乳酸克鲁维酵母的生理特征及工业应用！

 

乳酸克鲁维酵母（Kluyveromyces lactis）是克鲁维酵母属下的一种酵母菌，研究开始于上世纪50年化末。当时获得的大部分该酵母菌株都分离自系列的牛奶制品中，如马奶酒、希腊奶酪等乳制品。乳酸克鲁维酵母是生物技术科学领域非常重要的非酿酒酵母之一，其意义主要体现在两个方面：在食品行业中安全应用的历史和工业规模化生产酶的能力。

 

一、菌种简介

平台编号：bio-105141

规格：freeze-dried

拉丁属名： Kluyveromyces lactis

菌株名称：乳酸克鲁维酵母

注意事项：仅用于科学研究或者工业应用等非医疗目的，不可用于人类或动物的临床诊断或治疗，非药用，非食用

 

二、产品概述

Kluyveromyces lactis (Dombrowski) van der Walt  拉丁名

ATCC 8585 编号

Strain Designations 菌种别名 [61, type C, CBS 2359, CCRC 21716, DSM 70799, IFO 1267, NRRL Y-1140, VKPM Y-1174]

Application 用途

Degrades whey permeate

Hydrolyzes whey lactose

Produces L-methionine

Produces beta-galactosidase beta-D-galactosidase

Produces killer toxin

Produces L-methionine from whey permeate

Biosafety Level 安全等级 1

Biosafety classification is based on U.S. Public Health Service Guidelines, it is the responsibility of the customer to ensure that their facilities comply with biosafety regulations for their own country.

Product Format 提供形式 freeze-dried

Storage Conditions 培养条件

Frozen 冷冻物 : -80°C or colder

Freeze-Dried 冻干物 : 2°C to 8°C

Live Culture: See Propagation Section

Type Strain 模式菌株 no

Genotype a [k1+ k2+]

Preceptrol no

Genome Sequenced Strain

Yes

Mating Type Mates with ATCC 8651

Ploidy haploid

Comments 注释 Regulation of pyruvate dehydrogenase activity by E1alpha subunit levels

Resistant to killer toxin produced by Schwanniomyces occidentalis (ATCC 44252)

Carries two linear DNA plasmids, pGK11 and pGK12

Transcriptional regulation of beta-galactosidase gene

Effect of lactose permeabilization on beta-galactosidase production

Nonflocculating

Killer, immune

Genome sequencing strain (Genolevures Consortium, France).

Sequenced mitochondrial genome.

Medium 培养基 ATCC Medium 200: YM agar or YM broth

ATCC Medium 28: Emmons' modification of Sabouraud's agar

ATCC Medium 1245: YEPD

Growth Conditions 生长条件

Temperature 培养温度 : 24°C to 26°C

Atmosphere 需氧情况 : Typical aerobic

Sequenced Data

18S ribosomal RNA gene, partial sequence; internal transcribed spacer 1, 5.8S ribosomal RNA gene, and internal transcribed spacer 2, complete sequence; and 26S ribosomal RNA gene, partial sequence

D1D2 region of the 26S ribosomal RNA gene

Name of Depositor 寄存者 Lederle Labs.

Chain of Custody 来源国家 ATCC <-- Lederle Labs. <-- N.C. Laffer 61, type C (Zygosaccharomyces lactis)

Isolation 分离基物 Creamery, USA

Cross References

Nucleotide (GenBank) : KU729077 ITS including 5.8S rRNA gene

Nucleotide (GenBank) : KU729173 D1/D2 region of 28S rRNA gene

Nucleotide (GenBank) : X72499 nucleotide sequence of KlGGS1 gene

Nucleotide (GenBank) : X81421 K.lactis gene for alpha-alpha-trehalose 1-D-glucohydrolase.

Nucleotide (GenBank) : CR382121 Kluyveromyces lactis strain NRRL Y-1140 chromosome A complete sequence.

References 参考文献

Gunge N, et al. Isolation and characterization of linear deoxyribonucleic acid plasmids from Kluyveromyces lactis and the plasmid-associated killer character. J. Bacteriol. 145: 382-390, 1981. PubMed: 6257636

Wickerham LJ, Burton KA. Occurrence of yeast mating types in nature1,3. J. Bacteriol. 63: 449-451, 1952. PubMed: 14938317

Lacy LR, Dickson RC. Transcriptional regulation of the Kluyveromyces lactis beta- galactosidase gene. Mol. Cell. Biol. 1: 629-634, 1981. PubMed: 9279376

 

三、生理特征

乳酸克鲁维酵母的细胞形态一般为球形或橄揽形，与酿酒酵母的细胞形态有些相似。虽然茵株间的自然习性有一定差别，但是乳酸克鲁维酵母的绝大多数菌株都分离自主要碳源为乳搪的牛奶制品中。这些菌株在以乳糖为碳源的培养基中生长良好而酿酒酵母则不能在这样的培养基中生长，因为酿酒酵母中缺少乳糖利用的相关基因。另外与酿酒酵母比较，在酿酒酵母中发酵代谢占主导地位，而包括乳酸克鲁维酵母在内的一些其他酵母种类，从本质上来说是属于好氧微生物。

 

四、糖类及能量代谢

乳酸克鲁维酵母在有氧的巧养条件下可以在半乳糖、乳糖、庶糖和遣巧糖等糖类的培养基中生长，而在氧气化用受限的低氧或无氧状态下则不能生长，这就所谓的"克鲁维效应"。这种现象的产生最巧的解释是乳酸克鲁维酵母在厌氧的条件下缺少运输糖类的能力。在严格的庆氧条件下乳酸克鲁维酵母不只是不能在葡萄糖中生长，而是不能在任何糖类中生长，即使在加入如麦角固醇和不饱和脂肪酸作为"存活因子"的培养条件下也是同样的结果。能够利用乳糖是乳酸克鲁维酵母的重要特性。乳酸克鲁维酵母对葡萄糖利用的初始磷酸化是通过RAG5基因编码的己糖激酶实现的。

 

五、工业应用

乳酸克鲁维酵母是生物技术科学领域非常重要的非酿酒酵母之一，其意义主要体现在两个方面:在食品行业中安全应用的历史和工业规模化生产酶的能力。1993年，第一次有文献综述了其作为异源蛋白表达系统的应用，文中提及了已有8种蛋白在这一系统中成功获取表达。到今天，这一数量己增长到40多种。

乳酸克鲁维酵母作为蛋白表达系统在食品行业的成功应用，意味着其也可以应用于医药行业进行大规模的药用蛋白的生产。事实上，许多药用相关蛋白已在乳酸克鲁维酵母中成功表达，比如哺乳动物蛋白白介素1-P、干扰素α、β-乳球蛋白、溶菌酶和胰岛素前体等。在医药领域的应用，乳酸克鲁维酵母(和其他酵母、真菌表达系统一样)的一个缺点就是对分泌的蛋白都会进行一定的糖基化修饰，并且这种修饰与人体内糖基化模式是不同的，这会对药用蛋白的半衰期、组织分布和免疫原性产生不利的影响。当然，通过改变酵母体内糖基化的方式，使其生产的蛋白能够满足人体内的糖基化模式，是可以使药用蛋白发挥效果的，这一有前景的技术对于乳酸克鲁维酵母也是适用的。