异常威克汉姆酵母与酿酒酵母在混合发酵中的相互作用机制

摘要

为研究异常威克汉姆酵母(Wickerhamomyces anomalus,Wa)K-008在混菌发酵中的应用潜力以及与酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae,Sc)ZM-005共发酵中的相互作用机制,使用保藏的两株菌进行混合发酵,以纯接种Sc和Wa作为对照,通过监测发酵体系中不同菌种的生物量、葡萄糖、乙醇、发酵时间以及CO_(2)质量损失变化探究其相互作用方式。研究发现,在混合发酵24 h后,Wa菌株出现生长停滞和死亡的现象,但Sc菌株生长未受到明显影响,初步排除Wa早期死亡现象是Wa自溶和凋亡,再通过发酵上清液实验和乙醇耐受实验,发现Wa菌株在发酵前期出现的死亡现象不是营养物质缺乏以及Sc产生有毒代谢物的作用。分别通过添加高浓度Sc细胞、破碎Sc细胞和死Sc细胞进行混合发酵,发现Wa在前期出现死亡现象是由于体系中存在高浓度的活Sc细胞,而与死亡和破碎Sc细胞无关。进一步通过透析实验探究其作用机制,透析袋将Sc与Wa细胞分离,避免两者之间出现接触,实验发现Sc和Wa都能在体系中正常生长。结果表明,在本实验设计的混合发酵体系中,Wa在混合发酵前期出现生长停滞和死亡现象是由于高浓度的活Sc细胞通过细胞-细胞接触机制导致。