胁迫条件对酿酒酵母生物合成海藻糖的影响(2)
3.2.4 渗透压（NaCl）对海藻糖积累的影响 13
3.2.5 金属离子对海藻糖积累的影响 14
3.2.6 多因素胁迫条件对酵母菌积累海藻糖的影响 18
5 心得与展望 21
致 谢 22
参考文献 23
1 绪论
1.1 本课题的国内外研究进展
1.2 本课题的研究内容、目的及意义
海藻糖，又名覃糖，是由两个吡喃型葡萄糖单体以α，α-1，1-糖苷键构成的非还原性双糖，分子式为C12H22O11•2H20，在理论上有3种空间同分异构体，即海藻糖（α，α）、异海藻糖（β，β）和新海藻糖（α，β），其中只有α，α-海藻糖在自然界中以游离状态存在，即通常所说的海藻糖。
图1.1 海藻糖的分子结构
海藻糖是一种储存性二糖，最令人称奇的生物学功能是其优良的抗逆保护作用。基于其独特的理化性质，它在生物体内除作为结构成分、提供能量以外，最重要的作用是作为一种典型的应激代谢物，往往是在各种环境胁迫因子和营养缺乏等条件下，它能够保护生物体细胞内的蛋白质、脂类、糖类、核酸等组分不受破坏，并保护细胞免受伤害[18]。大量实验表明，一些生物物种在逆性环境（如干燥脱水、高温、冷冻、高渗等）状态下，可以通过体内合成、积累海藻糖来抵御外界不利环境的影响[19.20.21]，它能在生物膜、蛋白质等大分子表面形成独特的保护膜，有效地保护生物大分子不变性失活，从而文持生物体的生命过程和生物特性。如在高渗透压的外界环境下，随着胞外水活度的降低，酵母细胞的生理代谢会发生一系列的变化，以抵御外界渗透压胁迫的侵害[22]。不难发现，许多对外界恶劣环境表现出非凡抗逆耐受力的物种，都与它们体内存在大量的海藻糖有直接的关系。因此，海藻糖在科学界素有“生命之糖”的美誉。
不过，使海藻糖声誉鹤起的另一个重要原因是：外源性的海藻糖对生物体和生物膜、蛋白质等大分子同样具有良好的保护作用，而且这种保护作用似乎对所有生物分子都通用。而自然界中如蔗糖、葡萄糖等其它糖类，均不具备这一功能。这一独特的功能特性，使得海藻糖有望作为生物和医学领域的活性大分子的优良保护剂，更是保持细胞活性、保湿类化妆品的重要成分，还可作为防止食品劣化、保持食品新鲜风、提升食品品质的独特食品配料。近年来，在许多动物试验中还发现，海藻糖具有防治骨质疏松症、亨廷顿舞蹈症等作用，这些研究发现进一步扩展了海藻糖的应用范围[23.24]。
海藻糖可以通过提取法、化学合成法、酶法、基因工程法和微生物发酵法等手段进行生产，但从品质、技术、资源和成本等因素考虑，利用微生物技术生产海藻糖将是未来发展的方向。
本实验筛选出一株高产海藻糖的酵母菌株，以马铃薯葡萄糖液为培养基，在28℃、200rpm的摇瓶发酵的条件基础上[25]进行胁迫条件的设计：采用改变培养温度、pH、渗透压、加入有毒物质及金属离子等方法，以提高海藻糖积累量；再对以上条件进行综合考察分析。并采用蒽酮-硫酸法测定