原生质体制备和再生的影响因素

原生质体制备和再生的影响因素

【摘 要】以酿酒酵母YS5为出发菌株,经蜗牛酶酶解获得原生质体后,用紫外线进行诱变处理,通过一级筛选得到了61株诱变菌株,将这些诱变株直接进行发酵,利用气相色谱对发酵液酒精产量进行分析。结果表明,经过紫外线照射30s 后,通过筛选获得了一株酒精发酵较高产菌株,酒精产率达到了10.36%(v/v),比出发菌株提高了3.6%。

【关键词】酿酒酵母;原生质体;紫外诱变;甘蔗汁发酵

酵母细胞的融合及酵母原生质体的诱变的一个重要前提就是如何制备大量的原生质体,原生质体制备率受到各种条件的影响,如菌龄、酶浓度、温度、预处理等的影响,因此确定不同因素对酵母原生质体的影响及优化不同因素,可以大大提高产率。

1. 菌体菌龄对原生质体制备的影响

微生物的生理状态是决定原生质体产量的主要因素之一,特别是菌龄,明显影响原生质体释放的频率。不同时期的菌体,对各种溶壁酶的敏感性不同,原生质体的形成率与再生率也有很大差异。

较年轻的菌体细胞制备原生质体较为容易,而且此阶段的原生质体再生率也较高。处于对数生长期的菌体代谢活性高而稳定、细胞壁对酶的作用较为敏感,且大小比较一致,生长适应能力强,故通常取处于对数生长期的菌体制备原生质体。有研究表明对数生长早期形成率最高,对数生长中期时再生率最高,对数生长晚期的再生率也比对数生长中期的低。这是由于细胞壁越稚嫩,越易被酶破坏,对数生长早期菌体幼小,代谢活性高而稳定、细胞壁对酶的作用较为敏感,且大小比较一致,故生活适应能力强;对数生长中期幼小菌体对不利因素抵抗能力差,一旦失去细胞壁,较难恢复;对数生长晚期的原生质体存在着很大比例的非活性个体。菌体如果进入稳定期,细胞壁结构趋于稳定和老化,不易去壁形成原生质体,原生质体形成率显著降低,而且再生率也有所下降。

微生物的菌龄是随着菌种和培养条件而异,酵母菌菌液中加入β-巯基乙醇可以破坏细胞壁组分中的二巯基,处于对数生长期的酵母菌菌体代谢极为旺盛,细胞壁易被瓦解,其细胞壁对蜗牛酶较为敏感,易于酶解脱壁,且酵母菌制备原生质体时,要使菌体同步化才能大幅度的提高制备率。

2. 稳定剂对原生质体制备的影响

原生质体由于剥除了细胞壁,失去其特有的保护作用,细胞对外界环境变的十分敏感,尤其对渗透压。如果把它悬浮在蒸馏水或等渗溶液中,会吸水膨胀并破裂,所以必须在一定浓度的高渗溶液中进行酶解、破壁、才能形成和保持稳定的原生质体。

原生质体制备和再生的影响因素

【摘 要】以酿酒酵母YS5为出发菌株,经蜗牛酶酶解获得原生质体后,用紫外线进行诱变处理,通过一级筛选得到了61株诱变菌株,将这些诱变株直接进行发酵,利用气相色谱对发酵液酒精产量进行分析。结果表明,经过紫外线照射30s 后,通过筛选获得了一株酒精发酵较高产菌株,酒精产率达到了10.36%(v/v),比出发菌株提高了3.6%。

【关键词】酿酒酵母;原生质体;紫外诱变;甘蔗汁发酵

酵母细胞的融合及酵母原生质体的诱变的一个重要前提就是如何制备大量的原生质体,原生质体制备率受到各种条件的影响,如菌龄、酶浓度、温度、预处理等的影响,因此确定不同因素对酵母原生质体的影响及优化不同因素,可以大大提高产率。

1. 菌体菌龄对原生质体制备的影响

微生物的生理状态是决定原生质体产量的主要因素之一,特别是菌龄,明显影响原生质体释放的频率。不同时期的菌体,对各种溶壁酶的敏感性不同,原生质体的形成率与再生率也有很大差异。

较年轻的菌体细胞制备原生质体较为容易,而且此阶段的原生质体再生率也较高。处于对数生长期的菌体代谢活性高而稳定、细胞壁对酶的作用较为敏感,且大小比较一致,生长适应能力强,故通常取处于对数生长期的菌体制备原生质体。有研究表明对数生长早期形成率最高,对数生长中期时再生率最高,对数生长晚期的再生率也比对数生长中期的低。这是由于细胞壁越稚嫩,越易被酶破坏,对数生长早期菌体幼小,代谢活性高而稳定、细胞壁对酶的作用较为敏感,且大小比较一致,故生活适应能力强;对数生长中期幼小菌体对不利因素抵抗能力差,一旦失去细胞壁,较难恢复;对数生长晚期的原生质体存在着很大比例的非活性个体。菌体如果进入稳定期,细胞壁结构趋于稳定和老化,不易去壁形成原生质体,原生质体形成率显著降低,而且再生率也有所下降。

微生物的菌龄是随着菌种和培养条件而异,酵母菌菌液中加入β-巯基乙醇可以破坏细胞壁组分中的二巯基,处于对数生长期的酵母菌菌体代谢极为旺盛,细胞壁易被瓦解,其细胞壁对蜗牛酶较为敏感,易于酶解脱壁,且酵母菌制备原生质体时,要使菌体同步化才能大幅度的提高制备率。

2. 稳定剂对原生质体制备的影响

原生质体由于剥除了细胞壁,失去其特有的保护作用,细胞对外界环境变的十分敏感,尤其对渗透压。如果把它悬浮在蒸馏水或等渗溶液中,会吸水膨胀并破裂,所以必须在一定浓度的高渗溶液中进行酶解、破壁、才能形成和保持稳定的原生质体。


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