黄水芽胞杆菌抗逆性潜力挖掘及乙醇耐受机制分析

摘要

黄水芽胞杆菌(Bacillus aquiflavi)3H-10分离自浓香型白酒的黄水,是我国四川省宜宾地区首株酿酒微生物新种菌株,具有较好的产蛋白酶活力且菌种安全性风险较低,在白酒发酵过程中具有潜在应用价值。为了进一步挖掘该菌株的抗逆性潜力,从乙醇、酸、碱、NaCl和温度等方面对菌株开展特性研究,并从基因层面探究其抗逆性潜在机制。结果表明,菌株可在4%乙醇环境生长,对乙醇具有一定耐受性,推测菌株对乙醇的耐受性是其与环境适应性进化的结果。基因分析发现,菌株含有数量较多的热休克蛋白编码基因,使菌株在乙醇胁迫环境中能够产生应激反应,减弱乙醇对细胞的毒害作用;菌株基因组中含有完整的乙醇代谢途径,可将乙醇依次氧化生成乙醛和乙酸,后者进入柠檬酸循环,最终生成二氧化碳和水。因此,丰富的热休克蛋白与完整的乙醇代谢途径是菌株耐受乙醇的主要原因。