基因工程在葡萄酒酵母菌种方面的研究

基因工程已广泛地应用于微生物菌种的改造与构建。由于基因工程育种具有定向性，因此，利用基因工程改造酿酒酵母，可以在不改变酿酒酵母的原酿造特征的条件下，赋予酿酒酵母新的酿造特性。本文简述了基因工程在改造酿酒酵母特性方面的研究情况。     

基因工程在啤酒酵母育种中的应用

传统的遗传学方法虽在育种方面取得一定的成绩,但都存在不足之处。现代基因工程技术由于其育种具有定向性,目前已广泛应用于微生物菌种的改造与构建。利用基因工程可以在不改变啤酒酵母原有酿造特性的条件下,赋予啤酒酵母新的酿造特性。简述基因工程在啤酒酵母育种中的应用情况。     

基因工程在啤酒酵母育中的应用

传统的遗传方法虽在育种方面取得一定的成绩，但都存在不足之处。现代基因工程技术由于其育种具有定向性，目前已广泛用于微生物菌种的改造与构建。利用基因工程可以在不改变啤酒酵母原有酿造特性的条件下，赋予酒酵母新的酿特性。简述基因工程在啤酒酵母育种中的应用情况。     

酿酒酵母的基因改良

酿酒酵母的发酵性能直接影响到酒的质量与生产成本。利用基因工程改良酿酒酵母可提高其生产性能。基因改良酿酒酵母的研究和应用有：①增加酿酒酵母发酵性能的基因改良，如：构建含α-乙酰乳酸脱羧酶基因的低双乙酰工程酵母；含乙醇乙酰酶基因的高生香工程酵母；含糖化酶、葡聚糖酶等基因的高发酵度工程酵母；高絮凝性工程酵母和嗜杀酵母。②增强或缺失酵母自身基因的菌种改良，如构建高级醇低生成量的工程酵母和构建双乙酰低生成量的工程酵母。     

不饱和脂肪酸对酿酒酵母生长及产香特性影响的研究进展

在葡萄酒发酵过程中,不饱和脂肪酸是酿酒酵母生长繁殖的必需营养物质。酿酒酵母主要从葡萄汁中获得不饱和脂肪酸,不饱和脂肪酸的浓度和种类因葡萄原料、种植管理和酿造工艺的不同而变化。不同浓度及不同种类的不饱和脂肪酸会从生理水平和基因水平多方面调控酿酒酵母的生长和产香特性,直接影响酵母合成高级醇、中链脂肪酸和酯类等挥发性组分。合理的葡萄汁不饱和脂肪酸组成对葡萄酒发酵过程中优良香气物质的积累及葡萄酒感官品质的改善有重要意义。本文总结了不饱和脂肪酸浓度及种类调控酿酒酵母生长及产香特性的机制,以期为实际生产中葡萄栽培方式及酿造工艺的选择、有目的性地酿造不同香气特性的葡萄酒提供理论指导。     

啤酒酵母的基因改良途径

利用基因工程可以在不改变啤酒酵母原有酿造特性的条件下,赋予啤酒酵母新的酿造特性.简述了基因工程在啤酒酵母改良上的应用和展望.     

代谢木糖生产乙醇的基因工程菌研究进展

木糖广泛存在于林业及农业废弃物中 ,木糖发酵生产乙醇是再生资源的有效利用。文中报道了近几年来在利用基因工程菌发酵木糖生产乙醇方面的研究进展。重点介绍了大肠杆菌、酿酒酵母、树干毕赤酵母及运动发酵单胞菌的基因改造情况。     

果酒酵母分离选育的研究进展

果酒酵母包括醇酿酒酵母和非酿酒酵母,前者的应用提高了果酒酿造的生产效率,后者的应用则对果酒的总体风味产生积极的影响.野生型果酒酵母经分离纯化后,结合诱变、杂交、原生质体融合、基因工程及其他育种技术,其酿造性能显著提高,所酿果酒品质明显改善,因此果酒酵母的选育研究得到了重点关注.     

高效表达L-乳酸的酿酒酵母工程菌构建研究

采用基因工程方法和进化工程相结合的策略对酿酒酵母进行遗传改造,获得高效表达L-乳酸的酿酒酵母适应工程菌.以酵母丙酮酸脱羧酶基因1为同源序列构建乳酸脱氢酶编码基因整合片段,并与酵母自王表达质粒pUT332共转化酿酒酵母菌,筛选具有乳酸脱氢酶活性的转化子.再通过进一步适应进化筛选高产乳酸的酿酒酵母工程菌.结果表明,工程菌的培养介质组成(g/L)为糖蜜总糖120、玉米黄浆水1000、K2HPO46,起始pH 5.0;发酵条件为发酵时间4d,接种量10％,搅拌速度650 r/min,通气量1.5 L/min,发酵温度30℃.     

酿酒酵母基因工程菌的构建及应用的研究

酿酒酵母是发酵工业的重要微生物,主要用于酒精、啤酒和面包工业。传统的酿酒酵母选育改良方法主要为自然筛选、诱变育种和杂交育种,但这些方法专一性不强。基因工程技术提高了选育及改良酿酒酵母方法的特异性。随着1996年酿酒酵母全基因组测序工作的完成,利用基因工程技术构建酿酒酵母基因工程菌已经成为当前的主流。科学家们也为酿酒酵母相应地构建了多种有效的质粒载体,并探索出相应的基因转化方法。     

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.     

基因工程策略改造产油微生物酿酒酵母的研究

理性改造功能性油脂生产菌株,获得高油脂含量、高比例多不饱和脂肪酸(polymerase unsaturated fatty acids,PUFAs)及食品安全性的优良工程菌,将会为微生物功能性油脂的工业化生产注入新动力。产油微生物油脂积累过程中,苹果酸酶(ME)对油脂产量具有调控作用,其活性直接影响到胞内油脂积累的量。然而,功能性油脂天然生产菌株遗传操作体系不成熟,油脂积累调控机制不清晰,阻碍了对其理性改造的进程。针对于此,需选择遗传操作平台成熟、遗传背景清晰的酿酒酵母为对象,采用基因工程策略对酵母苹果酸酶编码基因(ME)进行敲除,构建苹果酸酶编码基因缺失的酿酒酵母菌株。后期研究中将功能性油脂天然生产菌株油脂积累调控途径中关键基因ME导入相应同源基因缺失的酿酒酵母中,为构建用于油脂积累机制分析的重组菌株打下基础。     

烟台贵人香葡萄自然发酵醪中本土酿酒酵母的选育及酿造特性研究

自葡萄原料生产地选育优良酿造特性的本土酵母是开发地方特色葡萄酒品种的重要措施。本研究以烟台地区贵人香葡萄自然发酵醪为材料,筛选酿酒酵母并对其发酵特点和耐受能力进行测定,进而选育本土酿酒酵母用于霞多丽干白和赤霞珠干红葡萄酒的酿造试验。采用孟加拉红选择性培养基筛选本土酵母菌,并经WL鉴定培养基和5.8S ITS序列鉴定获得12株酿酒酵母。通过测定发酵后残糖量和酒精度及耐受能力(酒精度、SO2、酸、高糖),选育4株酵母用于酿造霞多丽干白葡萄酒,对酒样指标、主要挥发物和香气组分分析,显示菌株YGF2、YGF5和YGF10的酿造特性和发酵指标较好,并用于酿造赤霞珠干红葡萄酒。结果表明菌株YGF2酿造的葡萄酒质量较好,香气浓郁,部分指标优于商品酿酒酵母,具备生产区域特色葡萄酒的潜力。     

基因敲除技术及其在白酒酿造中的研究进展

基因敲除是研究基因功能和实现基因精确缺失的最直接和有效的方法,是引领分子生物学时代革新的重大技术。白酒酿造过程中的群落微生物对酒体及风味有着至关重要的影响,研究表明基因敲除技术对于白酒酿造中微生物功能的强化和白酒品质的提升具有积极作用。本文综述了基因敲除技术,包括不同基因敲除技术方法的作用机制、优缺点和适用范围及其在白酒酿造过程中酿酒酵母基因敲除中的应用,为今后基因敲除技术在酿酒微生物中的应用提供参考。     

酿酒酵母PDEs基因缺失对蓝莓果酒抗氧化及挥发性物质的影响

比较野生型酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)与环核苷酸磷酸二酯酶PDE1和PDE2基因敲除的突变菌株(PDE1/Δpde1、Δpde1/Δpde1、PDE2/Δpde2和Δpde2/Δpde2)对蓝莓果酒发酵特性及品质的影响。测定了蓝莓果酒发酵醪液总糖、酒精度、总酸、pH值、DPPH自由基清除能力、羟自由基清除能力、ABTS自由基清除能力、总酚、总黄酮和花青素等指标。采用顶空固相微萃取技术(HS-SPME)与气相色谱-质谱联用(GC-MS)相结合的方法对蓝莓果酒挥发性物质进行比较。探究了PDE1和PDE2基因对酿酒酵母的发酵特性的影响。结果表明:Δpde1/Δpde1菌株能有效提高蓝莓果酒发酵速度,酿造的蓝莓果酒活性物质含量最高,抗氧化能力最强;PDE1和PDE2基因的缺失会降低发酵蓝莓果酒的抗氧化能力,且敲除PDE2的酿酒酵母酿造的蓝莓果酒的抗氧化能力比敲除PDE1的更弱,而Δpde1/Δpde1突变菌株酿造的果酒中香气成分含量较多。     

酿酒酵母糖基化缺陷型菌株中ALG6基因的过量表达

利用酿酒酵母生产人源化糖蛋白,需对其糖基化途径进行基因工程改造。酿酒酵母糖基化相关基因ALG3、OCH1、MNN1的敲除导致胞内糖蛋白低的N-聚糖位点占有率和菌株缓慢的生长速度。为了提高糖基化缺陷型菌株的N-聚糖位点占有率,酿酒酵母的ALG6基因被过量表达。结果表明,ALG6的过量表达不仅能够提高菌株N-聚糖位点占有率,还能回补其生长速度,提高外源蛋白人类溶菌酶的分泌效果。     

树干毕赤酵母木糖醇脱氢酶基因表达载体构建及在酿酒酵母中的过表达

针对树干毕赤酵母xyl2基因设计相应引物。以p-AKRX为骨架载体,通过酶切连接的方式构建1个酿酒酵母工业菌株的表达载体p-AKRX2-2。将该表达载体线性转化酿酒酵母后,测定转化子SUN-Ⅰ木糖醇脱氢酶(XDH)及其表达情况。与原始菌株相比,重组酿酒酵母中的XDH活力是原始菌株的3.65倍。该重组质粒载体的构建可有效弥补酿酒酵母缺少代谢木糖关键基因的缺陷,为利用木糖高产乙醇酿酒酵母基因工程菌株的构建奠定基础。     

葡萄酒中酿酒酵母产生的重要香气化合物及其代谢调控

在葡萄酒的发酵过程中,酿酒酵母(Saccharomy cescerevisiae)可以代谢产生多种香气活性化合物来影响葡萄酒的风味,其中醇类、酯类和挥发性硫化物是较为重要的3类。本文在分别介绍3类化合物对葡萄酒风味影响的基础上,综述它们在葡萄酒酿制过程中的合成代谢及其基因调控,指出这些理论研究在优良酵母菌株的筛选和基因工程菌株改造方面所具有的指导意义。     

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。