDA含量降低12.83%,CAT活力基本无影响,SOD活力提高4.41%,GSH、T-AOC、GSH-Px含量分别增加28.83%、14.29%和18.80%。【结论】酵母富铬过程中,Cr（Ⅲ）胁迫作用可造成酵母膜脂过氧化程度加重。在较低铬浓度时(≤500μg·mL-1),酵母可以通过自身抗氧化酶系统缓解该胁迫作用,其中发挥重要作用的是谷胱甘肽及其相关酶。高浓度Cr（Ⅲ）(800μg·mL-1)下,膜脂过氧化程度进一步加重,酵母自身抗氧化能力不足以抵御Cr（Ⅲ）胁迫。硫(1 mmol·L-1Na2SO3)可以通过提高酵母中SOD活力、GSH、T-AOC、GSH-Px含量,减轻Cr（Ⅲ）造成的膜脂过氧化程度,提高酵母自身抗氧化能力,进而提高酵母生物富铬效率。

论文目录

• 0 引言
• 1 材料与方法
•   1.1 试验材料
•   1.2 试验设计
•   1.3 方法
•     1.3.1 富铬酵母YSI-3.7培养
•     1.3.2 有机铬、总铬含量的测定
•       1.3.2. 1 富铬酵母菌体中有机铬测定
•     1.3.3 相关生理指标的测定
•       1.3.3. 1 丙二醛 （MDA） 含量
•       1.3.3. 2 超氧化物歧化酶 （SOD） 活力
•       1.3.3. 3 过氧化氢酶 （CAT）
•       1.3.3. 4 谷胱甘肽 （GSH, GSSG）
•       1.3.3. 5 总抗氧化能力 （T-AOC）
•       1.3.3. 6 总巯基
•       1.3.3. 7 谷胱甘肽过氧化物酶 （GSH-Px）
•   1.4 数据分析
• 2 结果
•   2.1 Cr （Ⅲ） 胁迫对酵母YSI-3.7生物富铬及氧化应激影响
•     2.1.1 生物量及富铬情况
•     2.1.2 Cr （Ⅲ） 胁迫对酵母YSI-3.7氧化应激影响
•   2.2 不同硫化合物对铬胁迫下酵母YSI-3.7生物量及生物富铬的影响
•   2.3 Na2SO3对酵母YSI-3.7富铬及铬胁迫下氧化应激的影响
•     2.3.1 对应激代谢产物的影响
•     2.3.2 对酵母抗氧化能力的影响
• 3 讨论
•   3.1 Na2SO3对酵母膜脂质过氧化程度的影响
•   3.2 Na2SO3对酵母生物富铬过程中抗氧化能力的影响
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李函彤,甲承立,张书文,芦晶,逄晓阳,刘鹭,吕加平

关键词: 三价铬,酿酒酵母,葡萄糖耐量因子,氧化应激

来源: 中国农业科学 2019年06期

年度: 2019

分类: 农业科技,基础科学

专业: 生物学

单位: 中国农业科学院农产品加工研究所/农业部农产品加工与质量控制重点开放实验室,北京市营养源研究所/系统营养工程技术研究中心

基金: 国家自然科学基金(31371763),中央级公益性科研院所基本科研业务费(S2016JC01)

分类号: Q935

页码: 1078-1089

总页数: 12

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