酿酒酵母CWY132发酵罐小试生产2-苯乙醇

对酿酒酵母CWY132发酵罐小试生产2-苯乙醇发酵工艺中的pH、溶氧水平和补糖方式等参数进行了研究。实验表明,最适培养条件为初始pH5.5,培养过程中不需要调节和控制pH值;在细胞生长阶段维持较高的溶氧,在稳定期降低溶氧量对2-苯乙醇的合成具有显著促进;通过补糖方式逐步添加葡萄糖有利于提高2-苯乙醇的产量。在优化的培养工艺条件下,2-苯乙醇产量达到最高为4.1 g/L,已是目前报道的酿酒酵母能够耐受的最大浓度,摩尔转化率为79.43%。     

酿酒酵母PDC5基因的缺失对2-苯乙醇合成的影响及相关代谢改造

该文研究了酿酒酵母中编码丙酮酸脱羧酶的基因PDC5的缺失对2-苯乙醇合成的影响,并将其应用于2-苯乙醇高产菌株的代谢改造策略.首先利用CRISPR/Cas9双质粒敲除体系构建pdc5△突变株,通过优化过的培养条件进行摇瓶发酵,发现基因PDC5的缺失能够促进酵母合成2-苯乙醇.分别表达芳香族转氨酶Aro8p和Aro9p,...     

原生质体融合结合基因编辑技术显著提高酿酒酵母2-苯乙醇产量

酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)已用于生产天然2-苯乙醇(2-phenylethanol, 2-PE),但其产量低,耐受性差。该研究筛选出3株具有不同优良性状的酿酒酵母菌株,其中菌株LSC-1的2-PE产量为3.41 g/L,菌株NGER对2-PE的耐受性达3.60 g/L,菌株S.C-1耐热性好并能在41℃下生长。以这3株菌为亲本,通过2轮原生质体融合获得融合子菌株RH2-16,对2-PE的耐受性提高了20%。以L-苯丙氨酸为底物,发酵转化36 h, 2-PE产量达到4.31 g/L,与亲本菌株LSC-1和2-PE工业生产菌株CWY132相比,分别提高26.4%和38.1%。利用CRISPR/Cas9系统,在RH2-16中构建了含突变的Ras特异性鸟嘌呤核苷酸交换因子CDC25(W1416C)菌株,2-PE的产量提高了8%。在RH2-16中过表达艾氏途径合成2-PE关键基因ARO8,ARO10和ADH2未能提高2-PE产量。研究为筛选合成2-PE等天然产物的新型酿酒酵母菌株及其育种提供了一种有效策略。     

高产2-苯乙醇酵母菌株的筛选及培养基优化

2-苯乙醇是一种具有玫瑰香气的芳香醇,作为重要香味添加剂之一广泛应用在食品、化妆品及烟草行业中。国内外崇尚利用微生物发酵法生产天然2-苯乙醇。目前国内外报道的单相单菌株产量分别达到3.6g/L和3.8g/L。本文从9株酵母及9株白地霉中筛选出一株2-苯乙醇产量达1.6886g/L的酿酒酵母菌株TYQ和另一株产量达1.0025g/L的白地霉菌株GS10A。经单因素及正交试验对酵母TYQ培养基优化,获得最佳培养基组成为:葡萄糖80g/L,L-苯丙氨酸35g/L,酵母粉10g/L,蛋白胨10g/L。该菌株在接种量10%(v/v)、28℃、120r/min条件下发酵36h的2-苯乙醇产量为4.4025g/L。     

酿酒酵母静息细胞转化合成2-苯乙醇

利用酿酒酵母静息细胞转化合成2-苯乙醇,确定了静息细胞转化菌龄、转化液缓冲液体系和辅酶NADH再生辅助底物。在单因子试验基础上,用Plackett-Burm设计从影响转化6个因素中筛选出影响细胞转化的显著因素:辅助底物乙醇质量浓度、转化液pH和转化温度,以BoxBenhnken试验设计结合响应面法分析确定显著因子的最优水平。结果表明,最佳转化条件为乙醇质量浓度16.5 g/L、pH 5.1、转化温度26℃,2-苯乙醇产量为3.49 g/L(转化率58.8%),比优化前提高了49.14%,静息细胞重复使用8次,2-苯乙醇产量无明显下降。转化液中加入10%的大孔吸附树脂对产物进行原位产物吸附,转化40 h,2-苯乙醇总质量浓度达9.34 g/L,L-苯丙氨酸转化率为83.9%,产量比未加入大孔树脂提高了171.5%。     

生物转化法合成2-苯乙醇菌种的诱变选育

对3株2-苯乙醇转化菌株的产物耐受性进行了比较,确定了1株产物耐受性较强的菌株,经过自然分离纯化和紫外诱变,筛选获得1株转化合成2-苯乙醇浓度有显著提高的菌株BD-25-39,转化合成2-苯乙醇的浓度达到5.40g/L,较原始菌株提高了10.2%。     

酿酒酵母CWY132以糖蜜为碳源生产2-苯乙醇的培养条件

对酿酒酵母CWY132利用糖蜜为碳源,生物转化L-苯丙氨酸(L-Phe)生成2-苯乙醇的液-液两相分批补料培养工艺进行了研究。发现在以聚丙二醇(PPG1500)作为抽提剂的液-液两相培养中,采用分批补料方式添加糖蜜和L-Phe使2-苯乙醇产量明显提高。在0、4、8、12、24 h分别添加40 g/L糖蜜,4、8 h分别添加12 g/L、3g/L L-Phe的液-液两相分批补料培养中,2-苯乙醇产量最高达到9.03 g/L,其中抽提相中2-苯乙醇浓度22.5 g/L,比优化前的液-液两相单批培养中的产量4.82 g/L提高了87%。底物L-Phe的摩尔转化率达到0.82 mol/mol。     

酵母生物转化合成2-苯乙醇的培养条件优化

通过单因素试验和均匀设计试验对酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae CWY132生物转化合成2-苯乙醇的培养基组成及培养条件进行优化研究。优化后培养基组成及培养条件为:葡萄糖30.1g/L,KH2PO45g/L,L-苯丙氨酸5.8g/L,MgSO40.5g/L,酵母氮碱0.17g/L;最佳初始pH5~6,接种密度1.21×107/mL,最适培养温度28~30℃,200r/min振荡培养36h。优化后2-苯乙醇产量达到3.98g/L,比优化前的1.9g/L提高了109%。原料L-苯丙氨酸的摩尔转化率从最初的51.4%提高到了92.7%。     

一株高产2-苯乙醇酵母菌的筛选及鉴定

从24株不同来源的酵母菌中分离筛选出一株对2-苯乙醇耐受性强、生物转化合成2-苯乙醇能力高的优良菌株SH003,该菌株能在含有4 g/L的2-苯乙醇培养基中生长,在优化的转化条件下,转化合成2-苯乙醇质量浓度达4.31 g/L,生成速率为0.18 g/(L·h),L-苯丙氨酸摩尔转化率为72.4%,经菌落特征、菌体形态分析、生理生化试验,结合18S r DNA序列分析,由系统发育树表明它与酿酒酵母亲缘关系最近,确定该菌株为Saccharomyces cerevisiae。     

5株非酿酒酵母的耐受性及发酵特性研究

以陆生伊萨酵母（Issatchenkia terricola）、浅白隐球酵母（Cryptococcus albidus）、葡萄汁有孢汉逊酵母（Hanseniaspora uvarum）、美极梅奇酵母（Metschnikowia pulcherrima）、戴尔有孢圆酵母（Torulaspora delbruecki）为试材,分析了5株非酿酒酵母的生长特性、耐受性和碳源氮源同化能力及发酵速率。结果表明,戴尔有孢圆酵母的生长量较大,耐受的葡萄糖质量浓度为500 g/L、酒精体积分数为18%、SO2质量分数为420 mg/L,可同化氮源3种、碳源11种;陆生伊萨酵母的生长量较小,耐受的葡萄糖质量浓度为350 g/L、酒精体积分数为6%、SO2质量分数为120 mg/L,可同化氮源4种、碳源10种;其余3株非酿酒酵母的耐受及发酵特性优于陆生伊萨酵母低于戴尔有孢圆酵母;陆生伊萨酵母发酵速率在第2天达到最大值,其余4株酵母均在第3天达到发酵高峰。     

桑葚酒用非酿酒酵母的筛选及特性研究

为筛选出适合桑葚酒发酵的非酿酒酵母,改善桑葚酒的口感及香味,以桑葚及桑园土壤样品中筛选得到的72株酵母菌为出发菌株,经杜氏管发酵、酒精发酵与感官品评进行初筛。将初筛得到的酵母分别与酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）BO213按1∶1的比例接种到桑葚汁中发酵,通过感官品评与理化分析优选出一株非酿酒酵母JM-7,经鉴定该酵母为异常威克汉逊酵母（Wickerhamomyces anmalus）。其与菌株BO213混酿的桑葚酒感官评分为90.2分,总酯含量为3.21 g/L,还原糖含量为3.9 g/L,酒精度、总酸、挥发酸含量分别为11.7%vol、7.97 g/L、0.51 g/L。研究菌株JM-7生长曲线及耐受性发现,该酵母生长速率快,5 h即进入对数期,36 h达到稳定期,最高菌体浓度为4.5×108 CFU/mL,对温度、pH、SO2都有较好的耐受性,在16～36 ℃、pH 2～10、SO2质量浓度0～100 mg/L均能正常生长,但对酒精的耐受性较差,在酒精度为8%vol时生长受到抑制,在12%vol时不能生长。     

生物合成天然2-苯乙醇细菌的筛选及合成途径分析

从上海国家森林公园土壤样本中筛选到1株菌株,经过生理生化鉴定和16S rDNA序列分析,该菌属肠杆菌属并命名为Enterobacter sp.MF024.Enterobacter sp.MF024全基因组测序结果表明该菌株包含从头合成途径和艾氏途径合成2-苯乙醇所有关键酶的编码基因.分别以葡萄糖、L-苯丙氨酸为底物进行...     

发酵法合成天然2-苯乙醇的香气品质分析

采用树脂吸附原位分离技术生物发酵合成天然2-苯乙醇。利用气相色谱-质谱联用技术对纯化后的产物进行分析,结果表明,纯化后的2-苯乙醇产品纯度为99.49%。阈值分析结果表明,纯化后的2-苯乙醇香气强度适中,与从玫瑰精油中提取的天然2-苯乙醇的识别阈值(RT)相差0.33μg/L。电子鼻中的PCA分析能将不同来源的2-苯乙醇明显地区分开来。纯化后的2-苯乙醇与天然提取2-苯乙醇香气差异最小,相似系数为95.88%。     

酿酒酵母与2株非酿酒酵母混酿培养中的增香特性

非酿酒酵母与酿酒酵母混合发酵可提升风味物质种类及含量,以高粱浸出液培养基（sorghum hydrolyzate medium,SHM）为基质,以酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）S15单菌发酵为对照组,东方伊萨酵母（Issatchenkio orientalis）F10和发酵毕赤酵母（Pichia fermentans）F8单菌发酵,以及F10、F8分别与S15以体积比为1∶1顺序混合发酵为试验组。与对照组相比,东方伊萨酵母与酿酒酵母混合发酵显著提升总酯含量（P<0.05）,提高了105.33% ,其中具有花果香的乙酸乙酯含量增加了208.1% 。发酵毕赤酵母与酿酒酵母混合发酵显著提升异戊醇、苯乙醇含量,分别增加52.99% 和2.95% 。结果表明,东方伊萨酵母F10和发酵毕赤酵母F8在混菌体系中提升挥发性物质含量方面具有潜在的应用价值。     

威代尔葡萄特征性香气成分2-苯乙醇的合成机制探讨

以酿制冰葡萄酒的主要品种——威代尔葡萄为试材,研究威代尔葡萄果实中特征性香气成分——2-苯乙醇以及合成2-苯乙醇的前体物和中间产物在成熟、后熟过程中含量的变化,并结合产地气温变化,探讨2-苯乙醇的合成机制,为进一步研究葡萄中2-苯乙醇的合成途径提供基础.结果表明:在花后130d,即当地气温骤降后苯丙氨酸含量迅速增加,同时苯乙胺含量迅速降低,2-苯乙醛含量维持在低水平浓度,而2-苯乙醇含量显著提高.由此得出结论:威代尔葡萄后熟期间特征性香气成分2-苯乙醇的合成源自苯丙氨酸,其中间产物可能为苯乙胺和2-苯乙醛.2-苯乙醇的合成,含量的显著提高与产地气温的骤降有关联.     

高产酸本土非酿酒酵母菌株的筛选及发酵性能研究

以25株本土非酿酒酵母菌为研究对象,采用酵母浸出粉胨葡萄糖（YPD）10培养基及Triple M改良模拟汁初筛,并进行耐受性（乙醇、SO2、糖及pH）测定及葡萄汁发酵,筛选能够有效增加葡萄酒酸度的优良本土非酿酒酵母菌。结果表明,非酿酒酵母菌株LT1及HU4产酸性能较好,具有较好的乙醇、SO2、糖和pH耐受性,其中菌株LT1能耐受乙醇体积分数12%、糖400 g/L及pH 2.75,菌株HU4能耐受乙醇体积分数6%vol、糖250 g/L及pH 2.75。菌株LT1和HU4在葡萄汁中启酵时间较短,发酵旺盛期CO2质量损失速率均＞0.8 g/（L·h）,乳酸产量分别为0.93 g/L、1.14 g/L,乙酸产量分别为0.38 g/L、0.42 g/L,具备酿造增酸葡萄酒的潜力。     

大孔吸附树脂对发酵液中2-苯乙醇的吸附研究

从5种树脂中筛选出一种吸附量大的树脂HZ816。研究了HZ816树脂影响吸附及解吸的因素,得出结论如下:HZ816树脂对2-苯乙醇平衡吸附量为151.3 mg/g,最佳吸附pH值为5.1,吸附为快速平衡过程,1.5 h内即达到吸附平衡。通过静态平衡实验及等温线方程,得出HZ816树脂符合Freundlich方程。在不同温度下,HZ816树脂随温度的升高对2-苯乙醇的吸附量下降,表明它对2-苯乙醇的吸附是一个放热过程。最佳洗脱剂为无水乙醇,3倍树脂床体积的洗脱液可基本上将2-苯乙醇从树脂上洗脱下来,而且洗脱峰集中,无明显拖尾现象。     

复凝聚法制备2-苯乙醇微胶囊及稳定性研究

以羧甲基壳聚糖(carboxymethyl chitosan,CMC)、海藻酸钠(sodium alginate,SA)为壁材,采用复凝聚法制备2-苯乙醇微胶囊。考察壁材用量对微胶囊中2-苯乙醇含量的影响,以确定微胶囊最佳制备条件。测试微胶囊在不同温度下对2-苯乙醇快速释放情况,以及微胶囊在长期贮藏中吸水量、表面形貌及缓释性能变化情况。通过最佳制备条件制备的微胶囊中包埋2-苯乙醇的含量最高,为1.42%。通过以CoCl_2作指示剂,在相同条件下制备CoCl_2微胶囊,能直观准确的考察微胶囊的吸水量与颜色变化之间的定量关系。CoCl_2微胶囊在贮藏过程颜色中随着吸水量的逐渐增加由蓝色转变为红色,其吸水量与颜色变化之间存在二次函数曲线关系。     

2-苯乙醇及其生物复配保鲜剂对柑橘致腐菌的抑菌作用

为研究2-苯乙醇(2-phenylethanol,2-PE)、纳他霉素、壳聚糖与壳寡糖对意大利青霉(Penicillium italicum)、指状青霉(Penicillium digitatum)、柑橘链格孢霉(Alternaria citri)和芽枝状枝孢霉(Cladosporium cladosporioides)4种主要柑橘致腐菌的抑菌活性,分别通过单一及复合生物保鲜剂的抑菌率与最低抑菌浓度测定,判断其抑菌效果。结果表明,2-PE与纳他霉素在较低的质量浓度下对4种致腐真菌的抑菌效果明显,在质量浓度分别为2.4、0.3 g/L时可完全抑制致腐菌的生长,而壳聚糖和壳寡糖的抑菌效果较弱,在质量浓度分別为7.5和12.0 g/L时亦不能完全抑制致腐菌的生长。由主效应与交互效应的方差分析得出,影响意大利青霉与芽枝状枝孢霉抑菌率的主要因子为2-苯乙醇和纳他霉素,且二者交互作用显著(0.005 < P < 0.05),2-苯乙醇与壳聚糖的交互作用不显著(P>0.05)。2-苯乙醇和纳他霉素复合使用抑菌显著(P<0.05)增效,与同一浓度的2-苯乙醇相比,复配后的抑菌效能提升60%以上。