酵母及其應(yīng)用

1、一個匯集國內(nèi)外優(yōu)秀人才的研發(fā)群體，一個孵化國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的高端平臺，一個培養(yǎng)與培訓(xùn)專門人才的骨干基地，一個傳播綠色與健康養(yǎng)殖的公益使者，一個中國飼料技術(shù)工程化的探索先鋒，一個引領(lǐng)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新旗艦?！鹃_拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)】酵母酵母及其及其應(yīng)用應(yīng)用 劉喜鳳劉喜鳳生物醫(yī)藥部生物醫(yī)藥部開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)12酵母結(jié)構(gòu)及功能介紹酵母結(jié)構(gòu)及功能介紹酵母的應(yīng)用酵母的應(yīng)用開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)酵母有那些結(jié)構(gòu)及各部分的功能是什么？酵母有那些結(jié)構(gòu)

2、及各部分的功能是什么？開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí) 真核生物真核生物 凡是細(xì)胞核具有核膜、能進(jìn)行有絲分裂、細(xì)胞質(zhì)中存在線粒體或同時存在葉綠體等細(xì)胞器的生物。 真菌真菌 是不含葉綠體、化能有機(jī)營養(yǎng)、具有真正的細(xì)胞核、含有線粒體、以孢子進(jìn)行繁殖、不運(yùn)動的真核微生物。真菌包括酵母、霉菌和蕈（ xn ）菌。酵母結(jié)構(gòu)及功能介紹酵母結(jié)構(gòu)及功能介紹開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)酵母菌酵母菌：指以芽殖為主并大多為單細(xì)胞的一類真菌。特點(diǎn)：1、個體一般以單細(xì)胞狀態(tài)存在；2、多數(shù)營出芽繁殖；3、能發(fā)酵糖類產(chǎn)能；4、細(xì)胞壁常含甘露聚糖；5、常生活在含糖量較

3、高、酸度較大的水生環(huán)境開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)酵母菌的形態(tài)與大小酵母菌的形態(tài)與大小形態(tài)：形態(tài)： 球形、卵形、圓筒形、檸檬形、尖形、三角形等大?。捍笮。?15530 開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)酵母菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)酵母菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)細(xì)胞壁細(xì)胞壁n 功能 維持細(xì)胞外形。 保護(hù)細(xì)胞免受機(jī)械損傷及滲透壓損傷。 滲透屏障 n 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 位于細(xì)胞膜外側(cè)，緊貼細(xì)胞膜

4、。內(nèi)層：葡聚糖，形成壁的剛性結(jié)構(gòu) 中間層：蛋白質(zhì)，與甘露聚糖共價結(jié)合形成復(fù)合物外層：磷酸甘露聚糖，決定壁的多孔性開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)n化學(xué)化學(xué)組成組成 葡聚糖葡聚糖 （glucan）3545% 甘露聚糖甘露聚糖 （mannan） 4045% 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 510% 脂類物質(zhì)脂類物質(zhì) 38% 磷酸鹽磷酸鹽 13% 幾丁質(zhì)幾丁質(zhì) 因種而異（裂殖酵母，無；釀酒酵母因種而異（裂殖酵母，無；釀酒酵母12%，假絲酵母，假絲酵母2%） 開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)n 細(xì)胞壁多糖的營養(yǎng)作用：細(xì)胞壁多糖的營養(yǎng)作用： 增強(qiáng)機(jī)體免疫力（免疫增強(qiáng)

5、劑） 抗腫瘤 抗病毒 抗輻射 吸附病原菌 吸附霉菌毒素開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)細(xì)胞膜細(xì)胞膜基本同細(xì)菌，基本同細(xì)菌，但有的酵母菌如釀酒酵母中含有固醇類（甾醇）,這在原核生物是罕見的。功能：功能： 調(diào)節(jié)細(xì)胞外溶質(zhì)運(yùn)送到細(xì)胞內(nèi)的滲透屏障 細(xì)胞壁等大分子的生物合成和裝配基地 部分酶的合成和作用場所開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)細(xì)胞核細(xì)胞核 位于細(xì)胞質(zhì)中的由雙層膜包圍的內(nèi)有染色體及核仁的球形體。構(gòu)造構(gòu)造 核膜核膜：其上有核孔 核仁核仁：每個核內(nèi)有一至幾個，是核糖體RNA的合成位點(diǎn)染色質(zhì)染色質(zhì) ：是存在與細(xì)胞核中的一種嗜堿性很強(qiáng)的物質(zhì)。功能

6、功能:攜帶遺傳信息，控制細(xì)胞的增殖和代謝。開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)染色體染色體染色質(zhì)的化學(xué)組成：染色質(zhì)的化學(xué)組成： 成分成分 DNA RNA DNA RNA 組蛋白組蛋白 非組蛋白非組蛋白 比例比例 1 1 很少很少 1 1 很少很少染色體染色體 Chromosome Chromosome ： 在細(xì)胞分裂期間，由染色質(zhì)絲經(jīng)盤曲、折疊、濃縮后，在細(xì)胞分裂期間，由染色質(zhì)絲經(jīng)盤曲、折疊、濃縮后，變成在光學(xué)顯微鏡下可見變成在光學(xué)顯微鏡下可見 的棒狀結(jié)構(gòu)。的棒狀結(jié)構(gòu)。開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)

7、位于細(xì)胞膜和核膜間的透明、粘稠、不斷流動并充滿各種細(xì)胞器的溶膠，由細(xì)胞基質(zhì)和細(xì)胞器組成。 細(xì)胞基質(zhì)cytomatrix ：真核細(xì)胞中，除可分辯的細(xì)胞器以外的膠體狀溶液。 細(xì)胞器cell organelle：膜所包圍的，行一定生理功能的小體。開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)線粒體線粒體 1.一種半自主的細(xì)胞器，呈球形或棒狀, 0.3-10.53um，分散在細(xì)胞質(zhì)中。 雙層單位膜包圍的 細(xì)胞器；其中含脂類、蛋白質(zhì)、少量RNA和環(huán)狀DNA。 2.其DNA可自主復(fù)制，不受核DNA控制。決定線粒體的某些遺傳性狀。 3.生物氧化中心、能量轉(zhuǎn)換的基地開拓

8、創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)線粒體的功能線粒體的功能外膜外膜：含磷脂代謝的酶內(nèi)膜和嵴內(nèi)膜和嵴：呼吸鏈組分，ATP合成酶、 琥珀酸脫氫酶等。膜間腔膜間腔：腺苷酸激酶、磷酸腺苷酸激酶嵴間腔嵴間腔：TCA循環(huán)的酶等構(gòu)造構(gòu)造 外膜、內(nèi)膜、嵴、膜間腔、嵴間腔 開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)u 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng) ： 是存在于細(xì)胞質(zhì)中的、由膜構(gòu)成的、呈游離或廣泛互相連續(xù)的囊泡狀的結(jié)構(gòu)。u 種類種類: 粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng) （rough ER） 光滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（smooth ER）u 生理功能：生理功能： 起物質(zhì)傳遞的作用，另外還有合成脂類和脂蛋白，與出芽起始有關(guān)。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)www.nf

9、開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)核糖體核糖體 位于游離的細(xì)胞質(zhì)中或附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上?；瘜W(xué)組成化學(xué)組成：與細(xì)菌類似結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：核糖體的沉降系數(shù)為80s，它由60s和40s的兩個亞基組成。功能是按照mRNA的指令將氨基酸合成蛋白質(zhì)多肽鏈。開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)高爾基體高爾基體 (高爾基復(fù)合體高爾基復(fù)合體) 一種由若干平行堆疊的扁平膜囊(saccules)和大小不等的囊泡所組成的膜聚合體。 生理功能 對蛋白質(zhì)起加工、濃縮、儲藏及運(yùn)輸作用, 為合成新的壁和膜提供原材料。開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)液泡液泡 存在于真菌和藻

10、類等植物細(xì)胞中的一種由單位膜分隔的細(xì)胞器。一般呈球形，0.33um。 內(nèi)含物質(zhì)： 異染顆粒、肝糖粒、脂肪粒、 氨基酸、核酸酶、蛋白酶、脂酶、海藻糖海藻糖等。 生理功能： 儲藏營養(yǎng)物和水解酶類，與細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行物質(zhì)交換； 調(diào)節(jié)滲透壓 開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)海藻糖海藻糖海藻糖由兩分子的吡喃葡萄糖單體以-1,1糖苷鍵連接而成主要應(yīng)用：1：食品方面：改善食品風(fēng)味、抗氧化、保鮮、延長保藏期等。2：生物工程方面：酶保護(hù)劑、醫(yī)藥藥品的保存等。3：農(nóng)業(yè)領(lǐng)域：抗旱、抗寒植物、4：其他方面：化妝品（保濕）等開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)其他結(jié)構(gòu)其他結(jié)

11、構(gòu)質(zhì)粒質(zhì)粒 2 um質(zhì)粒是一個環(huán)狀、周長2 um的6kb雙鏈DNA分子?？捎糜谘芯炕蛘{(diào)控、染色體復(fù)制的理想系統(tǒng)，也可作為酵母菌轉(zhuǎn)化的有效載體，并組建基因工程菌。微絲微絲 存在于部分酵母的細(xì)胞表面， 57100nm,由蛋白質(zhì)組成。與酵母的凝凝聚性聚性有關(guān)。（絮凝酵母）莢膜物質(zhì)莢膜物質(zhì) 部分酵母由細(xì)胞內(nèi)分泌出的粘性物質(zhì)，主要成分為磷酸甘露聚糖、甘露聚糖、雜合多糖及鞘脂類等。開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)酵母菌的繁殖方式酵母菌的繁殖方式無性無性有性（產(chǎn)子囊孢子）：有性（產(chǎn)子囊孢子）：Saccharomyces（酵母屬）酵母屬） Zygosaccharomyces（接合

12、酵母屬）等接合酵母屬）等芽殖：各屬酵母菌都存在裂殖：Schizosaccharomyces（裂殖酵母菌）產(chǎn)無性孢子產(chǎn)無性孢子節(jié)孢子：節(jié)孢子：Geotricum（地霉屬）等地霉屬）等擲孢子：擲孢子：Sporobolomyces （擲孢酵母屬）等擲孢酵母屬）等厚垣孢子：厚垣孢子：Candida ablicans等等真酵母真酵母假酵母假酵母 or 擬酵母擬酵母酵母菌的繁殖方式及生活史酵母菌的繁殖方式及生活史開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)無性繁殖無性繁殖-芽殖芽殖成熟后，芽細(xì)胞和母細(xì)胞分離：成熟后，芽細(xì)胞和母細(xì)胞分離：在母細(xì)胞上留下一在母細(xì)胞上留下一個個芽芽痕（痕（bud

13、 scar）；在芽細(xì)胞上留下一個在芽細(xì)胞上留下一個生痕生痕或稱或稱蒂痕蒂痕（birth scar）。開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)無性繁殖無性繁殖-裂殖裂殖 裂殖酵母屬裂殖酵母屬 類似與細(xì)菌的二分類似與細(xì)菌的二分裂殖裂殖橫隔開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)無性繁殖無性繁殖-芽裂芽裂首先以出芽的方式在母細(xì)胞上長出 一個芽,當(dāng)芽長到一定大小后,在芽基處產(chǎn)生一橫隔,將母細(xì)胞與子細(xì)胞分開,形成獨(dú)立的細(xì)胞.類酵母屬(Saccharomycodes)、拿遜酵母屬(Nadsonia） 和瓶形酵母屬（pityrosporum）

14、開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)酵母菌以形成子囊和子囊孢子的形式進(jìn)行有性繁殖：酵母菌以形成子囊和子囊孢子的形式進(jìn)行有性繁殖：1. 兩個性別不同的單倍體細(xì)胞靠近，相互接觸；兩個性別不同的單倍體細(xì)胞靠近，相互接觸；2. 接觸處細(xì)胞壁消失，質(zhì)配接觸處細(xì)胞壁消失，質(zhì)配；3. 核配，形成二倍體核的接合子：核配，形成二倍體核的接合子：A、以二倍體方式進(jìn)行營養(yǎng)細(xì)胞生長繁殖，獨(dú)立生活；以二倍體方式進(jìn)行營養(yǎng)細(xì)胞生長繁殖，獨(dú)立生活； 下次有性繁殖前進(jìn)行減數(shù)分裂。下次有性繁殖前進(jìn)行減數(shù)分裂。B、進(jìn)行減數(shù)分裂，形成進(jìn)行減數(shù)分裂，形成4個或個或8個子囊孢子，而原有的營養(yǎng)細(xì)胞就成為個子囊孢子，而原有的營養(yǎng)細(xì)胞就成為子囊

15、。子囊孢子萌發(fā)形成單倍體營養(yǎng)細(xì)胞子囊。子囊孢子萌發(fā)形成單倍體營養(yǎng)細(xì)胞。有性繁殖有性繁殖產(chǎn)子囊孢子產(chǎn)子囊孢子開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)子囊孢子的形狀子囊孢子的形狀開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)帽子型帽子型腎型腎型針型針型球型球型開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí) 酵母子囊孢子的主要形狀酵母子囊孢子的主要形狀 球球 形形 釀酒酵母屬釀酒酵母屬 半球形半球形 畢赤氏酵母屬畢赤氏酵母屬 半月形、腎臟形半月形、腎臟形 多孢克魯維酵母多孢克魯維酵母 土星形土星形 土星漢遜酵母土星漢遜酵母 長方形長方形 長孢婁德氏酵母

16、長孢婁德氏酵母 球形棘面，油滴球形棘面，油滴 漢遜得巴利酵母漢遜得巴利酵母 球形棘面球形棘面 拿遜酵母屬拿遜酵母屬 針形，棍棒狀子囊針形，棍棒狀子囊 梅奇酵母屬梅奇酵母屬開拓創(chuàng)新開拓創(chuàng)新 勤奮務(wù)實(shí)勤奮務(wù)實(shí)各類釀酒酵母產(chǎn)子囊孢子能力酵母菌的生活史酵母菌的生活史生活史生活史又稱又稱生命周期生命周期：指上一代生物個體經(jīng)一系列生長、發(fā)育階段而產(chǎn)生下一代個體指上一代生物個體經(jīng)一系列生長、發(fā)育階段而產(chǎn)生下一代個體的全部過程。的全部過程。1. 營養(yǎng)體營養(yǎng)體既能以單倍體也能以二倍體形式既能以單倍體也能以二倍體形式存在存在 典型典型代表：代表：釀酒酵母釀酒酵母特點(diǎn)特點(diǎn)：（1）一般情況下

17、都以營養(yǎng)體狀態(tài)進(jìn)行）一般情況下都以營養(yǎng)體狀態(tài)進(jìn)行出芽繁殖出芽繁殖 （2）營養(yǎng)體既能以單倍體）營養(yǎng)體既能以單倍體（n）形式存在，形式存在， 也能以二倍體也能以二倍體（2n）形式存在形式存在 （3）在特定的條件下進(jìn)行有性繁殖）在特定的條件下進(jìn)行有性繁殖酵母生活史按其單倍體生長時間的長短分三類：酵母生活史按其單倍體生長時間的長短分三類：S.cerevisiae（釀酒酵母）的生活史2.2. 營養(yǎng)體只能以單倍體形式存在營養(yǎng)體只能以單倍體形式存在 （核配后立即進(jìn)行減數(shù)分裂）（核配后立即進(jìn)行減數(shù)分裂）典型代表：典型代表：八孢裂殖酵母八孢裂殖酵母特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1）營養(yǎng)細(xì)胞為單倍體）營養(yǎng)細(xì)胞為單倍體 （2）無性

18、繁殖為裂殖）無性繁殖為裂殖 （3）二倍體細(xì)胞不能獨(dú)立生活，故此期極短）二倍體細(xì)胞不能獨(dú)立生活，故此期極短Schizosaccharomyces octosporus（八孢裂殖酵母）的生活史3. 營養(yǎng)體只能以二倍體形式存在營養(yǎng)體只能以二倍體形式存在 （核配后不立即進(jìn)行減數(shù)分裂（核配后不立即進(jìn)行減數(shù)分裂）典型代表：典型代表：路德類路德類酵母酵母 特點(diǎn)特點(diǎn)：（1）營養(yǎng)體為二倍體，不斷進(jìn)行芽殖）營養(yǎng)體為二倍體，不斷進(jìn)行芽殖，此，此階段較長階段較長 （2）單倍體的子囊孢子在子囊內(nèi)發(fā)生接合）單倍體的子囊孢子在子囊內(nèi)發(fā)生接合 （3）單倍體階段僅以子囊孢子的形式存在）單倍體階段僅以子囊孢子的形式存在，不能，不

19、能進(jìn)行獨(dú)立生活進(jìn)行獨(dú)立生活（路德類酵母Saccharomycodes ludwigii）的生活史酵母菌的培養(yǎng)特征酵母菌的培養(yǎng)特征1.釀酒酵母2.產(chǎn)骯假絲酵母3.出芽短梗霉4.多孢絲抱酵母5.莢復(fù)膜孢酵母6.解脂復(fù)膜孢酵母7.季也蒙有孢漢遜酵母8.碎囊漢遜酵母9.卡氏酵母10.魯氏酵母11.深紅酵母12.玫紅法佛酵母13.大型羅倫隱球酵母14.美極梅奇酵母15.淺紅酵母酵酵母母菌菌的的簡簡捷捷分分類類酵母菌的酵母菌的分類分類酵母菌和細(xì)菌的比較酵母菌和細(xì)菌的比較六六. 工業(yè)上常見常用的酵母工業(yè)上常見常用的酵母Saccharomyces cerevisiae 釀酒酵母Saccharomyces ca

20、rlsbergensis 卡爾斯伯酵母Hansenula anomala 異常漢遜氏酵母Schizosaccharomyces pombe 粟酒裂殖酵母Rhodotorula glutinis 粘紅酵母粉紅變種Candida tropicalis 熱帶假絲酵母Candida utilis 產(chǎn)朊假絲酵母Candida lipolytica 解脂假絲酵母Nematospora gossypii 棉病針孔酵母Geotrichum candidum 白地霉酵母在那些方面有應(yīng)用？酵母在那些方面有應(yīng)用？食品方面食品方面食用酵母一般是指用發(fā)酵法生產(chǎn)的供人類食用或食品加工用的活性酵母制品。產(chǎn)品含有豐富的蛋白質(zhì)

21、、B 族維生素、脂肪、核酸、固醇和多種酶類等物質(zhì)，同時又具有將糖類發(fā)酵產(chǎn)生酒精和CO2的特性。從酵母所含的蛋白質(zhì)量來衡量，它高于大豆，為瘦豬肉、牛肉、魚類雞蛋的2 倍多。酵母抽提物（yeast extract ) ，又稱為酵母浸出物浸出物。它是將具有活性的酵母細(xì)胞經(jīng)過加工得到，是酵母細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的濃縮物，產(chǎn)品本身已不具備發(fā)酵活性。國內(nèi)酵母抽提物的商品名稱有酵母精、酵母味素和酵母調(diào)味料酵母精、酵母味素和酵母調(diào)味料等。 在食品方面釀酒、釀造、蒸饅頭、制作面包油條、生產(chǎn)調(diào)味品等醫(yī)藥方面鋅酵母、硒酵母、鉻酵母等特種酵母制品，補(bǔ)充不同人群微量元素的不足預(yù)防一些特殊病癥的發(fā)生。如含硒酵母用于治療克山病和大骨節(jié)病，并有一定的防止細(xì)胞衰老的作用；含鉻酵母可用于治療糖尿病等。 在醫(yī)藥方面生產(chǎn)酵母片、核糖核酸、核黃素、細(xì)胞色素C、B族維生素、乳糖酶、脂肪酶、氨基酸等。在飼料方面在飼料方面優(yōu)質(zhì)的單細(xì)胞蛋白飼料：SCP飼料酶添加劑:蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶、植酸酶等酵母作為益生素：酵母培養(yǎng)物（通常以活細(xì)胞存在）酵母細(xì)胞壁：葡聚糖、甘露聚糖等。有機(jī)微量元素