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海藻糖国内外研究现状及进展

时间:2019-01-16 20:08来源:六维论文
海藻糖这一化合物是于1832年由Wigger在研究黑麦的麦角菌时分离提取出来的,随后又发现它在自然界的动植物和微生物中广泛存在[1]。到20世纪90年代,随着对海藻糖独特的生物学性质及功

海藻糖这一化合物是于1832年由Wigger在研究黑麦的麦角菌时分离提取出来的,随后又发现它在自然界的动植物和微生物中广泛存在[1]。到20世纪90年代,随着对海藻糖独特的生物学性质及功能的发现,其逐渐受到各国科学家们的密切关注,有关海藻糖的研究结果及专利也开始日益渐增,几乎每年都有发表。32829
我国近几年对于生产海藻糖的研究非常的丰富,且并不仅仅只局限于简单的发酵条件,更多的是利用可控的恶劣因素促使细胞内大量积累海藻糖,以达到高产的效果。
2002年,王兰、肖冬光通过改变培养液温度、装液量、pH、种龄、初始糖浓度、补糖方式等因素,研究对面包酵母胞内海藻糖积累的最佳条件。结果表明,在温度为37℃、pH为5、种龄为24h的条件下发酵3h,并少量多次补加海藻糖,有利于胞内海藻糖的积累,可获得较高的海藻糖含量[2]。论文网
2003年,章银良等人采用5L发酵罐对酿酒酵母在多种胁迫条件下海藻糖的积累进行研究,并对发酵过程做了分析。实验发现,提高温度至40℃、添加高渗物质(NaCl)达到1%,以及加入无水乙醇10mL,均对于海藻糖的积累更有利,海藻糖质量分数在稳定期分别达到了13.82%、12.68%和14.81%。然而几种胁迫条件同时存在的情况下,与单一胁迫条件相比,其效果并不佳,海藻糖质量分数仅达到12.56%[3]。
2006年,由刘宏娟等人研究了克鲁氏假丝酵母细胞在高渗的外界环境胁迫下,其生理代谢发生的一系列变化。在实验过程中同时发现:酵母细胞在含有0.35mol/L NaCl的高渗环境下,其胞内海藻糖含量可达细胞干重的12.4%,较对照组的11.6%有所提高[4]。
2007年,华靖等人研究了酿酒酵母中海藻糖含量与其耐铝性的关系。他们选用了酿酒酵母菌株及其耐铝突变株作为出发菌,研究这两种菌株在铝胁迫下胞内海藻糖含量的变化趋势。研究结果表明,在铝胁迫下,这两种菌株的胞内海藻糖的积累量均会有所增加,当Al3+含量为800μM,胁迫处理时间达4h时,较对照组增加了约9倍;并且通过添加外源海藻糖研究酵母细胞耐铝性的效应,发现其更能明显提高酵母细胞在铝胁迫时的存活率[5]。
同年,庞婉婷等人对吸水饱和后的发菜原植体进行实验,在不同干燥时间下检测其海藻糖含量变化趋势,发现在干燥2h后其海藻糖含量快速增加了约50%。直至24h,实验结果显示其海藻糖含量整体呈上升趋势[6]。
在2010年,叶燕锐等人测定了热胁迫条件下耐热酿酒酵母中海藻糖含量的变化,该实验在200r/min、30℃及42℃的条件下进行酵母菌培养,并分时段取样,运用高效液相色谱法进行海藻糖含量的检测。结果表明,在42℃的培养温度下,海藻糖含量普遍高于30℃的培养条件,并且随着培养时间的增加,海藻糖含量呈上升趋势,在4h时达到热胁迫前的4倍,并指出海藻糖在酵母菌适应高温的过程中起着重要作用[7]。
2011年,彭郦、曾新安研究了在高糖胁迫的条件下,酿酒酵母的生长趋势以及其胞内海藻糖的代谢情况。结果表明,随着起始糖浓度的增加,胞内海藻糖积累量也迅速增加,并且在180~400g/L的高葡萄糖浓度范围内,酿酒酵母均能正常生长[8]。
同年,赵育等人在28℃及37℃条件下,在培养基中加入一定量CuSO4•5H2O进行铜胁迫处理,研究酿酒酵母胞内海藻糖的积累情况,结果发现, Cu2+浓度达到1mmol/L时,细胞的生长就会受到显著抑制。其中,37℃条件下细胞存活率高于28℃。而海藻糖含量相较于对照组均有所提高,随着处理时间的延长,28℃条件下其含量可达到2.5%以上,37℃条件下其含量可达到3.5%以上。[9]
2012年,连俊方等人对黑麦草小苗进行了外施海藻糖的实验设计,研究海藻糖对不同浓度NaCl胁迫下黑麦草的生长影响及离子平衡影响。结果发现0.2%的海藻糖浓度能有效缓解高浓度NaCl对黑麦草生长的抑制作用。[10] 海藻糖国内外研究现状及进展:http://www.lwfree.cn/fanwen/20190116/29603.html
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