葡萄糖對(duì)Starmerella bacillaris香草醛耐受能力的影響

張清燕，趙 君，張 哲，陳 雄，姚 蘭,

（1.湖北工業(yè)大學(xué)生命科學(xué)與健康工程學(xué)院，湖北 武漢 430068；2.中國(guó)輕工武漢設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430060）

木質(zhì)纖維素是一種價(jià)格低廉的可再生資源，利用木質(zhì)纖維素生產(chǎn)乙醇具有巨大的發(fā)展空間，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，必須經(jīng)過(guò)一系列預(yù)處理才能被微生物利用，在預(yù)處理時(shí)會(huì)產(chǎn)生對(duì)微生物具有毒害作用的副產(chǎn)物[1]，可分為3大類(lèi)——呋喃類(lèi)、弱酸類(lèi)和酚類(lèi)[2]。這些副產(chǎn)物存在于水解液中會(huì)阻礙酵母的生長(zhǎng)，從而降低乙醇發(fā)酵效率[1-2]。在這些抑制劑中，酚類(lèi)抑制劑的毒性最強(qiáng)，會(huì)對(duì)細(xì)胞膜產(chǎn)生損傷，增加細(xì)胞膜的通透性和流動(dòng)性，導(dǎo)致細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)被破壞，無(wú)法正常發(fā)揮功能[3]。目前報(bào)道較多的是糠醛、5-羥甲基糠醛、乙酸和乙醇等抑制劑對(duì)酵母的影響，對(duì)酚類(lèi)抑制劑的研究較少。由于在預(yù)處理過(guò)程中產(chǎn)生的酚類(lèi)化合物種類(lèi)繁多，缺乏有效的定量及定性分析方法，主要是以外源添加單一酚類(lèi)抑制劑代替預(yù)處理產(chǎn)生的酚類(lèi)化合物，以此對(duì)發(fā)酵的作用機(jī)理進(jìn)行研究[4]。

香草醛是水解液中主要的酚類(lèi)抑制物，在較低質(zhì)量濃度下就可以對(duì)酵母生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用，一般作為酚類(lèi)的代表抑制物被研究[3]，目前改善菌株對(duì)香草醛耐受的方法主要有基因工程改造和適應(yīng)性進(jìn)化[4]。前期研究表明通過(guò)過(guò)表達(dá)氧化還原酶的編碼基因（GCY1、YPR1、PEX5、MBF1、ADH7、ADH6）可以提高菌株的香草醛耐受性[5-8]。由代謝工程改造釀酒酵母獲得的一株可耐受多種脅迫因子的菌株XHR11，可將乙醇得率提高21.5%[9]。……