西南科技大学分析测试中心, 四川 绵阳 621010
磷作为生物体必需的化学元素之一, 在微生物矿化铀的过程中发挥重要作用。 以酿酒酵母菌为吸附剂, 利用等离子体发射光谱仪和等离子体发射光谱-质谱仪考察了铀酰离子、 pH值和磷的释放在生物吸附铀过程中的相互作用和影响; 结合光谱学和介观分析手段探讨了酿酒酵母菌与铀作用过程中生物体释放磷的行为与铀生物矿化的关系, 进而推测出酿酒酵母菌生物矿化铀的机理。 结果表明: 酿酒酵母菌可以有效去除水体的U(Ⅵ), 且生物体在与U(Ⅵ)作用过程中释放的磷有效促进了酿酒酵母菌生物矿化铀。 在溶液初始pH 3.0时, 酿酒酵母菌对U(Ⅵ)的去除效果最好; 随着吸附体系中U(Ⅵ)浓度的降低, 溶液pH值升高, 磷的消耗量增大, 说明溶液中的H+和酿酒酵母菌释放的磷参与了酿酒酵母菌去除U(Ⅵ)的过程。 酿酒酵母菌对U(Ⅵ)的吸附不受反应温度的影响, 是自发的、 吸热行为。 通过FTIR, SEM, XPS和XRD测试分析, 推测酿酒酵母菌生物矿化铀的机理为: 最初在静电引力作用下, U(Ⅵ)被迅速吸附到酿酒酵母菌细胞表面, 随后以配位的形式被菌体表面的磷酸盐、 羟基和酰胺等官能团络合; 溶液中的H+和酿酒酵母菌释放的无机磷酸盐可作为菌体与U(Ⅵ)结合的沉淀配体, 继续矿化形成鳞片状的晶体物质H2(UO2)2(PO4)2·8H2O而被固定在酿酒酵母菌细胞外表面。 此外, 还有少量的U(Ⅵ)被菌体释放的物质还原成U(Ⅳ)形成CaU(PO4)2沉降下来。 综上所述, 磷是引起酿酒酵母菌生物矿化铀的主要功能元素。 开展磷参与的铀的生物矿化机制研究对于铀污染的生物原位修复和深入理解放射性核素铀在自然界中的活化和固定化具有重要的意义。
酿酒酵母菌 铀 生物矿化 磷 光谱分析 Saccharomyces cerevisiae Uranium Biomineralization Phosphorus Spectral analysis
1 中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
2 四川省科学城医院, 四川 绵阳 621900
研究了脉冲宽度对高压脉冲下细胞膜和细胞器膜跨膜电压的影响及细胞膜能量的变化,以及13 μs,200 ns和2 ns脉冲对酿酒酵母（CICC31180）杀灭作用时脉冲数的影响。结果表明,随着脉冲数增加,13 μs,200 ns和2 ns脉冲对啤酒酵母的灭杀效果均增强。在13 μs脉宽,14 kV电压和50个脉冲数下,酵母达到最小存活率-4.3个对数；在200 ns脉宽,40 kV电压和500个脉冲数下,酵母达到存活率-2.6个对数；在2 ns脉宽,200 kV电压和500个脉冲数下,酵母达到存活率-2.8个对数。三种脉冲对酵母菌杀灭的存活率对数与脉冲数的关系表现不是线性的,脉冲数增加到一定程度,存活率下降变缓。在同等灭杀效果-2.0个对数下,2 ns脉冲比13 μs脉冲在同轴电极中损耗的能量更少。
酵母菌 高压脉冲 跨膜电压 存活率 能量利用率 yeast high voltage pulse transmembrane voltage survival energy efficiency 强激光与粒子束
2015, 27(12): 125005
1 西北农林科技大学机械与电子工程学院, 陕西 杨凌 712100
2 浙江大学生物系统工程与食品科学学院, 浙江 杭州 310058
酵母菌是引起鲜枣发酵的主要微生物。 以室温(20 ℃)贮藏的鲜枣为研究对象, 应用近红外光谱, 建立了检测鲜枣内酵母菌的动力学模型, 从而预测室温贮藏鲜枣的保鲜期, 以确保鲜枣的品质安全。 通过对近红外光谱预处理方法和特征波数的优选, 分别建立了室温贮藏下鲜枣内酵母菌的近红外光谱定量检测模型和反映其变化规律的动力学模型。 结果表明, 在全光谱范围内, 采用多元散射校正光谱预处理方法, 通过多元线性回归, 建立的鲜枣内酵母菌菌落总数的近红外光谱模型预测效果最好, 其中校正集的相关系数为0.950, 均方根误差为2.560, 预测集的相关系数为0.863, 均方根误差为2.477。 结合鲜枣的近红外光谱, 其零级反应动力学模型可以较好地描述酵母菌的变化情况, 鲜枣光谱吸光度值与贮藏时间的动力学模型为Bt=171.395-124.445x1-109.945x2-32.763x3-7.899x4-1.426x5-4.857x6+0.045t, 其相关系数为0.996, 标准偏差为2.561。 酵母菌安全限量为100 000 cfu·g-1, 当酵母菌菌落总数初始值小于等于10 cfu·g-1时, 预测鲜枣在室温下的贮藏时间为8 d, 也可根据鲜枣中的酵母菌菌落总数初始值的不同实现实时监测鲜枣内部酵母菌菌落总数信息及其安全的贮藏时间。
鲜枣 酵母菌 动力学模型 保鲜期 近红外光谱 Fresh jujube Yeast Kinetic model Shelf life Near-infrared spectroscopy
西北农林科技大学食品科学与工程学院, 陕西 杨凌712100
采用不同化学屏蔽方法和傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析, 对灭活酿酒酵母菌吸附展青霉素的机理进行了研究。 化学屏蔽法与酿酒酵母菌对展青霉素的吸附结果表明: 酿酒酵母菌经过丙酮和NaOH处理后对展青霉素的吸附明显增加, 而经过氨基甲基化和羧基酯化处理的酵母菌对展青霉素的吸附能力显著下降, 细胞壁上的羧基和氨基参与了吸附过程。 红外光谱分析结果表明, 吸附前后红外光谱图发生了一些变化, 与变化有关的主要是存在于细胞壁蛋白质和糖类上的氨基、 羧基和羟基。
FTIR光谱法 灭活酿酒酵母菌 展青霉素 吸附机理 FTIR Inactivated cider yeast Patulin Adsorption mechanism
1 广西科学院， 广西 南宁530003
2 广西大学生命科学与技术学院， 广西 南宁530004
3 广西大学农学院应用微生物研究所， 广西 南宁530005
应用单细胞拉曼光谱技术结合多元统计方法分析比较了六株不同来源的酿酒酵母菌株的同步化细胞， 从而获知菌株间细胞成分的差异。 利用连续密度梯度离心法分离酿酒酵母同步化细胞， 分别对六个酵母菌株的同步化单细胞进行拉曼信号收集， 并结合主成分分析(PCA)、 辨别函数分析(DFA)两种多元统计分析光谱差异。 结果表明， 细胞的拉曼光谱表征其物质的基本组成与结构， 六个菌株的拉曼光谱比较发现菌株间细胞的蛋白质、 脂类的差异较大， 而核酸类物质相差较小。 六个菌株的拉曼光谱经多元统计分析可以在一定程度得到区分， 辨别函数分析结果显示影响菌株间光谱差异最大共有14个峰: 706， 862， 918， 997， 1 073， 1 127， 1 269， 1 291， 1 305， 1 429， 1 465， 1 591， 1 602 和1 652 cm-1， 其中10个峰归属为蛋白质， 3个峰归属为脂类， 1个峰归属为核酸。 根据DFA载荷， 从1 340个谱线中提取出上述的14个谱峰进行新的DFA结果， 与前面的结果是一致的。 此方法能在单个活体细胞中进行， 无需复杂前处理， 能较好地研究遗传本质相差较小的酿酒酵母菌株间的成分差别。
拉曼光谱 多元统计 单细胞 酿酒酵母菌株 Raman spectroscopy Multistatistical analysis Single cell Yeast strains
1 固体废物处理与资源化省部共建教育部重点实验室， 四川 绵阳621010
2 西南科技大学环境与资源学院， 四川 绵阳621010
以啤酒厂废弃啤酒酵母菌为原料， 利用原子吸收光谱（AAS）、 扫描电子显微镜/X射线能谱仪（SEM/EDS）、 傅里叶红外光谱（FTIR）等手段， 研究其对Pb2+的生物吸附规律， 并对吸附机理进行了探讨。 结果发现实验条件下， 啤酒酵母菌对Pb2+的吸附是一个快速过程， 实验进行30 min时酵母菌的吸附量为47.6 mg·g-1， 吸附效率已达到91.6％， 90 min时基本达到吸附平衡， 此时酵母菌实验吸附量为48.8 mg·g-1， 吸附效率接近94.0％以上。 SEM分析发现吸附Pb2+后部分酵母菌出现细胞壁破裂和脱离现象， 且认为胞内的溶出物质为酵母菌对Pb2+后期吸附有一定贡献。 EDS分析进一步证明Pb2+被吸附到酵母菌细胞上。 FTIR分析发现， 不同pH和吸附时间红外光谱图均有所差异， 特别是羟基、 羧基及酰胺的氨基等基团变化显著， 认为细胞上的多糖、 蛋白质酰胺更多地参与了对Pb2+的化学吸附过程。 利用啤酒厂废弃啤酒酵母菌菌体为原料处理工业污水中的Pb2+是一种价格低廉， 吸附效果理想的有效途径。
啤酒酵母菌 生物吸附 铅离子 生物吸附剂 傅里叶红外光谱 Waste beer yeast Biosorption Lead ions Biosorbent FTIR 光谱学与光谱分析
2009, 29(7): 1788
华南热带农业大学工学院,中国海南,儋州,571737
采用激光(Laser)、紫外线(UV)、亚硝基胍(NTG)及其复合诱变法夫酵母菌,再用高浓度葡萄糖培养基选育经复合诱变的法夫酵母菌.结果表明:与原始出发菌相比,菌株经诱变后其虾青素产量有显著提高,其中复合诱变的是青素产量可达7.26 μm/ml.诱变高产菌株遗传稳定性好.
法夫酵母菌 虾青素 诱变育种 Phaffia Rhodozyma astaxanthin mutation breeding
