荒漠昆虫小胸鳖甲抗冻蛋白MpAFP698对酿酒酵母的低温保护作用
2017-06-21张凤娟孙琳洁李素丽马纪
张凤娟,孙琳洁,李素丽,马纪
(新疆大学 生命科学与技术学院,新疆生物资源基因工程重点实验室,新疆 乌鲁木齐, 830046)
荒漠昆虫小胸鳖甲抗冻蛋白MpAFP698对酿酒酵母的低温保护作用
张凤娟,孙琳洁,李素丽,马纪*
(新疆大学 生命科学与技术学院,新疆生物资源基因工程重点实验室,新疆 乌鲁木齐, 830046)
昆虫抗冻蛋白作为天然无毒副作用的低温和冷冻保护剂,在发酵菌种的保藏方面具有很好应用前景。为了验证荒漠昆虫小胸鳖甲(Microderapunctipennis)抗冻蛋白MpAFP698对酵母菌的抗冻和抗低温保护效果,对MpAFP698抗冻蛋白进行原核表达和纯化,获得了具有活性的融合抗冻蛋白MBP-MpAFP698。将质量浓度为1、10、30 μg/mL的MBP-MpAFP698添加到酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)中,在-7和-20 ℃冷冻处理酵母菌液不同时间;以10 μg/mL的抗冻蛋白在4、0、-50 ℃处理酵母菌液,在-20 ℃反复冻融处理,观察菌落形态并统计菌种存活率。结果表明,添加抗冻蛋白组的酵母存活率显著优于未加抗冻蛋白的对照组,1 μg/mL就有保护效果,10 μg/mL保护效果最好,说明昆虫抗冻蛋白能以极低的浓度发挥低温保护作用。
荒漠昆虫抗冻蛋白;酿酒酵母;抗冻保护;细胞存活
抗冻蛋白(antifreeze protein,AFP)是变温生物为适应严酷的寒冷环境而产生的。抗冻蛋白能够降低溶液的冰点但不改变其熔点,从而产生熔点与冰点之间的温度差值,这个差值叫做热滞活性(thermal hysteresis activity,THA),其大小用于指示抗冻蛋白的活性[1-2]。AFP的主要功能包括抑制冰晶生长[3-4]、改变冰晶形态和抑制重结晶[5],并且对细胞膜也有保护作用[6-11]。不同生物的抗冻蛋白活性差异巨大,其中昆虫抗冻蛋白的热滞活性最高[12]。……
