一、實驗目的
(1)掌握高產穀胱甘肽酵母菌的一般篩選方法。(2)掌握酵母菌種穀胱甘肽的測定方法及其實用性。
二、實驗原理
穀胱甘肽(GSH),即L\|γ\|穀氨酰\|L\|半胱氨酰\|甘氨酸,是生物體內一種重要的活性三肽,由穀氨酸、半胱氨酸、甘氨酸通過肽鍵縮合而成,是細胞內存在的最豐富的小分子硫醇類化合物。自1921年Hopkins首先發現穀胱甘肽的存在以來,GSH不僅作為試劑廣泛應用於醫學、生物學、化學和生物化學的研究測定中,而且成為一種重要的生物化學藥物。穀胱甘肽作為機體內重要的生物活性巰基物質,對維持生物體內合適的氧化還原環境起著重要的作用。在人體中具有解毒、抗氧化和防衰老的生理功能,直接或間接地參與蛋白質和DNA的合成、物質的運輸和細胞的保護作用,應用前景廣闊。人體所需的GSH可部分從各種食物中攝取,但因飲食結構、年齡和適應力的不同,體內GSH的供應會不足。為了維持體內GSH的平衡,適當補充GSH對健康是十分必要的。穀胱甘肽廣泛存在於動物、植物及微生物體內,其中以酵母、穀物種子、胚芽、人體和動物的心髒、肝髒、腎髒、紅細胞及眼睛晶狀體中含量最高。GSH在釀酒酵母中含量極高,達(100~1000)mg/100g,可以直接食用食品中的營養酵母以獲取GSH,因此工業上篩選GSH產量高的菌株一般來源於釀酒酵母。穀胱甘肽(GSH)的測定方法有高效液相色譜法、5,5\|二巰基\|2\|硝基苯甲酸法(DTNB)、一溴代胺熒光標記法、四氧嘧啶法、亞硝基鐵氰化鈉以及碘量法等。這些方法有的利用GSH的巰基反應,有的利用GSH的還原反應,各有優缺點。三、材料和方法(一)樣品采集和菌種來源市售的麵包酵母菌粉,或者澱粉和糖類的食物如麵包、饅頭等在溫度高於20℃條件下經幾天放置已經發酵的樣品。
(二)培養基(1)YEPD培養基(斜麵培養及平麵純化用):葡萄糖20g,蛋白腖20g,酵母膏10g,瓊脂糖20g,水1000mL,pH60。(2)種子培養基:葡萄糖20g,蛋白腖20g,酵母膏10g,水1000mL,pH60。(3)搖瓶培養基:酵母膏5g,葡萄糖30g,(NH4)2SO450g,KH2PO460g,K2SO436g,MgSO415g,FeSO40008g,MnSO40008g,水1000mL,pH60。
(三)主要儀器紫外分光光度計、高效液相色譜儀(配紫外檢測器)。
(四)主要試劑
(1)磷酸鹽緩衝液:取磷酸二氫鈉680g,庚烷磺酸鈉220g,用磷酸調pH至30,加超純水定容至1L。(2)Tris\|HCl緩衝液:用Tris生化試劑加超純水配製,用鹽酸調pH至8,濃度為025mol/L。(3)DTNB(5,5\|二巰基\|2\|硝基苯甲酸)溶液:用DTNB生化試劑加005mol/L磷酸鹽緩衝液配成001mol/L的溶液,存於棕色瓶中,置低溫暗處備用,使用時用025mol/LTris\|HCl緩衝液配成01mmol/L的DTNB溶液。(4)磺基水楊酸溶液:取磺基水楊酸60g,加水定容至100mL,質量濃度為60g/L。
四、實驗步驟
(一)菌種分離和純化將采集的樣品在種子培養基中富集培養,30℃,200r/min,12h,用無菌水稀釋到10-5,10-6,10-7,塗布到YEPD平板上。挑起單菌落,在YEPD培養基進行劃線分離純化,得到純化菌株,鏡檢,保留酵母菌株,將生長良好的菌種接種斜麵保藏。