高适应性面包酵母菌株的杂交选育

为了改善耐高糖酵母在不同含糖量面团中的发酵力,首先制备了2 4 0株耐高糖酵母单倍体,通过高麦芽糖发酵筛选培养基筛选出了2 8株麦芽糖发酵性能良好的单倍体菌株,通过测定这些单倍体在无糖面团中的发酵力,发现9株单倍体菌株的发酵力优于或等于其亲本,其中4株为a型,5株为α型。通过它们之间的杂交得到2 0 0株杂交株,在无糖、中糖、高糖面团中测定这些杂交株的发酵力,获得4株在不同含糖量(0～30 % )面团中都具有高发酵力的高适应性面包酵母杂交株。研究表明,来自同一亲本单倍体之间的杂交有可能改善面包酵母的某些特征。     

耐高糖面包酵母单倍体的分离筛选

以耐高糖面包酵母BY-6为出发菌株进行生孢培养制备单倍体,通过单倍体的分离、配型验证和PCR验证,获得6株α型单倍体,5株a型单倍体。通过比较单倍体菌株的生长和发酵性能,筛选出生长性能较好,在高糖模拟面团中产气量较大,并且在高糖面团中发酵力较高的优良单倍体菌株70a和24α,这为后续通过基因工程改造提高面包酵母的高糖耐性奠定了良好的基础。     

快速发酵面包酵母单倍体的筛选及发酵性能研究

以面包酵母BY-14为出发菌株制备单倍体,通过单倍体的分离和配型的鉴定(α/a),获得5株a型,7株α型。比较12株单倍体菌株的发酵性能,筛选出发酵性能及生物量与亲本基本相当、麦芽糖发酵力高及葡萄糖阻遏作用弱的17α和70a单倍体菌株。以亲本BY-14为对照,对这2株单倍体进行不加糖面团发酵力及耗糖曲线的测定,实验结果显示,2株单倍体在葡萄糖基本消耗殆尽后,迟滞期均较短,可以较快地转入麦芽糖的代谢,为后续分子育种提高麦芽糖的利用速度奠定良好基础。     

优良黄酒酵母单倍体的分离筛选

对黄酒酵母进行生孢培养,获得黄酒酵母遗传育种单倍体亲本,分离获得单倍体后确定单倍体配型(a/α).通过单倍体菌株发酵力的测定,研究单倍体在胁迫条件下(高浓度酒精、高浓度糖和高浓度乳酸)的耐受能力,并进行了黄酒发酵实验.通过不同单倍体茵株耐受能力的比较和黄酒发酵酒样中残糖、酒精度以及乙酸乙酯和异戊醇含量的分析,筛选出优良的黄酒酵母遗传育种单倍体亲本a-3和α-1.     

半乳糖发酵优良酿酒酵母单倍体的筛选

筛选半乳糖发酵优良酿酒酵母单倍体,对酿酒酵母AY5进行了单倍体的分离、鉴定,并以酿酒酵母AY5和克鲁维酵母匈3为对照,通过产气性能、耐酒精性能以及半乳糖发酵性能的分析,筛选出性能优良的单倍体菌株10株,其中4株a型、6株α型.筛选的优良单倍体菌株发酵半乳糖速度快,发酵液酒度高,还原糖含量低.     

酿酒酵母产孢培养基的筛选及单倍体的分离

为获得酿酒酵母1450遗传育种单倍体亲本,采用不同的培养基对酿酒酵母1450进行了生孢培养实验,通过优化得出,葡萄酒酵母1450的最适宜的产孢条件是,Mcclary培养基于25～28℃条件下培养6 d,在此条件下,酿酒酵母1450的产孢率为70%左右.子囊孢子分离得到单倍体菌株,通过测定这些单倍体菌株的发酵力和发酵性能,筛选出单倍体S-3为一株优良的酿酒酵母1450遗传育种单倍体亲本.     

高抗逆性面用酵母菌株的开发

面用酵母被广泛用于馒头、包子、面包、糕点等食品的制作。为适应工业化生产需求,选用实验室保存的面包酵母菌株TS1和TCP1作为亲本。先对菌株TCP1进行高糖和丙酸钙梯度驯化,再分别制备两亲本的单倍体,优选发酵性能优良的不同配型单倍体用于杂交,最后对得到的杂合菌株进行筛选,成功获得了3株兼具高糖度和高丙酸耐受特性的面用酵母菌株。发酵活力测试结果表明,相比于亲本TS1,这3株新菌株在20%蔗糖、25%蔗糖、20%蔗糖+1%丙酸钙浓度体系中的发酵性能分别提升了19.8%、33.3%、100.0%。采用驯化和杂交育种相结合的方法,得到了适用于烘焙领域的面用酵母菌株。     

本土葡萄酒酿酒酵母发酵性能的比较

对从河北葡萄产区初筛得到的5株酿酒酵母菌株进行了发酵性能的比较.首先比较其耐糖、耐酒精、耐酸、耐二氧化硫和耐低温性能,随后进一步通过葡萄汁发酵实验比较菌株的发酵力、酒精产率和残糖量,最终筛选出2株发酵性能优良的菌株ZN3和ZN4,具有我国地区特色葡萄酒生产的潜能.     

中性海藻糖酶基因缺失对面包酵母耐冷冻性的影响

研究了中性海藻糖酶基因(NTH1和NTH2)对面包酵母耐冷冻性的影响。通过分析中性海藻糖酶基因缺失突变株和亲本菌株(BY6-9α)的生长曲线、生物量、比生长速率、中性海藻糖酶酶活力、胞内海藻糖含量、胞内海藻糖降解速率、冷冻存活率、冷冻前产气量、比发酵力、冷冻后产气量和相对发酵力,结果表明,中性海藻糖酶基因对酵母生物量、比生长速率、胞内海藻糖含量和比发酵力均无显著影响,而相对于亲本菌株(BY6-9α),TL-101(nth1)和TL-201(nth1 nth2)的胞内海藻糖降解速率分别减慢了9.22%和15.60%,冷冻后CO2产生量分别提高了63.04%和65.22%,-20℃冷冻28 d后冷冻存活率分别提高了91.06%和103.01%,冷冻后相对发酵力分别提高了95.95%和116.04%,这充分说明敲除NTH1基因能明显改善酵母菌株的耐冷冻特性,而且酵母的耐冷冻特性与胞内海藻糖降解速率呈负相关。TL-102(nth2)的耐冷冻特性与亲本菌株无显著差异,说明单敲NTH2基因对酵母耐冷冻性无显著影响。     

产赤酵母融合株RH-UV-L4-F9遗传学和生理学特征的研究

利用细胞融合技术获得了一株高产赤藓糖醇的融合株RH-UV-L4-F9,其发酵能力强,赤藓糖醇产量高。为进一步开发利用此菌株,对融合株及其亲本UV-L4和UV-F9进行细胞体积、生物量、遗传型、DNA含量的测定,又对融合株进行了糖发酵、耐高渗透压性能、遗传稳定性的测定。融合株细胞平均体积为19.960μm2;生物量780.6mg/500mL;可利用葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、棉籽糖,不能利用果糖、乳糖,有耐高渗透性能,为双亲互补的原养型,DNA含量为3.11μg/cell×10-9。     

TOR1基因缺失对酿酒酵母耐受性的影响

酿酒酵母是最常见且应用最为广泛的酵母菌种,是以糖质和淀粉质为原料的乙醇发酵最经典的菌株。在发酵过程中,有很多不可避免的胁迫环境如高温条件、高渗条件等出现,这些胁迫会阻碍细胞生长并降低细胞的发酵能力,给发酵行业带来一定的经济损失。因此,为改善菌种的耐受性,该研究主要以实验室现有菌株AY12a为亲本菌株,URA3基因作筛选标记,通过胞内同源重组,实现TOR1基因的敲除,最终成功构建突变株AY12a-tor1Δ。对酵母进行耐受性的测定,发现AY12a-tor 1Δ具有一定的耐高温性能,在高渗条件下也有一定的耐受性,同时具有一定的氧化环境耐受性。同时将突变株与AY12a进行模拟白酒发酵(玉米浓醪发酵),并对发酵完成后的酒度、残糖、48 h细胞存活率、CO 2失重及发酵时间进行测定。发酵数据显示突变株AY12a-tor 1Δ乙醇产量有所上升,残糖含量下降,48 h细胞存活率没有下降,发酵时间有所延长。     

MSN4基因的过表达对酿酒酵母耐受性的影响研究

以实验室现有菌种AY12a为出发菌株,URA3基因作为筛选标记,利用胞内重组,在MSN4基因的N端加上强启动子PGK1p以实现基因的过表达,最终通过多聚酶链式反应（PCR）验证,成功构建突变株AY12a-msn4。结果表明,该突变株具有一定的耐高温性能,在55 ℃条件下热击后仍能正常生长。同时将突变株AY12a-msn4与出发菌株AY12a进行玉米高温浓醪发酵,并测定发酵完成后的酒精度、残糖、48 h细胞存活率、CO2失重及发酵时间。结果表明,突变株AY12a-msn4发酵液酒精度提高3.85%,48 h细胞存活率上升,残糖含量下降14.5%。     

转录因子MSN2基因过表达对酿酒酵母耐受性的影响

cAMP信号通路在调控酵母细胞代谢、增殖、分化及压力抗性的获得过程中具有重要的作用。工业应用中对酵母的耐受性有很高的要求,在发酵过程中,胁迫环境如高温、高渗透压、营养饥饿和高浓度酒精毒性等不可避免,故而提高酵母菌种的耐受性,可以提高菌种的发酵性能,降低发酵过程中的能量消耗。本文构建的突变株在工业应用方面具有重要的意义。以实验室现有菌种AY12a为出发菌株,URA3基因作筛选标记,利用胞内重组,在MSN2基因的N端加上强启动子PGK1_p以实现基因的过表达,最终通过PCR验证,成功构建突变株AY12a-msn2。对酵母进行耐受性的测定,发现AY12a-msn2不具有一定的耐高温性能。同时将突变株与AY12a进行玉米高温浓醪发酵,并测定发酵完成后的酒度、残糖、48 h细胞存活率、CO_2失重及发酵时间。结果发现突变株AY12a-msn2酒度下降,残糖含量上升,48 h细胞存活率上升,发酵时间较长。     

昌黎产区产酶酵母多样性及其应用潜力分析

利用优选酵母混菌发酵,是改善葡萄酒品质及增香的有效途径。以赖氨酸培养基、WL培养基和产酶筛选培养基为基础,分析了昌黎4个葡萄园土样中产酶酵母的多样性,结果表明,该地区产酶酵母丰富,50%的产酶酵母能同时产2种或2种以上的酶。对产酶酵母酿造因子耐性分析表明,菌株GY1、M9和J24具有高糖耐性,适合于高糖低醇果酒酿造;菌株GY13和M9具有高酒精耐性,酒精含量为15.000%时活性较强;菌株J24和GY1具有高酸耐性,pH 2.5时具有较高活性;7株菌15℃时具有较高活性。综合分析发现,菌株M9(Torulaspora delbrueckii)同时产β-葡萄糖苷酶、果胶酶和纤维素酶,除酸耐性较差外,具有高糖、高酒精度和低温耐性,在高糖低醇果酒酿造中具有很大应用潜力。     

一种猕猴桃果酒专用酵母的高效筛选方法

为探索猕猴桃果酒专用酵母的筛选方法,提高果酒品质,以雅安红阳猕猴桃为原料,从自然糖度（150 g/L）和添加白砂糖达到高糖度（350 g/L）的两组猕猴桃汁发酵液中筛选酵母,对其发酵性能进行测定,并通过微生物质谱检测对其进行菌种鉴定。结果表明,经一级筛选,各分离出3株菌株,编号分别为ZR-1、ZR-2、ZR-3及GT-1、GT-2、GT-3,其中菌株ZR-1及ZR-3被鉴定为柠檬形克勒克酵母（Kloechera apiculate）,其他菌株均被鉴定为酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）。菌株GT-2发酵力最持久,产酒精力最强,发酵液中酒精度达9.5%vol,且对150 mg/L的SO2和pH=3.0的酸性环境的耐受性最强;菌株GT-1对12%vol酒精耐受性最强,原酒感官评分最高。说明以高糖启动自然发酵,从中筛选酵母简便且准确度高,可作为猕猴桃果酒专用酵母的高效筛选方法。     

Effect of Initial PH on Growth Characteristics and Fermentation Properties of Saccharomyces cerevisiae

As the core microorganism of wine making, Saccharomyces cerevisiae encounter low pH stress at the beginning of fermentation. Effect of initial pH (4.50, 3.00, 2.75, 2.50) on growth and fermentation performance of 3 S. cerevisiae strains Freddo, BH8, Nº.7303, different tolerance at low pH, chosen from 12 strains, was studied. The values of yeast growth (OD₆₀₀, colony forming units, cell dry weight), fermentation efficiency (accumulated mass loss, change of total sugar concentration), and fermentation products (ethanol, glycerol, acetic acid, and l ‐succinic acid) at different pH stress were measured. The results showed that the initial pH of must was a vital factor influencing yeast growth and alcoholic fermentation. Among the 3 strains, strain Freddo and BH8 were more tolerant than Nº.7303, so they were affected slighter than the latter. Among the 4 pH values, all the 3 strains showed adaptation even at pH 2.50; pH 2.75 and 2.50 had more vital effect on yeast growth and fermentation products in contrast with pH 4.50 and 3.00. In general, low initial pH showed the properties of prolonging yeast lag phase, affecting accumulated mass loss, changing the consumption rate of total sugar, increasing final content of acetic acid and glycerol, and decreasing final content of ethanol and l ‐ succinic acid, except some special cases. Based on this study, the effect of low pH on wine products would be better understood and the tolerance mechanism of low pH of S. cerevisiae could be better explored in future.     

酿酒葡萄表皮产酶非酿酒酵母的筛选及其产酶特性研究

非酿酒酵母是葡萄酒发酵过程中主要微生物之一,对葡萄酒品质具有重要影响。该研究从新疆昌吉的酿酒葡萄表皮分离产酶非酿酒酵母,基于26S rDNA序列对菌株进行分子生物学鉴定,并研究其产酶特性。结果表明,从酿酒葡萄表皮分离到酵母菌株62株,其中毕菌株CZ4（赤克鲁维酵母（Pichia kluyveri））产β-葡萄糖苷酶活性最高为214.57 U/mL,菌株KS5（葡萄有孢汉逊酵母（Hanseniaspora uvarum））产蛋白酶活性最高为178.56 U/mL,菌株KS3（仙人掌有孢汉逊酵母（Hanseniaspora opuntiae））产脂肪酶活性最高为184.68 U/mL。随着培养时间与SO2、糖以及酒精度的增加,3株高产酶酵母对糖、酒精和SO2耐受性整体呈现先增加后减少的趋势。     

Overexpression of vacuolar H+‐ATPase‐related genes in bottom‐fermenting yeast enhances ethanol tolerance and fermentation rates during high‐gravity fermentation

Vacuolar H⁺‐ATPase (V‐ATPase) is thought to play a role in stress tolerance. In this study it was found that bottom‐fermenting yeast strains, in which the V‐ATPase‐related genes DBF2, VMA41/CYS4/NHS5 and RAV2 were overexpressed, exhibited stronger ethanol tolerance than the parent strain and showed increased fermentation rates in a high‐sugar medium simulating high‐gravity fermentation. Among the strains examined, the DBF2‐overexpressing bottom‐fermenting yeast strain exhibited the highest ethanol tolerance and fermentation rate in YPM20 medium. Using this strain, high‐gravity fermentation was performed by adding sugar to the wort, which led to increased fermentation rates and yeast viability compared with the parent strain. These findings indicate that V‐ATPase is a stress target in high‐gravity fermentation and suggests that enhancing the V‐ATPase activity increases the ethanol tolerance of bottom‐fermenting yeast, thereby improving the fermentation rate and cell viability under high‐gravity conditions. Copyright © 2012 The Institute of Brewing & Distilling     

Identification of <Emphasis Type="Italic">Zygosaccharomyces mellis</Emphasis> strains in stored honey and their stress tolerance

To screen yeast with high sugar tolerance and evaluate their stress tolerance, six yeast strains were selected from 17 stored honey samples. The species were identified through 26S rRNA sequencing. Their stress tolerance was determined via the Durham fermentation method and ethanol production ability was determined via flask fermentation. The results demonstrated that all the six strains were Zygosaccharomyces mellis. Their sugar, ethanol, and acid tolerance ranges were 500–700 g/L, 10–12% (v/v), and pH 2.5–4.5, respectively. The SO₂ tolerance was 250 mg/L. Among the six strains, 6-7431 had the best stress tolerance with sugar tolerance of 700 g/L, ethanol tolerance of 12% (v/v), and acid tolerance of pH 2.5. Furthermore, the strain of 6-7431 had the highest percentage of ethanol production at the same initial sugar content as the other strains. Therefore, the selected six yeast strains would be promising fermentation yeasts for wine-making, ethanol production, or other fermentation purposes.