Salt stress improves thermotolerance and high-temperature bioethanol production of multi-stress-tolerant Pichia kudriavzevii by stimulating intracellular metabolism and inhibiting oxidative damage
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: High-temperature bioethanol production benefits from yeast thermotolerance. Salt stress could induce obvious cross-protection against heat stress of Pichia kudriavzevii, contributing to the improvement of its thermotolerance and bioethanol fermentation. However, the underlying mechanisms of the cross-protection remain poorly understood. RESULTS: Salt stress showed obvious cross-protection for thermotolerance and high-temperature ethanol production of P. kudriavzevii observed by biomass, cell morphology and bioethanol production capacity. The biomass and ethanol production of P. kudriavzevii at 45 °C were, respectively, improved by 2.6 and 3.9 times by 300 mmol/L NaCl. Metabolic network map showed that salt stress obviously improved the key enzymes and intermediates in carbohydrate metabolism, contributing to the synthesis of bioethanol, ATP, amino acids, nucleotides, and unsaturated fatty acids, as well as subsequent intracellular metabolisms. The increasing trehalose, glycerol, HSPs, and ergosterol helped maintain the normal function of cell components. Heat stress induced serious oxidative stress that the ROS-positive cell rate and dead cell rate, respectively, rose from 0.5% and 2.4% to 28.2% and 69.2%, with the incubation temperature increasing from 30 to 45 °C. The heat-induced ROS outburst, oxidative damage, and cell death were obviously inhibited by salt stress, especially the dead cell rate which fell to only 20.3% at 300 mmol/L NaCl. The inhibiting oxidative damage mainly resulted from the abundant synthesis of GSH and GST, which, respectively, increased by 4.8 and 76.1 times after addition of 300 mmol/L NaCl. The improved bioethanol production was not only due to the improved thermotolerance, but resulted from the up-regulated alcohol dehydrogenases and down-regulated aldehyde dehydrogenases by salt stress. CONCLUSION: The results provide a first insight into the mechanisms of the improved thermotolerance and high-temperature bioethanol production of P. kudriavzevii by salt stress, and provide important information to construct genetic engineering yeasts for high-temperature bioethanol production.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».