1 广西科学院生物物理实验室, 广西 南宁 530007
2 广西大学行健文理学院, 广西 南宁 530004
3 广西职业技术学院食品与生物技术系, 广西 南宁 530226
4 美国东卡罗来那大学物理系, 北卡罗来那州格林维尔 NC27858
应用拉曼光谱学结合奇异值分解方法在单细胞尺度上对杀虫贪铜菌(C. necator) H16 菌株在不同的氮源下合成聚β-羟基丁酸(PHB)的代谢动态进行分析。结果显示，硫酸铵是PHB 发酵的理想氮源，对应PHB 发酵速度、效率和产量在测试氮源中表现最好。奇异值分解结果显示，源自RNA、DNA、蛋白质和PHB 的拉曼峰是发酵的主要特征，随着发酵进程的延伸，菌体细胞差异、产物含量差别逐渐增大。分析PHB 产物快速合成过程，可见表征核酸、蛋白质和PHB 的782、1574、1660、1732 cm-1 等峰的强度变化活跃；不同氮源下，782 cm-1 峰与1660 cm-1 峰的强度呈正相关，而1660 cm-1 峰与1732 cm-1 峰的强度呈负相关。因此，不同氮源可能影响细胞的RNA 代谢和蛋白质代谢，从而间接影响PHB 的合成。拉曼光谱结合数据挖掘技术可以分析微生物发酵过程中的代谢信息，从分子光谱的角度为寻找最佳的发酵条件提供新的信息。
生物光学 拉曼光谱 奇异值分解 氮源 聚β-羟基丁酸 单细胞分析
1 广西科学院 生物物理实验室，南宁 530007
2 广西大学 行健文理学院，南宁 530004
应用喇曼光谱和单细胞分析技术监测非发酵底物形成的不同高渗透压对酿酒酵母乙醇发酵的影响，及发酵过程胞内主要生物大分子的变化动态，以期从光谱学角度获知酵母细胞乙醇耐受的分子机制.结果显示，渗透压的升高明显延缓酵母细胞的生长、底物消耗和产物生成，但在2.0 mol/L山梨醇下乙醇的最终产量高于对照组.主成分分析显示，不同渗透压主要影响酵母细胞光谱的1 300～1 306和1 443 cm－1等源自脂类物质的喇曼峰，说明渗透压影响了胞内脂类物质的合成.主特征峰强度的动态变化显示，高渗透压会显著影响782、1 301、1 602和1 657 cm－1峰所表征物质的合成时间和强度，进而影响细胞的代谢方向.结果表明耐高渗菌株能适应高渗环境，调整胞内组分含量，实现高产发酵.
喇曼光谱 渗透压 乙醇 酵母 单细胞分析 Raman spectroscopy Hyperosmosis Ethanol Yeast Singlecell analysis
