標(biāo)題:蔗糖代謝驅(qū)動碳氧化還原平衡以消除釀酒酵母Crabtree效應(yīng)
2025年6月5日,湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與質(zhì)量安全研究所單楊院士團隊在國際頂級期刊《Nature Communications》(Q1,IF: 14.7)發(fā)表題為“Sucrose-driven carbon redox rebalancing eliminates the Crabtree effect and boosts energy metabolism in yeast”的研究性原創(chuàng)論文。湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與質(zhì)量安全研究所單楊院士與劉娟研究員為論文的通迅作者,2021級博士生肖志強為論文的第一作者。
成果介紹
釀酒酵母(
Saccharomyces cerevisiae)在葡萄糖充足條件下會優(yōu)先通過酒精發(fā)酵而非呼吸作用產(chǎn)生能量,這一現(xiàn)象被稱為 Crabtree effect效應(yīng) 。這種發(fā)酵途徑的低能量效率限制了生物量的積累和非乙醇類化學(xué)品的合成,尤其是在需要大量還原力的情況下。
具體而言,該研究通過引入蔗糖磷酸化途徑并敲除磷酸葡萄糖異構(gòu)酶基因PGI1,成功解耦了釀酒酵母的糖酵解與呼吸作用,使其代謝轉(zhuǎn)向Crtabtree陰性狀態(tài),從而顯著減少了碳源浪費并提高了能量代謝效率。該研究成功克服了釀酒酵母的Crabtree效應(yīng),為微生物高效合成高附加值化學(xué)品提供了新思路。
圖文欣賞
編輯:閻一鳴;責(zé)編:張睿梅
https://doi.org/10.1038/s41467-025-60578-8
為貫徹落實《中共中央國務(wù)院關(guān)于全面推進美麗中國建設(shè)的意見》《關(guān)于建設(shè)美麗中國先行區(qū)的實施意見》和“健康中國2030”國家戰(zhàn)略,全面加強農(nóng)業(yè)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保護,推進美麗鄉(xiāng)村建設(shè),加快農(nóng)產(chǎn)品加工與儲運產(chǎn)業(yè)發(fā)展,實現(xiàn)食品產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)方式、技術(shù)創(chuàng)新、環(huán)境保護等方面的全面升級。由 中國工程院主辦, 中國工程院環(huán)境與輕紡工程學(xué)部、北京食品科學(xué)研究院、湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、岳麓山工業(yè)創(chuàng)新中心承辦, 國際食品科技聯(lián)盟(IUFoST)、國際谷物科技協(xié)會(ICC)、湖南省食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會、洞庭實驗室、湖南省農(nóng)產(chǎn)品加工與質(zhì)量安全研究所、中國食品雜志社、中國工程院Engineering編輯部、湖南大學(xué)、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)、中南林業(yè)科技大學(xué)、長沙理工大學(xué)、湘潭大學(xué)、湖南中醫(yī)藥大學(xué)協(xié)辦的“ 2025年中國工程院工程科技學(xué)術(shù)研討會—推進美麗鄉(xiāng)村建設(shè)-加快農(nóng)產(chǎn)品加工與儲運產(chǎn)業(yè)發(fā)展暨第十二屆食品科學(xué)國際年會”,將于2025年8月8-10日在中國 湖南 長沙召開。
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