系统生物学分析pH对Bacillus coagulans中的乳酸酸发酵的影响 在混合碳源下
1State Key Laboratory of Bioreactor Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai, China.
Biotechnology and bioengineering
|June 12, 2025
概括
环境pH显著影响Bacillus coagulans中的微生物代谢. 较低的pH值会将碳流转向高ATP基酶通路,从而增加酸盐和减少乳酸盐的产生.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 代谢工程是代谢工程.
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 环境pH对于微生物代谢和工业过程至关重要.
- 了解pH对混合碳来源利用的影响至关重要,但人们对其了解甚少.
- 细菌凝血菌的新陈代谢因pH值而变化,影响产品产量.
研究的目的:
- 研究pH对Bacillus coagulans碳源利用和代谢途径的动态影响.
- 在混合碳条件下阐明pH依赖的代谢转变背后的机制.
主要方法:
- 用一种受酶约束的基因组规模代谢模型进行动态模拟.
- 综合转录和代谢组数据,分析pH值为5.5,6.0和6.5.5的代谢差异.
- 在关键的代谢途径中检查了流量分布,包括糖解.
主要成果:
- 在测试的pH值中,在糖解路径中观察到显著的流量差异.
- pH值的变化改变了微生物的能量需求和代谢策略.
- 在pH值为5.5时,增加碳流向基酶途径的增加增加了ATP产量,支持了酸应激适应和氨基酸代谢.
结论:
- 凝血杆菌采用不同的代谢策略,在不同的环境酸度下维持细胞内pH稳态.
- pH影响碳分配,在酸性压力下有利于高ATP通路,导致乙酸和乳酸的产生发生变化.
- 全球代谢途径的反应是由不同的pH条件触发的,突出显示微生物代谢的适应性.


