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在食品发酵中，乙醇应激影响单孢哈萨克斯坦酵母（K. unispora）性能。研究人员对 K. unispora Mkaz 开展研究，发现其通过改变膜脂肪酸、积累海藻糖和麦角甾醇、提升抗氧化酶活性等机制耐乙醇。该研究为其在食品发酵的应用奠定基础。
在食品发酵的奇妙世界里，酵母就像是一群神奇的 “小精灵”，默默发挥着巨大的作用。其中，单孢哈萨克斯坦酵母（Kazachstania unispora）凭借其强大的抗逆性和优良的发酵性能，成为了食品级发酵剂的热门选择。它能在高渗透压、酸性环境以及有机酸、乙醇和盐存在的条件下顽强生长，还能产生让产品口感和风味更棒的代谢物，安全性也备受认可。
不过，在发酵过程中，这群 “小精灵” 却遇到了一个大麻烦 —— 乙醇应激。随着发酵的进行，乙醇浓度不断上升，这就像是给酵母们制造了一个充满挑战的 “高压环境”。乙醇会捣乱，增加细胞膜的流动性和通透性，甚至还会破坏 DNA，引发氧化应激，严重影响酵母的发酵表现，进而影响发酵效率和产品质量。
为了解开单孢哈萨克斯坦酵母耐乙醇的秘密，提升发酵产业的效益，来自国内的研究人员踏上了探索之旅。他们的研究成果发表在《Food Microbiology》上，为我们带来了许多惊喜。
研究人员运用了多种技术方法来深入探究。首先是诱变技术，他们对具有一定乙醇耐受性的菌株 Wkaz 进行低能量（25 keV）氮离子束诱变，成功获得了能耐受高达 20%（vol/vol）乙醇的突变菌株 Mkaz。之后，利用表型分析技术，检测脂肪酸（FA）、海藻糖、麦角甾醇水平以及细胞膜通透性和氧化应激反应；通过基因组和转录组分析技术，精准找出与耐乙醇相关的关键基因突变和差异表达基因（DEGs） 。
研究结果十分有趣。在细胞膜脂肪酸方面，研究发现乙醇应激会改变细胞膜脂肪酸。Mkaz 在 20%（vol/vol）乙醇应激下，总脂肪酸（TFA）含量相比亲本菌株 Wkaz 大幅增加 105.48%（p < 0.05），达到 105.80 mg/g DCW。这表明 TFA 含量在耐乙醇过程中起着重要作用，而且主要是长链脂肪酸（LCFA）和超长链脂肪酸（VLCFA）的贡献更大。
海藻糖和麦角甾醇也参与其中。在乙醇应激时，Mkaz 细胞内海藻糖和麦角甾醇的含量显著上升。海藻糖就像一个 “保护膜”，能稳定蛋白质和细胞膜，帮助酵母抵抗乙醇的伤害；麦角甾醇则对维持细胞膜的稳定性至关重要，它的增加也为酵母耐乙醇出了一份力。
抗氧化应激方面同样有发现。研究表明，Mkaz 中腺苷三磷酸酶（ATPase）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性显著提高。ATPase 能维持离子平衡和能量代谢，SOD 和 CAT 则像是 “清洁小卫士”，及时清除乙醇诱导产生的活性氧（ROS），减轻氧化应激对酵母细胞的损伤。
从基因组和转录组层面来看，研究人员找出了与脂肪酸（FA）、海藻糖和麦角甾醇生物合成以及氧化应激调节相关的关键基因突变和差异表达基因（DEGs）。这些基因的变化就像是一个个 “开关”，调控着酵母耐乙醇的各种生理过程。
综合这些研究结果，研究人员得出结论：单孢哈萨克斯坦酵母 Mkaz 通过增加总脂肪酸（TFA）、长链脂肪酸（LCFA）、超长链脂肪酸（VLCFA）、海藻糖和麦角甾醇的含量来改善细胞膜特性，同时提高 ATPase、SOD 和 CAT 的活性来减轻氧化应激，从而获得了强大的乙醇耐受性。
这项研究意义重大。它揭示了单孢哈萨克斯坦酵母的耐乙醇机制，为筛选和培育更优质的耐乙醇酵母菌株提供了理论依据。在食品发酵产业中，这有助于提高发酵效率，降低生产成本，还能提升产品质量，为消费者带来更好的食品体验。同时，也为其他非酿酒酵母在发酵领域的应用研究提供了参考，推动了整个食品发酵行业的发展。
