大阪公立大學研究生院理學研究科分子微生物學專業的研究生Ilhamzah、藤田憲一教授以及該大學都市健康與體育研究中心的荻田亮教授等人組成的研究團隊發表研究成果稱,發現從柿油中提取的以抗氧化作用而聞名的柿單寧(一種從柿油中提取的多酚)可以改善酵母在乙醇環境下的成長。該研究成果展示了柿單寧作爲提高酵母對乙醇壓力耐性的潛在保存劑的應用前景。相關研究成果已於3月6日發表在國際學術期刊《Journal of the Science of Food and Agriculture》上。
圖1 柿單寧對乙醇環境下酵母成長的影響。(提供:大阪公立大學)
酵母可透過發酵生產乙醇,被廣泛應用於生物乙醇生產和酒精飲料發酵等多種行業。然而,酵母自身產生的乙醇壓力會抑制其成長,導致產量下降的問題,因此改進酵母對乙醇壓力的耐性成爲亟待解決的問題。
爲此,本次研究在含有乙醇的培養基中加入柿單寧進行酵母培養,結果發現,與未添加柿單寧的對照組相比,酵母細胞數量增加了8.9倍。透過菌落計數法調查酵母的成長情況,發現在有12.5%乙醇存在時酵母會停止成長。實驗中,在此狀況下添加了濃度爲6.25毫克/毫升的柿單寧。
結果發現,雖然柿單寧可以減量乙醇誘發的氧化壓力,如活性氧自由基的生成和脂質過氧化的加速等,但對改善乙醇引起的細胞膜傷害幾乎沒有作用。
透過研究柿單寧的分子特性,研究人員發現,柿單寧是親水性的超巨分子,因此無法被酵母細胞吸收,而是在細胞表面發揮作用減輕氧化壓力,從而改善細胞的成長。
未來,研究人員計劃使用工業中使用的酵母,研究柿單寧能否具體提高最終產物的產量,並調查其他植物來源的成分是否也具有與柿單寧類似的活性。
藤田教授表示:「此次研究表明,柿油的主要成分柿單寧能夠減輕氧化壓力,改善酵母的成長。近年來,爲了研究其作用機制,我們使用螢光探針分子對細胞進行了染色分析。由於柿單寧是一種能發出強螢光的超巨分子,很難與酵母細胞分離,這讓我們在捕捉螢光探針分子發出的熒燈火信號時經歷了諸多挑戰。未來,柿單寧在生物乙醇和補充劑發酵生產中的應用前景值得期待。」
原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
雜誌:The Journal of the Science of Food and Agriculture
論文:Persimmon tannin promotes the growth of Saccharomyces cerevisiae under ethanol stress
URL:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jsfa.13439