THI3/BAT2基因缺失酿酒酵母菌构建及其在黄酒酿造中的应用

为探究酿酒酵母支链氨基酸转氨酶编码基因（BAT2基因）和类丙酮酸脱羧酶编码基因（THI3基因）的缺失对黄酒中高级醇的影响,以酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）菌XF1的单倍体XF1a7/XF1α6和THI3基因缺失菌XF1-T的单倍体XF1a7-T/XF1α6-T为原始菌,采用Cre/loxP重组系统构建了BAT2单基因缺失和THI3/BAT2双基因缺失的双倍体酵母重组菌XF1-B和XF1-TB。将XF1、XF1-B和XF1-TB进行黄酒发酵,实验结果表明,重组菌XF1-B、XF1-TB与原始菌XF1的生长性能相似、发酵性能无差异,重组菌XF1-B、XF1-TB酿造黄酒的异戊醇分别降低了18.12%、26.06%,异丁醇分别降低了35.21%、18.83%,正丙醇分别提高了15.42%、32.75%,总高级醇分别为269.59 mg/L、270.77 mg/L,分别降低了15.65%、15.28%。XF1-B和XF1-TB酿造黄酒中异戊醇/异丁醇比值分别为3.24和2.34,降低了27.78%。综上,重组菌XF1-B和XF1-TB都有效降低了黄酒中总高级醇含量,而且XF1-TB与XF1-B相比异戊醇/异丁醇比值显著降低,这能够降低黄酒“上头”的醉度,有效提高黄酒品质。     

BAT2缺失酿酒酵母基因工程安全菌株的构建及其杂交育种

为了获得低产高级醇基因工程安全菌株,首先将带有Cre重组酶编码基因的pGAPZA质粒转入BAT2缺失单倍体突变株A8-B和C22-B中,利用Cre/loxp系统去除G418抗性基因(KanMX),获得酿酒酵母单倍体突变株ΔBAT2a和ΔBAT2α。然后将这2株单倍体杂交成双倍体菌株ΔBAT2,该菌株具有良好的遗传稳定性。以野生菌株AY15和2株单倍体出发菌株为对照,对基因工程安全菌株进行白酒发酵试验,实验结果显示,基因工程安全菌株ΔBAT2与出发菌株相比,CO2失重高,残糖低,乙醇含量高;与野生菌株AY15相比,异丁醇、异戊醇、总高级醇生成量分别降低50.00%、33.40%和30.57%。     

乙醇脱氢酶Ⅰ基因敲除的酿酒酵母重组菌构建的初步研究

本实验根据酿酒酵母乙醇代谢途径,构建一株低乙醇产量的酿酒酵母基因工程菌株,以满足人们对低醇啤酒的需要.利用抗性基因筛选基因敲除突变体的方法,通过引物L1和L2扩增潮霉素B基因(两翼与酿酒酵母同源),按常规醋酸锂法转化酵母细胞后,筛选标记与酵母adh Ⅰ基因发生同源重组,得到一株ADH Ⅰ酶活性降低的工程菌株.发酵实验结果表明,转化菌株乙醇含量平均值为1.8%(V/V),较原始菌株低了65%.说明转化菌株体内乙醇生成途径受到干扰.     

酿酒酵母苏氨酸合成酶缺失对高级醇生成量的影响

通过构建酿酒酵母苏氨酸合成酶基因(THR4)缺失的工程菌株,研究该基因对酿酒酵母高级醇生成量的影响。以质粒pUC-19为载体,KanMX抗性基因为筛选标记,构建了重组质粒pUC-TABK,经PCR扩增得到YAKanMX-YB重组盒,并以酿酒酵母AY15单倍体α5为出发菌株,通过醋酸锂转化和G418抗性筛选,获得THR4基因缺失的突变株α5-T7。将转化子和亲本菌株分别进行模拟酒精发酵及酒精浓醪发酵,发酵结束后进行发酵性能和高级醇生成量的测定。结果显示,与亲本菌株相比,突变株正丙醇生成量分别提高了1.61倍和2.6倍,异戊醇生成量分别提高了0.27倍和0.24倍,而异丁醇生成量没有明显差异,表明THR4基因缺失会使酿酒酵母高级醇特别是正丙醇生成量提高。     

乙酰辅酶A含量对酿酒酵母乙酸乙酯合成的影响

通过缺失乙酰辅酶A水解酶（ACH）基因和过表达乙酰辅酶A合成酶（ACS）基因技术提高酿酒酵母合成乙酰辅酶A（acetyl- CoA）能力的同时,过表达醇酰基转移酶（ATF）基因,提高乙酸乙酯合成能力,并考察acetyl-CoA含量对酿酒酵母合成乙酸乙酯能力的影响。结果表明,敲除ACH1基因、且在敲除ACH1基因基础上过表达ACS1、ACS2基因均能提高酿酒酵母Acetyl-CoA含量,进而提高乙酸乙酯含量。较亲本菌株α5,缺失突变株α5ΔACH1、重组菌株α5-A1、α5-A2的Acetyl-CoA的含量均分别提高了52.5%、80.33%、52.79%,乙酸乙酯含量分别提高10.59%、26.12%、23.70%。在敲除ACH1基因、过表达ACS1和ACS2基因的基础上同时过表达ATF1基因,得到工程菌株A1-ATF1和A2-ATF1,较亲本菌株α5,乙酸乙酯含量分别提高226.09%、530.43%、289.57%,工程菌株A1-ATF1乙酸乙酯产量最高,为72.52 mg/L。研究表明,提高乙酰辅酶A含量能够促进乙酸乙酯的合成,为提高乙酸乙酯生成量提供了新思路。     

乙醇脱氢酶I基因敲除的酿酒酵母重组菌构建的初步研究

本实验根据酿酒酵母乙醇代谢途径,构建一株低乙醇产量的酿酒酵母基因工程菌株,以满足人们对低醇啤酒的需要。利用抗性基因筛选基因敲除突变体的方法,通过引物L1和L2扩增潮霉素B基因(两翼与酿酒酵母同源),按常规醋酸锂法转化酵母细胞后,筛选标记与酵母adhI基因发生同源重组,得到一株ADHI酶活性降低的工程菌株。发酵实验结果表明,转化菌株乙醇含量平均值为1.8%(V/V),较原始菌株低了65%。说明转化菌株体内乙醇生成途径受到干扰。     

乙醛脱氢酶基因过表达酿酒酵母在黄酒中降高级醇作用

为降低黄酒中高级醇产量,以酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）单倍体菌株AY12α为出发菌,利用同源重组技术构建乙醛脱氢酶基因过表达菌株,并在不同黄酒发酵工艺下探究其对酿酒酵母产高级醇的影响。结果表明,成功构建了5株乙醛脱氢酶基因（ALD2、ALD3、ALD4、ALD5和ALD6）过表达菌株,在大米加麦曲的传统黄酒发酵工艺下,所有改造菌株均可以促进乙酸、降低高级醇的生成,其中改造菌株α-ALD6效果最显著（P＜0.01）,乙酸产量是出发菌AY12α的2.92倍,总高级醇产量下降72.04%。在不同发酵工艺中,改造菌株α-ALD5与α-ALD6均可显著促进乙酸、降低高级醇生成（P＜0.01）;在纯种根霉曲做糖化剂的发酵工艺中,改造菌株在培菌糖化24 h后接入降高级醇效果更好。与纯种根霉曲相比,改造菌株以麦曲作糖化剂时降高级醇效果更好,且改造菌株α-ALD6在大米加麦曲的传统黄酒发酵工艺下降高级醇效果最好。     

BAT基因改造对酿酒酵母高级醇生成量的影响

酿酒酵母BAT基因编码支链氨基酸转氨酶,其中BAT1和BAT2基因分别编码线粒体和细胞质氨基酸转氨酶,位于细胞不同的位置导致二者的生理功能有所差异,BAT1基因在线粒体中倾向催化α-酮酸合成氨基酸,细胞质中的BAT2基因将氨基酸转化为α-酮酸,通过敲除BAT2以减少α-酮酸合成,过表达BAT1以增加α-酮酸消耗达到降低酿酒酵母高级醇的合成的目的。本研究以酿酒酵母AY15单倍体α5为出发菌株,结合融合PCR技术构建重组质粒p UC-BABPB1K,获得BA-PGK-BAT1-BB重组盒,并利用醋酸锂转化法和同源重组技术筛选出缺失BAT2基因同时过表达BAT1基因的突变株B-8,将其和亲本菌株α5、BAT2基因缺失菌株α5ΔBAT2进行酒精发酵实验,发酵结束后进行发酵性能和高级醇的测定。实验结果表明,与亲本菌株相比,异丁醇降低了25%,异戊醇降低了15%,活性戊醇降低了30%;与α5ΔBAT2菌株相比,异丁醇提高了0.5倍,异戊醇增加了0.1倍,活性戊醇增加了0.3倍。     

酿酒酵母乙醇脱氢酶Ⅱ基因反义干扰及对乙醇发酵的影响

通过构建酿酒酵母沉默表达载体PURH-ADH2,使ADH2基因在PGK强启动子、CYC1终止子在特定区域内进行干扰和表达。采用Bam HI和Xmal I限制性内切酶对SADH2基因和PURH质粒进行双酶切,构建反义重组表达质粒PURH-SADH2,通过高效酵母转化法和电转法将重组质粒组件转化至酿酒酵母SY01细胞中,获得阳性克隆菌株JY01。酿酒酵母JY01突变菌株与出发菌株SY01和Y01发酵试验结果相比,JY01甘油脱氢酶酶活比出发菌株Y01与SY01分别下降了16.31%和13.5%;当酿酒酵母Y01、SY01和JY01菌株发酵36~60 h时,JY01菌株甘油含量相比Y01分别下降了16.34%、14.25%、14.89%;当酿酒酵母突变菌株发酵48 h时,Y01、SY01和JY01的乙醇浓度分别为6.243 g/100 m L、7.145 g/100 m L和7.288 g/100 m L,酿酒酵母JY01发酵液乙醇量比比原始菌株Y01乙醇含量提高了14.33%。结果表明通过反义干扰ADH2基因5’UTR序列,能有效干扰酵母工程菌株ADH2转录与表达,削弱甘油积累途径,促进乙醇代谢途径。     

LEU1基因缺失对酿酒酵母高级醇生成量的影响

LEU1基因编码异丙基苹果酸合成酶,为了研究该基因对酿酒酵母高级醇生成量的影响,以酿酒酵母AY15单倍体A8为出发菌株,通过构建重组质粒p UC-LABK获得LA-Kan MX-LB重组盒,并利用醋酸锂转化法和同源重组技术,筛选出LEU1基因缺失的突变株A-L9。将突变株和亲本菌株分别进行酒精发酵实验,发酵结束后进行发酵性能和高级醇生成量的测定。两种发酵条件下的实验结果表明,与亲本菌株相比,突变株的正丙醇生成量分别提高了0.18倍和0.47倍,异丁醇的生成量分别提高了0.52倍和1.58倍,而异戊醇的生成量则分别降低了0.29倍和0.51倍。     

黄酒酵母HO基因的敲除及其对黄酒发酵的影响

为对黄酒酵母菌株的遗传学进行研究,对黄酒酵母利用基因敲除技术敲除HO基因,通过Mcclary产孢培养基于25?℃条件下培养5～7?d,得到a和α两种不同配型且配型不会发生转变的黄酒酵母单倍体菌株,通过群体杂交,成功获得了全敲除HO基因的二倍体酿酒酵母菌株黄酒酵母11-1-HOΔ,用于黄酒发酵实验。结果表明：通过基因工程手段敲除HO基因对黄酒发酵无显著影响,可用于工业生产中,且黄酒酵母11-1-HOΔ具有代表性,获得的单倍体是进一步研究黄酒酵母遗传基础和代谢机制的重要材料。     

糯米酒酿造酵母的优选

为了优选酵母菌种,改善液态发酵糯米酒的口感,采用酿酒酵母SJ4、扣囊复膜酵母3-1Y、粟酒裂殖酵母SP单菌种发酵及酿酒酵母/扣囊复膜酵母(1∶1)、酿酒酵母/粟酒裂殖酵母(1∶1)、酿酒酵母/扣囊复膜酵母/粟酒裂殖酵母(1∶1∶1)混合菌种发酵方式酿造糯米酒,通过曲线下面积(AUC)、主成分分析(PCA)对糯米酒风味物质及理化指标进行分析。结果表明,扣囊复膜酵母3-1Y与酿酒酵母SJ4(1∶1)混合发酵时AUC值最小,为9 371,相对贡献值最大,为3.448 7;糯米酒中总酸和氨基酸态氮含量有所提高,产品共检测了12种风味物质,总酯含量有增加,甲醇及高级醇有所降低,感官评分为7分,最适用于糯米酒的发酵。     

红曲黄酒酿造用曲及传统酿造过程中酵母菌的多样性研究

目的:探讨红曲黄酒酿造用曲中酵母菌多样性以及传统酿造过程中酵母菌菌群结构变化,为我国传统红曲黄酒中酵母菌资源的利用和对传统酿酒的有效控制及现代化酿酒新工艺的建立提供基础数据。方法:收集福建各地区的红曲黄酒酿造用曲20份,从中分离纯化出300株酵母菌,通过ITS1-5.8S-ITS2的PCR-RFLP指纹图谱对酵母菌进行分型,从各个分型类群中随机选取代表菌株,利用26S rDNA基因D1/D2区域序列分析进行分类鉴定;并采用PCR-RFLP快速分型鉴定技术分析红曲黄酒传统酿造过程中酵母菌菌群结构的变化。结果:从红曲黄酒酿造用酒曲中总共分离鉴定出12种类型酵母菌,其中扣囊复膜孢酵母(Saccharomycop-sis fibuligera)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和弗比恩毕赤酵母(Pichia fabianii)是酒曲中3种主要的酵母菌类型。红曲黄酒传统酿造过程酵母菌群的跟踪分析共鉴定出4种酵母菌,即酿酒酵母、扣囊复膜孢酵母、季也蒙毕赤酵母(Pichia guilliermondii)、粘性红圆酵母(Rhodotorula mucilaginosa)。在酿造前期扣囊复膜孢酵母是优势酵母菌,而在酿造的后期,酿酒酵母完全取代之成为优势菌。结论:红曲黄酒酿造用酒曲中的酵母菌具有丰富的生物多样性,红曲黄酒传统酿造过程酵母菌菌群结构处于动态变化,最终酿酒酵母成为酿造体系的优势酵母菌。     

酿酒酵母表面展示技术表达酸性蛋白酶

为解决白葡萄酒蛋白不稳定性问题,实现酸性蛋白酶的利用与酒精发酵的同步进行,本研究以酿酒酵母单倍体菌株BY4741和二倍体菌株82-9-35为宿主菌,通过酵母表面展示系统中的启动子和锚定蛋白的作用在酵母细胞表面表达酸性蛋白酶.将来源于宇佐美曲霉酸性蛋白酶基因(pepA)克隆,构建表达酸性蛋白酶的细胞展示盒,利用同源重组定...     

产香酵母的分离鉴定及对不同原料酿造甜酒香气成分的影响

该研究从传统颗粒甜酒曲中筛选分离产香酵母菌,结合形态学观察及分子生物学技术鉴定分离菌株,采用顶空-气相色谱（HS-GC）法对筛选菌株产香能力进行分析,并考察产香酵母对不同原料酿造甜酒香气成分的影响。结果表明,共分离筛选出6株酵母,其中5株菌（编号为YRNN1～YRNN5）被鉴定为扣囊复膜酵母（Saccharomycopsis fibuligera）,1株菌（编号为YRJM）被鉴定为酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）。菌株YRNN5发酵米汁产β-苯乙醇最高（22.98 mg/L）,将其作为甜酒增香菌株应用于不同原料酿造甜酒。甜酒香气成分分析结果表明,籼米甜酒的β-苯乙醇和乙酸苯乙酯含量分别为771.38 mg/L、2.90 mg/L,显著高于籼糯米甜酒（P＜0.05）,且籼米甜酒和籼糯米甜酒的酒精度分别为15.15%vol和12.80%vol。菌株YRNN5和籼米可以作为甜酒发酵的产香酵母和优良原料。     

黄酒酵母的改良及对产物中尿素和氨基甲酸乙酯含量的影响

氨基甲酸乙酯（EC)是一种潜在致癌物,在黄酒发酵过程中尿素是它的前体物质。该研究通过紫外诱变和基因过表达筛选获得改良黄酒酵母菌种,并对黄酒产品的理化指标进行检测可知,与出发菌株相比,改造菌株的发酵性能和黄酒的出酒率、酒精度、总糖、总酸、氨基酸态氮和β-苯乙醇没有明显的差异,而诱变菌株JF501-A62发酵产物尿素含量降低了67%,EC含量降低了59%;基因过表达菌株JF501-B5发酵产物尿素含量降低了88%,EC含量降低了63%。两者均有很好的发酵性能,并取得了较好地降低产品中尿素含量、进而降低氨基甲酸乙酯含量的效果。与紫外诱变相比,基因过表达的改良方法获得了尿素含量更低的菌株,并贮存6个月之后产品中的EC含量更低。     

电子束辐照诱变黑曲霉突变菌株对米酒风味的影响

采用气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术分别对经过电子束辐照诱变的黑曲霉原始菌株Y-0与突变菌株Y-3酿造的糯米酒进行 香气检测与分析,原始菌株Y-0糯米酒中鉴定出风味物质33种,其中醇类物质9种,占总含量的70.12%,酯类物质11种,占总含量的 13.59%;突变菌株Y-3糯米酒中鉴定出风味物质33种,其中醇类物质9种,占总含量的67.35%,酯类物质11种,占总含量的17.44%。 相 较于原始菌株Y-0酿造的糯米酒,由突变菌株Y-3酿造的糯米酒中,酯类物质含量增加了6.72%,酸类增加了0.18%,酮类增加了1.23%。 突变菌株酿造的糯米酒的酒体风味更加浓郁,酒体香气更加丰富。     

响应面法优化桑葚糯米黄酒的发酵工艺研究

以糯米和桑葚汁为原料,酿造桑葚糯米黄酒。 通过单因素试验研究了发酵过程中酒曲用量、发酵温度、发酵时间和桑葚汁用 量对桑葚糯米黄酒发酵的影响;以发酵酒精度为响应值,采用响应面法对桑葚糯米黄酒的发酵工艺参数进行了优化。结果表明,最佳 发酵条件为酒曲用量0.60 g/100 g、发酵温度25.0 ℃、发酵时间10 d、桑葚汁用量17.0 g/100 g。 在该优化条件下,酒精度最高为14.46%vol, 感官评分为9.05分,酒体呈紫黄色、清亮透明;口味醇和、爽口,具有少量的桑葚味;酒体协调。     

基于安琪混合酒曲的糯米酒新工艺研究

以安琪混合酒曲为发酵剂,对糯米酒的酿酒新工艺进行探究。以发酵酒液的酒精度、总酸、外观糖度、感官评分为评价指标,探究发酵时间、发酵温度、料液比、发酵剂添加量对酿造米酒的影响,在此基础上进行正交试验确定糯米酒的最佳酿造工艺。结果表明,发酵工艺条件为安琪混合酒曲（安琪甜酒曲:安琪纯种活性干酵母为4:1）添加量0.625%,料液比1.0:1.6（g:mL）,发酵温度30 ℃,发酵时间8 d。在此最佳工艺条件下,糯米酒的感官评分为92分,酒精度12.2%vol,外观糖度12.8%,总酸3.50 g/L。糯米酒酸甜适中,口感醇厚,具有独特的芳香。