1. 研究目的与意义
研究背景与意义：赤藓糖醇化学名称为 1 , 2, 3, 4 -丁四醇, 是在自然界中发现的相对分子质量最小的糖醇, 不仅拥有糖醇类产品所有卓越功能, 如防龋齿和适于糖尿病患者食用, 还独具有极低热量(≤1.66kj/g) 和高耐受量(无副作用)的特性。赤藓糖醇具有良好的食品加工适应性和生理保健功能, 目前正作为一种新型功能性保健食品原料被广泛用于食品、医药、化妆品及化工等领域。能够产生赤藓糖醇的菌株有 pseudozyma tsukubaensis、candida magnoliae、torulopsis sp. aureobasidium sp.以及 yarrowia lipolytica等，这些菌种主要为酵母菌属。由于酵母具有耐高渗环境的优良特性，适合于在高浓度糖的条件下生长，所以耐高渗酵母是生产赤藓糖醇的理想菌种，而国内及国际上工业化生产所采用的菌种主要也是耐高渗的酵母。
酵母生产赤藓糖醇的途径：酵母摄入的葡萄糖首先转化为 6-磷酸葡萄糖，经过磷酸戊糖途径生成 4-磷酸赤藓糖，在 4-磷酸赤藓糖激酶的作用下去磷酸化，生成赤藓糖，赤藓糖在赤藓糖还原酶的作用下生成赤藓糖醇。
本课题组先前选购了一株球头三型孢菌，这个菌种已经被证明可以耐受很高的渗透压，并能产生甘油、赤藓糖醇和核糖醇等多元醇。在高渗透压条件下，酵母的hog（high osmolarity glycerol）途径被激活，产生了大量甘油副产物，这严重降低了赤藓糖醇、核糖醇的产率，并对后续产品的分离带来困难。为了降低甘油副产物的产量，我们选取了对hog1途径的中心——hog1 mapk有抑制作用的抑制剂双吡唑酮、二苯甲酮，以期通过抑制hog1 mapk达到降低甘油产量的作用。
2. 研究内容和预期目标
研究内容：1、分析球头三型孢菌对抑制剂双吡唑酮、二苯甲酮的耐受程度，根据实验结果确定抑制剂添加浓度。
2、研究抑制剂双吡唑酮对球头三型孢菌产多元醇的影响，并探究其对葡萄糖利用率和菌体生长的影响。
3、研究抑制剂二苯甲酮对球头三型孢菌产多元醇的影响，并探究其对葡萄糖利用率和菌体生长的影响。
3. 研究的方法与步骤
研究方法：摇瓶发酵；利用hplc检测多元醇含量；利用生物传感分析仪测定葡萄糖残余量；利用细胞干重法测定菌体干重。
实验步骤：
4. 参考文献
[1]孙常文,庞明利,杨海军.赤藓糖醇的特性分析及应用优势.发酵科技通讯, 2014,43(1):51-53.[2]温拥军,游玟娟,罗跃中,等.赤藓糖醇高产菌选育及发酵条件研究. 食品工业科技, 2012,33(22):242-245.
[3] 叶娴,董海洲,侯汉学,等.赤藓糖醇高产菌株的筛选、鉴定及发酵特性的初步研究.生物技术,2007,17(5):54-57.
[4] li l z, zhang h x, fu j l, et al. enhancement of ribitol production during fermentation of trichosporonoides oedocephalis atcc 16958 by optimizing the medium and altering agitation strategies. biotechnology and bioprocess engineering, 2012, 17(2): 236-241.
5. 计划与进度安排
1、2022年2月22日--2022年3月1日 查阅相关文献，确定实验方案，翻译外文文献。2、2022年3月2日--2022年3月7日 菌种扩培
3、2022年3月8日--2022年3月28日 确定球头三型孢菌对双吡唑酮的耐受程度，选择合适的抑制剂浓度，并进行摇瓶发酵，用hplc检测发酵液中的多元醇产量，生物传感仪测定葡萄糖剩余量，细胞干重法测定菌体干重。
4、2022年3月29日--2022年4月25日 确定球头三型孢菌对二苯甲酮的耐受程度，选择合适的抑制剂浓度，并进行摇瓶发酵，用hplc检测发酵液中的多元醇产量，生物传感仪测定葡萄糖剩余量，细胞干重法测定菌体干重。
