UVB照射对酵母菌生理性能的影响与应用研究

论文题目: UVB照射对酵母菌生理性能的影响与应用研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 发酵工程

作者: 赵华

导师: 肖冬光

关键词: 照射,代谢,活酵母细胞衍生物,防晒,保湿,酒精发酵,菌种选育

文献来源: 天津科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本论文研究了UVB照射培养对酵母菌代谢、生理性能和活性成分的影响,确定了制备具有防晒、润肤和保湿功效的化妆品用活细胞衍生物（LYCD）的最佳生产工艺条件,并利用UVB照射培养技术,结合热冲击试验,成功地选育出一株耐高酒精度和耐高温的酵母菌株——UV-7-36-12-17。本文的主要研究结果如下: 1.在对酵母菌进行UVB照射培养过程中,摇床转速控制在70r/min时,不论采用297nm紫外灯还是312nm紫外灯,其培养液中的葡萄糖浓度4.0%降至0.05%的时间均为6h,需补加糖以满足酵母菌的正常生理活动。当用297nm灯照射时,培养液pH约经过12h就降低到3.0;而用312nm灯照射时,培养液pH的降低速率减慢,培养12h后pH仅降至3.6,但都需补加NaOH溶液调节培养液pH值至4.0以上。若采用pH5.0柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液配制培养基,则在84h培养周期内,培养液pH值始终维持在4.0以上,简化了操作,更利于刺激酵母菌形成抵御UVB辐射的活性物质。同时研究发现在进行UVB照射培养过程中,酵母菌利用葡萄糖生成酒精的能力下降。 2.酵母菌在UVB照射培养过程中,细胞形态和细胞质内含物也会发生变化。UVB照射会抑制酵母菌的生长繁殖。当接种量为1×106个/mL和1×107个/mL时,UVB照射培养的培养液中酵母细胞数明显低于对照,其最大值分别为0.85×108个/mL和1.08×108个/mL及1.07×108个/mL和1.46×108个/mL;当接种量为1×108个/mL时,照射培养与对照的生长情况相近,均于24h左右进入稳定期,其最大值分别为2.75×108个/mL和2.50×108个/mL,UVB照射培养的细胞数略高于对照;当接种量为1×109个/mL时,对照实验中酵母数在生长后期有较明显的下降趋势,而UV-B照射培养则没有出现明显的下降趋势,其最大值分别为17.90×108个/mL和19.30×108个/mL。 3.在添加0.05%酵母膏的培养基中接种2%活性干酵母进行UVB照射培养时,其酵母细胞的RNA含量可由Oh的8.94%增加到72h的9.88%,再延长培养时间,则RNA含量下降,与培养液OD260的变化趋势基本吻合;酵母细胞蛋白质含量变化不大,在41%左右,但培养液OD280值增加95.8%;酵母细胞内谷胱甘肽（GSH）的含量和超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶〔CAT〕和过氧化物酶〔POD〕等酶活均呈下降趋势;而酵母细胞内海藻糖、麦角甾醇和葡聚糖含量均有不同程度的提高,其中海藻糖在UVB照射培养60h时达到最大值为113.9mg/g酵母;麦角甾醇含量在84h时达到最大值为15.43mg/g酵母;葡聚糖含量则一直增加,在培养到72h时其含量为22.60%。 4.酵母菌经UVB（297nm）照射培养72h时,其水解液紫外吸收能力达到最大。通过正交实验确定经UVB照射培养的酵母菌细胞最佳酶水解条件为:

论文目录:

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 紫外线的生物学效应

1.1.1 紫外线辐射的物理特性和生物有效

1.1.2 辐射放大因子

1.1.3 UVB对生态系统的影响

1.1.4 UVB对植物的影响

1.1.5 UVB对藻类的影响

1.1.6 UVB对微生物的影响

1.1.7 UVB对人体的损伤

1.2 生物细胞对UVB辐射增强的反馈调控

1.2.1 UVB辐射增强造成生物细胞伤害的途径

1.2.2 UVB对生物伤害的分子基础

1.2.3 生物细胞对UVB辐射增强的反馈调控

1.3 UVB的辐射防护

1.3.1 防晒理论

1.3.2 防晒剂

1.3.3 国内外紫外吸收剂和紫外散射剂使用概况

1.3.4 生物防晒护肤品的发展趋势

1.4 UVB辐射的研究与应用

1.4.1 UVB辐射的研究概况

1.4.2 UVB辐射的研究方法

1.4.3 酵母细胞衍生物在护肤品中的应用

1.4.4 UVB辐射在其他领域的应用

1.5 本课题的研究目的和内容

1.5.1 研究目的

1.5.2 研究的主要内

参考文献

第二章 UVB照射对酵母菌生长代谢的影响

2.1 引言

2.2 材料与方法

2.2.1 菌种

2.2.2 实验材料

2.2.3 实验方法

2.2.4 测定方法

2.3 结果与讨论

2.3.1 UVB照射对酵母菌糖代谢的影响

2.3.2 UVB照射培养对酵母菌生理性能的影响

2.3.2.1 UVB照射培养对酵母菌细胞形态的影响

2.3.2.2 UVB照射培养对酵母菌生长繁殖的影响

2.3.2.3 UVB照射对酵母菌凝聚性的影响

2.3.2.4 UVB照射培养过程中酵母菌蛋白质含量的变化

2.3.2.5 UVB照射培养过程中酵母菌核酸含量的变化

2.3.2.6 UVB照射培养对酵母多糖含量的影响

2.3.3 培养条件对UVB辐射生物有效性的影响

2.3.3.1 pH对酵母培养液OD_(260)的影响

2.3.3.2 营养对酵母培养液OD_(260)的影响

2.2.3.3 初始菌体浓度的确定

2.3.3.4 UVB照射强度对酵母培养液OD_(260)的影响

2.3.3.5 摇床转速对酵母培养液OD_(260)的影响

2.3.4 UVB照射培养对不同酵母菌生长代谢的影响

2.4 本章小结

参考文献

第三章 UVB照射培养对酵母水解液紫外吸收性能的影响

3.1 引言

3.2 材料与方法

3.2.1 菌种

3.2.2 实验材料

3.2.3 实验方法

3.2.4 测定方法

3.3 结果与讨论

3.3.1 酵母细胞自溶液紫外吸收性能测定

3.3.2 酵母细胞酶解条件的研究

3.3.2.1 预处理对酵母水解物紫外吸收性能的影响

3.3.2.2 温度对酵母水解液紫外吸收性能的影响

3.3.2.3 初始pH对酵母水解物紫外吸收性能的影响

3.3.2.4 加酶时间对酵母水解物紫外吸收性能的影响

3.3.2.5 细胞浓度对酵母水解物紫外吸收性能的影响

3.3.2.6 加酶量对酵母水解液紫外吸收性能的影响

3.3.2.7 酶解时间对酵母水解液紫外吸收曲线的测定

3.3.3 UVB辐射培养对酵母水解液紫外吸收性能的影响

3.3.3.1 UVB辐射培养时间的确定

3.3.3.2 紫外伤害培养后酵母菌水解条件的研究

3.3.3.3 UVB照射培养对酵母水解液UV吸收的影响

3.3.3.4 UVB辐射强度对酵母水解液UV吸收的影响

3.3.3.5 超滤处理对紫外伤害培养酵母水解液UV吸收的影响

3.4 本章小结

参考文献

第四章 UVB照射培养对酵母菌生理活性物质的影响

4.1 引言

4.2 材料与方法

4.2.1 菌种

4.2.2 实验材料

4.2.3 实验方法

4.2.4 分析方法

4.3 结果与讨论

4.3.1 UVB照射培养对酵母细胞RNA含量的影响

4.3.2 UVB照射培养对酵母细胞蛋白质含量的影响

4.3.3 UVB照射培养对酵母细胞GSH含量的影响

4.3.4 UVB照射培养对酵母细胞SOD含量的影响

4.3.5 UVB照射培养对酵母细胞CAT和POD含量的影响

4.3.6 UVB照射培养对酵母细胞海藻糖含量的影响

4.3.7 UVB照射培养对酵母细胞麦角固醇含量的影响

4.3.8 UVB照射培养对酵母细胞壁葡聚糖含量的影响

4.4 本章小结

参考文献

第五章 活酵母细胞衍生物制备与活性糖肽的提取

5.1 引言

5.2 材料与方法

5.2.1 菌种

5.2.2 实验材料

5.2.3 实验方法

5.2.4 检测方法

5.3 结果与讨论

5.3.1 UVB照射培养条件的优化

5.3.1.1 接种量对酵母菌生长的影响

5.3.1.2 缓冲溶液的选择

5.3.1.3 UVB照射培养过程中酵母菌死亡率的检测

5.3.2 活酵母细胞衍生物制备条件的优化

5.3.3 活性糖肽的的提取

5.3.4 糖肽的性质研究

5.3.4.1 糖肽的红外光谱分析

5.3.4.2 糖肽纯度的鉴定

5.3.4.3 糖肽键的鉴定

5.4 本章小结

参考文献

第六章 活酵母细胞衍生物组分的测定及在化妆品中的应用

6.1 引言

6.2 材料与方法

6.2.1 实验材料

6.2.2 实验方法

6.3 结果与讨论

6.3.1 化妆品的配制

6.3.2 防紫外线效果的检测

6.3.3 保湿性能的检测

6.3.4 微生物的检测

6.4 本章小结

参考文献

第七章 UVB辐射选育耐高酒精酵母的研究

7.1 引言

7.2 材料与方法

7.2.1 菌种

7.2.2 实验材料

7.2.3 实验仪器

7.2.4 培养基

7.2.5 实验方法

7.2.6 分析方法

7.3 结果与讨论

7.3.1 UVB照射酵母菌酒精发酵实验

7.3.2 UVB照射对酵母菌株耐酒精性能的影响与发酵实验

7.3.3 热冲击处理对酵母菌耐酒精性能的影响与酒精发酵实验

7.3.4 UV-7-36-12-17菌生化性能的测定

7.3.4.1 菌体形态

7.3.4.2 最适生长温度

7.3.5 UV-7-36-12-17菌酒精发酵工艺研究

7.3.5.1 原料预处理对酒精发酵的影响

7.3.5.2 加水比对酒精发酵的影响

7.3.5.3 糖化剂添加量对酒精发酵的影响

7.3.5.4 接种量对酒精发酵的影响

7.3.5.5 摇床转数对酒精发酵的影响

7.3.5.6 发酵温度对酒精发酵的影响

7.3.5.7 发酵时间对酒精发酵的影响

7.4 本章小结

参考文献

第八章 总结与展望

致谢

攻读博士学位期间发表的论文

发布时间: 2007-01-10

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