Investigating formate tolerance mechanisms in Saccharomyces cerevisiae and its application

Current global energy and environmental crisis have spurred efforts towards developing sustainable biotechnological solutions,such as utilizing CO_(2) and its derivatives as raw materials.Formate is an attractive onecarbon source due to its high solubility and low reduction potential.However,the regulatory mechanism of formate metabolism in yeast remains largely unexplored.This study employed adaptive laboratory evolution(ALE)to improve formate tolerance in Saccharomyces cerevisiae and characterized the underlying molecular mechanisms.The evolved strain was applied to produce free fatty acids(FFAs)under high concentration of formate with glucose addition.The results showed that the evolved strain achieved a FFAs titer of 250 mg/L.Overall,this study sheds light on the regulatory mechanism of formate tolerance and provides a platform for future studies under high concentrations of formate.

有机溶剂耐受性酵母细胞的脂肪酸组成分析

本文以出发菌株酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、筛选所得乙醇耐受菌株Y-c-8和丙酮耐受菌株B-g-5为研究对象,分析测定了三种不同菌株的脂肪酸组成,从而证实有机溶剂会引起酵母细胞脂肪酸成分发生改变,主要是合成更多长链不饱和脂肪酸以适应不良环境。本研究为有机溶剂对微生物细胞的毒性机制提供了理论支持,为有机介质中微生物全细胞催化的工业化应用提供了理论支持。

脂肪酸对酿酒酵母酒精耐性的影响

研究几种不同脂肪酸对酿酒酵母在存活率、生长速率和发酵方面的酒精耐性的影响。结果表明:培养基中添加两种不饱和脂肪酸(棕榈油酸和油酸)能显著增加酵母菌在酒精冲击下的存活率,其中棕榈油酸的效应更强。同时这些存活的酵母菌在含酒精培养基上的生长速率也比普通酵母菌更快,而两种饱和脂肪酸(棕榈酸和硬脂酸)在提高酵母菌存活率和生长速率方面几乎无贡献。同时在添加相同浓度不饱和脂肪酸的条件下,培养至稳定期的酵母菌比对数期酵母菌具有更高的存活率和更好的生长速率。但在发酵方面,添加短链脂肪酸(棕榈油酸和棕榈酸)能够使酵母菌发酵达到较高的酒精体积分数,这个结果与酵母菌生长耐酒精性的结果不一致,表明酵母菌生长和发酵的酒精耐性机制是不同的。

大豆脂肪酸对酿酒酵母酒精耐性的影响

通过向酒精发酵醪中添加不同量的大豆粉和脂肪酸,探讨大豆脂肪酸对酵母形态及酒精耐性的影响。结果表明,添加大豆粉可维持酵母细胞形态不变,降低残糖和提高酒精发酵的浓度,说明大豆粉可有效提高酵母菌的酒精耐性。大豆中的油酸、亚油酸可提高酵母菌的耐酒精性能,但不起维持细胞形态的作用。模拟大豆中主要脂肪酸含量,添加棕榈酸、油酸、亚油酸进行实验,结果表明,随添加量的增加,酒精浓度升高,但其作用小于添加脂肪酸含量相同的大豆粉的作用,且不能维持细胞形态不变。