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MVA途径的主要产物多为萜类物质,包括麦角固醇、CoQ、β-胡萝卜素、虾青素等,分别可以参与细胞膜的合成、呼吸链中的电子传递和对细胞内氧化还原电势的调节,是生物体不可或缺的一条重要的代谢途径,通过发酵生产的CoQ10可作为医疗保健食品,β-胡萝卜素和虾青素则已被作为食品添加剂而广泛使用,因此通过微生物发酵生产MVA代谢途径的各种终产物有非常好的市场前景。脂肪酸在细胞中具有很重要的生理意义,如参与细胞膜合成、作为碳源提供乙酰辅酶A和能量,甚至在植物和一些昆虫中可以参与细胞信号转导。MVA途径和脂肪酸合成的反应底物同样是乙酰辅酶A,因此两者在底物水平可能会相互影响。一些多不饱和脂肪酸还可能通过增大细胞的氧化压力调节细胞内还原性物质的合成。由于各类脂肪酸在细胞内占有较大比例且价格相对低廉,因此若能揭示脂肪酸与MVA途径之间的相互关系,不但会带来较大的经济收益,同时还可以更加明确脂肪酸在生物体中的定位,为一些重要代谢途径的进化、演变历程提供依据,甚至在医疗方面为与脂肪酸代谢或甲羟戊酸途径相关的疾病提供治疗思路。本课题通过向粘红酵母(Rhodotorula glutinis As2.102),毕赤酵母(Pichia pastoris Gs115),热带假丝酵母(Candida tropicalis),酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和三孢布拉霉(Blakeslea trispora)五种菌株中添加油酸、亚油酸、硬脂酸等不饱和脂肪酸,对这些菌株中MVA途径的各代谢终产物含量进行测定,并着重研究了添加不同脂肪酸后各代谢中间体在粘红酵母中的变化趋势,证明:(1)菌体对脂肪酸的利用有偏好性,这可能和其细胞膜的脂肪酸组成有关。(2)不饱和脂肪酸主要是通过增大氧化压力实现对MVA途径的调节,由于不同菌株对氧化压力的耐受能力不同,因此其能够利用的不饱和脂肪酸的种类也不同。同种菌对不饱和脂肪酸的偏好并不一定是按照不饱和度的高低排列的。(3)对于大多数对菌体生长有促进作用的脂肪酸来说,无论高浓度添加还是低浓度添加均有增产效果,并且往往低浓度添加的效果要优于高浓度添加。这说明外加的脂肪酸作为碳源为MVA途径提供更多代谢底物的作用可能是次要的。(4)脂肪酸可以通过调节乙酰辅酶A的代谢流向增加MVA途径的代谢通量,但调节方式各有不同,有的通过直接参与细胞膜合成而降低细胞对脂肪酸合成的需求,有的通过β-氧化提供额外的乙酰辅酶A,还有的可以通过反馈抑制直接减少脂肪酸的合成。(5)即使同样是直链饱和脂肪酸,细胞对其利用率也是不同的,甚至有些饱和脂肪酸可能有细胞毒性,但这种毒性的大小存在菌株差异。(6)α-亚麻酸等脂肪酸似乎可以通过调节MVA途径中某些酶的活性,实现对特定产物的增产作用。