pH和Ca2+协同作用对酵母代谢及细胞膜功能的影响

许艳俊 李静媛

（1. 山西农业大学食品科学与工程学院，太谷 030801；2. 青岛农业大学食品科学与工程学院，青岛 266109）

酵母菌在工业领域中的许多方面发挥着重要的作用，但工业生产环境对于酵母并非最佳的生理环境，基中包括葡萄酒的酿造环境［1］。在发酵过程中酵母会受到各种环境因素的影响，目前已有大量文献报道了单一环境条件对酵母的影响，如温度、酒精、渗透压等［2］。但实际生产中酵母菌面对的环境通常是由几种因素共同作用的［3］。通过文献检索发现，目前对两种或两种以上环境因素共同作用的研究相对较少［4］。

较低的pH 值（通常低于4）是酵母所面临的主要胁迫［5］。培养液中的pH值，即氢离子浓度会影响酵母原生质膜所带的电荷，引起原生质膜对某些离子渗透性的改变，从而影响酵母细胞对某些重要离子的吸收［6］。

无机离子（如Ca2+、Mg2+、Zn2+和K+等）是酵母细胞生长所必须的营养元素［7］，其中Ca2+在保护细胞膜结构和功能的完整，稳定细胞壁的结构，调节酶的活性等方面发挥重要的作用［8］。除此之外，作为第二信使，由钙调蛋白（Ca2+/calmodulin）调控的生物信号传导在细胞应对环境压力时起着关键作用［9］。目前研究表明Ca2+的存在可以缓解发酵过程中酒精胁迫所带来的毒害作用。前期的研究亦得到同样的结论，同时还发现Ca2+可以提高质膜H+-ATPase 的活性［10］。质膜 H+-ATPase是细胞质膜上的一种重要功能蛋白，其活性依赖于介质阳离子的浓度，如 Mg2+、K+、Ca2+等［11］。H+-ATPase 能水解ATP产生能量，利用水解ATP产生的能量将细胞质膜内侧的H+泵到质膜外侧，产生跨膜pH梯度，起到平衡pH的作用［12］。……