大阪公立大学研究生院理学研究科分子微生物学专业的研究生Ilhamzah、藤田宪一教授以及该大学都市健康与体育研究中心的荻田亮教授等人组成的研究团队发表研究成果称,发现从柿油中提取的以抗氧化作用而闻名的柿单宁(一种从柿油中提取的多酚)可以改善酵母在乙醇环境下的生长。该研究成果展示了柿单宁作为提高酵母对乙醇应激耐受性的潜在保护剂的应用前景。相关研究成果已于3月6日发表在国际学术期刊《Journal of the Science of Food and Agriculture》上。
图1 柿单宁对乙醇环境下酵母生长的影响。(提供:大阪公立大学)
酵母可通过发酵生产乙醇,被广泛应用于生物乙醇生产和酒精饮料发酵等多种行业。然而,酵母自身产生的乙醇应激会抑制其生长,导致产量下降的问题,因此改进酵母对乙醇应激的耐受性成为亟待解决的问题。
为此,本次研究在含有乙醇的培养基中加入柿单宁进行酵母培养,结果发现,与未添加柿单宁的对照组相比,酵母细胞数量增加了8.9倍。通过菌落计数法调查酵母的生长情况,发现在有12.5%乙醇存在时酵母会停止生长。实验中,在此状况下添加了浓度为6.25毫克/毫升的柿单宁。
结果发现,虽然柿单宁可以减少乙醇诱发的氧化应激,如活性氧自由基的生成和脂质过氧化的加速等,但对改善乙醇引起的细胞膜损伤几乎没有作用。
通过研究柿单宁的分子特性,研究人员发现,柿单宁是亲水性的超高分子,因此无法被酵母细胞吸收,而是在细胞表面发挥作用减轻氧化应激,从而改善细胞的生长。
未来,研究人员计划使用工业中使用的酵母,研究柿单宁能否具体提高最终产物的产量,并调查其他植物来源的成分是否也具有与柿单宁类似的活性。
藤田教授表示:“此次研究表明,柿油的主要成分柿单宁能够减轻氧化应激,改善酵母的生长。近年来,为了研究其作用机制,我们使用荧光探针分子对细胞进行了染色分析。由于柿单宁是一种能发出强荧光的超高分子,很难与酵母细胞分离,这让我们在捕捉荧光探针分子发出的荧光信号时经历了诸多挑战。未来,柿单宁在生物乙醇和补充剂发酵生产中的应用前景值得期待。”
原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部
【论文信息】
杂志:The Journal of the Science of Food and Agriculture
论文:Persimmon tannin promotes the growth of Saccharomyces cerevisiae under ethanol stress
URL:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jsfa.13439