甲基对硫磷水解酶的酿酒酵母表面展示及在甲基对硫磷降解中的应用

PCR扩增假单胞菌WBC-3的甲基对硫磷水解酶基因，插入表面展示质粒pYD1的多克隆位点，构建pYD1-MPH重组质粒。重组质粒转化酿酒酵母EBY100，2%半乳糖诱导甲基对硫磷水解酶表达，并利用免疫荧光检测甲基对硫磷水解酶在酿酒酵母细胞表面的表达展示。研究了表面展示甲基对硫磷水解酶的酶学性质和酵母工程菌对水体中甲基对硫磷的降解效果。结果表明成功构建具有全细胞甲基对硫磷水解酶催化活性的酵母工程菌，经2%半乳糖诱导48 h，表面展示甲基对硫磷水解酶比酶活力为18.2 U/mg细胞干重。表面展示甲基对硫磷水解酶的最适作用pH为9.5，最适作用温度为30℃，在pH4.0-10.5之间和45℃以下稳定性较好，Mn2+、Co2+、Zn2+、Ca2+、Hg2+、K+、Ni2+对表面展示甲基对硫磷水解酶活性有激活作用，Na+、Fe3+、Ag+对展示酶活力有抑制作用。工程菌在1 h内对淡水中20 mg/L的甲基对硫磷的降解率在80%以上。
为分离筛选酿酒用功能产香酵母菌株,采用稀释涂布分离培养方法,从古井贡酒曲中分离得到6株酵母菌(Y1401,Y1501,Y1506,Y1507,Y1605,Y1801).通过菌落形态特征、细胞显微结构、生理生化特性,结合26SrDNA序列测定和系统发育分析对其鉴定,确定Y1401和Y1507为异常威克汉姆酵母,Y1501、Y1506、Y1605和Y1801为扣囊复膜酵母.通过微生物学特性分析发现,Y1401具有较好的NaC1耐受性,而Y1507能耐受14％的乙醇.除Y1801在豆芽汁产香培养基中仅产生6种风味物质外,其它酵母能产生多种风味物质,并以酯类物质最多.由此可见,筛选到的酵母在白酒酿造过程中具有增强其风味物质的应用潜力,是白酒生产中的重要菌种资源.
乙醛广泛存在于酒精饮料中,被国际癌症研究机构(IARC)确认为I类致癌物(对人类致癌证据充分).利用气相色谱-氢火焰离子化检测(GC-FID)技术检测我国馏分酒、原酒和成品白酒中乙醛,发现白酒固态蒸馏和液态二次蒸馏过程中乙醛和乙缩醛很快被馏出,含量较集中于前几个馏分,随着蒸馏进行,含量逐渐减少.原酒中乙醛质量浓度在45.10～ 763.93 mg/L,乙缩醛的质量浓度在61.50 ～2 871.52 mg/L,乙缩醛和乙醛的比例在2.26∶1 ～2.87∶1.成品白酒中乙醛质量浓度42.36 ～ 491.70 mg/L,乙缩醛的质量浓度在68.54 ～811.32 mg/L,乙缩醛和乙醛的比例在1.24∶1 ～1.96∶1,且成品白酒乙醛的平均质量浓度(173.24 mg/L)高于其他国家蒸馏酒中乙醛的质量浓度(≤86 mg/L).我国成品白酒中乙醛的暴露边界(margin of exposure,MOE)值为622,因此白酒中乙醛对人类健康的潜在危害应给予较高关注.
简要概述了利用淀粉的啤酒酵母工程菌的构建、外源淀粉酶基因在工程菌中的遗传稳定性及其表达和分泌淀粉水解酶问题的研究现状,分析了目前存在的问题,提出了今后的研究方向,并展望了其应用前景.
目的:研究发酵对谷物提取物抗氧化活性的影响.方法:采用德氏乳杆菌和啤酒酵母菌分别对小米、燕麦、黑米、高粱米4种谷物进行发酵,福林-酚法测定未发酵及发酵后谷物乙醇提取物总酚含量、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-dipheny1-2-picry1hydrazy1 radical 2,2-diphenyl-1-(2,4,6-trinitrophenyl)hydrazyl,DPPH)法测定清除自由基能力、铁还原抗氧化能力(ferric reducing-antioxidant power,FRAP)法测定还原能力、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)法测定脂质过氧化抑制能力.结果:4种谷物提取物具有显著的清除自由基能力、铁离子还原能力、抑制脂质过氧化能力和较高的总酚含量;经两种微生物发酵后谷物提取物总酚含量增加,具有更高抗氧化活性;其中德氏乳杆菌发酵对总酚含量及抗氧化能力影响均显著(P＜0.05);啤酒酵母发酵对总酚含量影响显著(P＜0.05),但对抗氧化能力影响不显著(P＞0.05).结论:微生物发酵可提高谷物的总酚含量及抗氧化活性,但提高的程度与发酵采用的微生物种类有关.
本文以桑干酒庄葡萄园为例，综合分析沙城地区各方面因素对葡萄架式的要求，通过对比人工投入、生产资料成本、葡萄品质方面对斜干水平架式的优势进行分析，并阐述了以实际为基础的该架式的培养方法。结果表明，斜干水平架式在人工投入、生产资料投入、葡萄品质等方面均最有利于生产。