GLN1基因过表达对提高酿酒酵母糠醛耐受性的研究

摘要

糠醛是秸秆水解液的主要抑制物,能抑制酿酒酵母的生长和发酵性能.通过将酿酒酵母自身的谷氨酰胺合成酶基因GLN1插入载体pESC-URA,再导入原始酵母BY4741中以构建重组酵母YEA9,并对其糠醛耐受性及发酵性能进行测定.结果表明,在1.55 g/L糠醛浓度下,YEA9的生物量较BY4741提高了3.7倍,耗糖速率提高了8.6倍,最终乙醇浓度提高了9.2倍,糖醇转化率提高了10.6％,且谷胱甘肽含量提高了22.4％,NADH氧化酶酶活提高了5.1％,NAD+/NADH的数值无明显变化,且活性氧(ROS)的水平低于BY4741.在模拟水解液中,YEA9的生物量较BY4741提高了1.75倍,耗糖速率提高了6.1倍,最终乙醇含量提高了5.3倍,糖醇转化率提高了0.5％.综上,过表达GLN1基因能够提高酿酒酵母中谷氨酰胺合成酶酶活,增加谷氨酰胺和谷胱甘肽的含量,使得NADH氧化酶的酶活提高,降低ROS的积累,最终增强酿酒酵母的糠醛胁迫耐受能力和乙醇发酵效率.