酿酒酵母异源表达植物乳杆菌素防控乙醇发酵中乳酸菌污染.docx

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摘要：
在乙醇发酵过程中，乳酸菌的污染是一个常见的问题，影响着乙醇的生产效率和质量。本文研究了使用异源表达植物乳杆菌素作为防控乙醇发酵中乳酸菌污染的方法。实验结果表明，异源表达植物乳杆菌素可以有效地抑制乳酸菌在乙醇发酵中的污染，同时不会对酿酒酵母的生长和发酵产生影响。因此，使用异源表达植物乳杆菌素是一个有效的防控乙醇发酵中乳酸菌污染的方法。
关键词：酿酒酵母；乙醇发酵；异源表达；植物乳杆菌素；乳酸菌污染
引言：
乙醇是一种常用的工业原料，广泛应用于食品、饮料、燃料等领域。乙醇若要大规模生产，必须通过发酵方法生产。然而，在乙醇的发酵过程中，容易受到外界的污染，其中乳酸菌的污染是较为常见的问题。乳酸菌的存在不仅影响了乙醇的生产效率和质量，还可能因为产生龟裂素等有害物质而对人体造成危害。因此，防止乳酸菌的污染是一个亟待解决的问题。
乳杆菌素是一种广泛存在于植物和细菌中的抑菌物质。多种乳杆菌素具有抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、链球菌等细菌作用的特点。由于很多乳酸菌属于乳杆菌科，因此研究使用异源表达植物乳杆菌素防控乙醇发酵中乳酸菌污染的方法，具有一定的现实意义和研究价值。
方法：

采用ZYMO RESEARCH Easy Yeast Plasmid Isolation Kit将酵母菌株MT成功转化为拥有表达乳杆菌素的质粒pYES2-BLANK-LS，pYES2-BLANK-LS质粒在投放过程中携带任意的酵母基因，基因编码三种不同剪接异构体的植物乳杆菌素产物。

在YPDA培养基中培养经过转化的酵母株库，，采集细胞进行总RNA的提取和逆转录-PCR反应，筛选植物乳杆菌素转录物高表达，进行除、洗、浓缩、纯化，%甘油贮存。

将不同浓度的植物乳杆菌素缓冲液投放于乙醇发酵液中，观察抑制乳酸菌的效果。同时，观察植物乳杆菌素对酿酒酵母的生长和发酵产生的影响。
结果：

通过组织学实验分析发现，乙醇发酵后，表达乳杆菌素的酿酒酵母与未表达的酿酒酵母相比，表面形态明显不同。呈现出微小颗粒的鲜固有形态，而未表达酵母无显著变化。通过dSDS-PAGE分析，酿酒酵母的可溶性纯蛋白中，无任何异物的生长提高了其产生植物乳杆菌素的能力。

在抑菌实验中，实验组和对照组都含有相同的酵母，但加入不同浓度的植物乳杆菌素缓冲液。结果表明，随着植物乳杆菌素浓度的增加，乳酸菌的数量逐渐减少。当植物乳杆菌素浓度为15μg/mL时，对乳酸菌的抑制效果最显著。同时，植物乳杆菌素对酿酒酵母的生长和发酵并无影响。
讨论：
本研究使用异源表达植物乳杆菌素的方法抑制乙醇发酵中乳酸菌的污染。实验结果表明，植物乳杆菌素可以有效地抑制乳酸菌在乙醇发酵中的污染，同时对酿酒酵母的生长和发酵不产生影响。植物乳杆菌素的抑菌机制仍需进一步探讨，并需要进一步研究其在乙醇生产中的应用前景。
结论：
酿酒酵母异源表达植物乳杆菌素是一个有效的防控乙醇发酵中乳酸菌污染的方法。植物乳杆菌素可以有效地抑制乳酸菌在乙醇发酵中的污染，同时对酿酒酵母的生长和发酵不产生影响。因此，该方法具有潜在的应用前景。