拉曼光譜分析有機氮源促進乙醇發酵的機制

覃趙軍+賴鈞灼+彭立新等

摘要：應用拉曼光譜和單細胞分析技術監測有機氮源尿素和酵母粉、無機氮源硝酸銨和硫酸銨對釀酒酵母乙醇發酵的影響及發酵過程胞內主要生物大分子的變化動態，以期從光譜學角度獲知有機氮源促進乙醇發酵的機制。結果表明，利用酵母粉和尿素的乙醇發酵速度最快，14～18 h即可達到乙醇濃度的最大值；在有機氮源下，酵母細胞的RNA合成無明顯的遲滯期，發酵前期，782 cm

Symbolm@@ 1峰平均強度比無機氮源的高，其最大峰強是初始強度的19～21倍，而無機氮源僅為12～14倍；以酵母粉為氮源的不同發酵階段，部分細胞的蛋白質二級結構以β折疊為主，而其它氮源的細胞則是以α螺旋為絕對主導。因此，尿素、酵母粉等有機氮源促進乙醇發酵的可能原因是縮短酵母的遲滯期，促進胞內RNA的快速合成，促進相關基因的快速轉錄和表達。

1引言

氮源是能提供微生物生長繁殖所需氮元素的營養源。氮源對釀酒酵母的生長、產物的形成及其它生理機能都有重要影響[1～3]。在氮元素缺乏的情況下，細胞中的蛋白質及ATP含量相當低，嚴重影響釀酒酵母的乙醇發酵能力[4]。而乙醇發酵是一個動態過程，酵母細胞要經受不斷變化的環境脅迫，其應對環境變化的手段之一就是改變基因表達模式[5]。鑒于氮源對乙醇發酵的影響重大，因此很多研究聚焦在乙醇發酵過程中氮源對重要基因表達的影響方面，應用cDNA芯片技術可以監測發酵過程酵母細胞RNA轉錄譜[6～10]，但分析過程比較復雜、成本較高。

摘要：應用拉曼光譜和單細胞分析技術監測有機氮源尿素和酵母粉、無機氮源硝酸銨和硫酸銨對釀酒酵母乙醇發酵的影響及發酵過程胞內主要生物大分子的變化動態，以期從光譜學角度獲知有機氮源促進乙醇發酵的機制。結果表明，利用酵母粉和尿素的乙醇發酵速度最快，14～18 h即可達到乙醇濃度的最大值；在有機氮源下，酵母細胞的RNA合成無明顯的遲滯期，發酵前期，782 cm

Symbolm@@ 1峰平均強度比無機氮源的高，其最大峰強是初始強度的19～21倍，而無機氮源僅為12～14倍；以酵母粉為氮源的不同發酵階段，部分細胞的蛋白質二級結構以β折疊為主，而其它氮源的細胞則是以α螺旋為絕對主導。因此，尿素、酵母粉等有機氮源促進乙醇發酵的可能原因是縮短酵母的遲滯期，促進胞內RNA的快速合成，促進相關基因的快速轉錄和表達。

1引言

氮源是能提供微生物生長繁殖所需氮元素的營養源。氮源對釀酒酵母的生長、產物的形成及其它生理機能都有重要影響[1～3]。在氮元素缺乏的情況下，細胞中的蛋白質及ATP含量相當低，嚴重影響釀酒酵母的乙醇發酵能力[4]。而乙醇發酵是一個動態過程，酵母細胞要經受不斷變化的環境脅迫，其應對環境變化的手段之一就是改變基因表達模式[5]。鑒于氮源對乙醇發酵的影響重大，因此很多研究聚焦在乙醇發酵過程中氮源對重要基因表達的影響方面，應用cDNA芯片技術可以監測發酵過程酵母細胞RNA轉錄譜[6～10]，但分析過程比較復雜、成本較高。

摘要：應用拉曼光譜和單細胞分析技術監測有機氮源尿素和酵母粉、無機氮源硝酸銨和硫酸銨對釀酒酵母乙醇發酵的影響及發酵過程胞內主要生物大分子的變化動態，以期從光譜學角度獲知有機氮源促進乙醇發酵的機制。結果表明，利用酵母粉和尿素的乙醇發酵速度最快，14～18 h即可達到乙醇濃度的最大值；在有機氮源下，酵母細胞的RNA合成無明顯的遲滯期，發酵前期，782 cm

Symbolm@@ 1峰平均強度比無機氮源的高，其最大峰強是初始強度的19～21倍，而無機氮源僅為12～14倍；以酵母粉為氮源的不同發酵階段，部分細胞的蛋白質二級結構以β折疊為主，而其它氮源的細胞則是以α螺旋為絕對主導。因此，尿素、酵母粉等有機氮源促進乙醇發酵的可能原因是縮短酵母的遲滯期，促進胞內RNA的快速合成，促進相關基因的快速轉錄和表達。

1引言

氮源是能提供微生物生長繁殖所需氮元素的營養源。氮源對釀酒酵母的生長、產物的形成及其它生理機能都有重要影響[1～3]。在氮元素缺乏的情況下，細胞中的蛋白質及ATP含量相當低，嚴重影響釀酒酵母的乙醇發酵能力[4]。而乙醇發酵是一個動態過程，酵母細胞要經受不斷變化的環境脅迫，其應對環境變化的手段之一就是改變基因表達模式[5]。鑒于氮源對乙醇發酵的影響重大，因此很多研究聚焦在乙醇發酵過程中氮源對重要基因表達的影響方面，應用cDNA芯片技術可以監測發酵過程酵母細胞RNA轉錄譜[6～10]，但分析過程比較復雜、成本較高。