基于基因组改组技术选育多重抗性乙醇酵母

本文通过基因组改组(Genome shuffling)技术将酵母菌株的多重耐受性能集中于同一菌株,从而选育出多重抗性的乙醇酵母,以分别以过热来活和紫外来活的酵母GZ-0533、GZ-241、GZ-582为亲本菌株,经过3轮基因改组后,筛选得到的28株酵母菌.第二次改组得到的MSR14和第三次改组得到的MSR23对多重胁迫条件的耐受性提高最多,乙醇产量分别达到8.5%和8.86%,较多重抗性最好的出发菌GZ-05相对提高了7%和10.5%.26SrDNA序列分析表明,MSR14和NSR23的26SrDNA序列与酿酒酵母(Saccharonryces cerevisiae)的同源性为100%,均认定为酿酒酵母.
为降低葡萄酒中的乙醇含量,采用不同接种方式(同时接种和顺序接种)在两个温度下(13℃和23℃)进行扁平云假丝酵母(Candida humilis)与酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的发酵实验.结果表明:23℃时混合发酵除高产甘油外,还有效降低了乙醇含量,其中与S.cerevisiae单独发酵相比,顺序接种可降低乙醇体积分数约2.59％,降醇幅度达到17.56％.在香气方面,混合发酵能产生较高含量的酯类物质,其中顺序接种最为明显,如乙酯类物质总量和乙酸乙酯含量分别增加了18.30％和16.03％,丁酸乙酯含量提高了2.77倍,明显增加了花香和果香;13℃时,混合发酵显著提高了β-大马士酮的含量,其中同时接种发酵增加26.19％.结果表明C.humilis与S.cerevisiae进行混合发酵具有较好的降醇效果,可以为葡萄酒的降醇研究提供一种新的解决方法.
采用乙醇浸提法提取啤酒糟中的醇溶蛋白,对乙醇浓度、固液比、提取温度、振荡时间4因素进行单因素实验.在单因素实验的基础上,以乙醇浓度、固液比、提取温度三个因素为自变量,啤酒糟中蛋白质的得率为响应值,进行响应面优化,确定最佳工艺参数.结果表明,啤酒糟中蛋白质最佳提取条件:乙醇浓度为81％、固液比为1:21(g/mL)、提取温度为48℃、振荡时间50 min.当满足最佳条件时,醇溶蛋白得率的理论预测值可达到7.8％.根据最佳提取条件进行验证实验,醇溶蛋白的得率为7.67％,相对误差为1.71％.此方法实现了对啤酒糟醇溶蛋白较高纯度的提取.
为了探究果酒发酵酵母菌混合培养条件下酿酒酵母菌 (Sc131) 细胞行为变化的分子机制, 考察乙醇胁迫条件下菌株Sc131细胞生长状态和基因的表达, 建立3％, 6％和10％乙醇胁迫酿酒酵母体系.通过分光光度法检测Sc131生长状态, SYBR GREEN实时荧光定量PCR检测醇酰基转移酶EHT1和EEB1基因, 转醛醇酶TAL1和NQM1基因, 乙醇脱氢酶ADH1基因和乙醛脱氢酶ALD2基因表达量.结果表明, 低浓度乙醇胁迫下Sc131细胞生长状态差异不显著.然而, 醇酰基转移酶EEB1基因、乙醇脱氢酶ADH1基因和乙醛脱氢酶ALD2基因在乙醇胁迫下的相对表达量都有显著变化.例如:乙醇脱氢酶ADH1基因在10％乙醇胁迫下的相对表达量达到对照组的9 000倍.
实验用乙醚从生姜中提取其活性成分,探讨了其抑菌作用.结果表明,生姜提取物对微生物有明显抑制作用,其MIC值分别为金黄色的葡萄球、枯草杆菌、黑曲霉、青霉为0.25%,大肠杆菌0.5%,啤酒酵母菌0.125%.另外,生姜油经瞬时高温处理后,仍具有较强的抑菌作用.
从酵母菌种、果汁处理、酒精发酵的控制、下胶和澄清等方面,阐述了果酒加工工艺的研究进展.