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基于关键节点代谢流重排提高酿酒酵母的香叶基香叶醇产量

来源:酒旗网  作者:酒小旗   2023-06-05 阅读:584
香叶基香叶醇(geranylgeraniol,GGOH)是生产香料、药物、维生素A和E的重要中间体,其生物活性构型为(E,E,E)-GGOH.为了提高酿酒酵母的(E,E,E)-GGOH产量,在表达了香叶基香叶基焦磷酸合酶-法尼基焦磷酸合酶融合酶(BTS1-DPPl)和香叶基香叶基焦磷酸合酶-二酰基甘油二磷酸磷酸酶融合酶(BTS1-ERG20)的初始菌株(产34.85mg·L-1GGOH)的基础上,本实验进一步利用代谢工程的手段对法尼基焦磷酸(FPP)代谢节点处进行代谢流重排.一方面,过表达了来源于红法夫酵母的香叶基香叶基焦磷酸(GGPP)合酶突变体(CrtE03M),增加了前体物质GGPP的供应,从而将GGOH产量提高了1.6倍,达到56.04mg·L-1;另一方面,利用葡萄糖诱导性弱启动子PHXT1对竞争支路关键酶角鲨烯合酶(ERG9)进行下调,从而使GGOH产量提高4.5倍,达到156mg·L-1.同时,通过敲除GAL80基因构建了葡萄糖调控的GAL体系,用以控制GGOH的合成,与PHXT1控制的角鲨烯合成支路一起,构成了顺序表达体系,最终,以十二烷为有机相,在摇瓶中进行两相发酵,培养72 h后获得GGOH产量183.07mg·L-1,与初始菌株相比提高了5倍.本工作对其他FPP下游途径的代谢调控具有借鉴意义.
以浓香型白酒发酵糟为微生物源,经青梅酒发酵试验,以酒精度和感官评价为指标,筛选出2株耐酸性好、发酵能力强的菌株,并对其进行分子生物学测序鉴定.鉴定结果表明,2株菌株均为酿酒酵母.根据2株酵母各自的发酵特性,采用双菌株混合发酵工艺进行青梅果酒的发酵.实验对菌种比例、接种量、碳源、pH值、温度共计5个涉及到青梅酒质量的主要工艺条件进行优化,确定优化后的青梅果酒发酵工艺为:以白砂糖∶葡萄糖=4∶1(质量比)为混合碳源,初始pH值为5,混合酵母(10号酵母∶16号酵母=3∶2,v/v),酵母接种量为4%,发酵温度为28℃,发酵7天后酒精度为12.5 %vol.与优化前相比,发酵周期缩短一半,青梅果香突出明显,酒体丰满,口感柔和,具有明显的果啤风味.
以枸杞干果为原料,经浸泡打浆后加入适量蜂蜜,利用葡萄酒酵母在控温发酵条件下所生产的发酵型果酒,不仅使枸杞和蜂蜜的特点充分得以结合,而且营养丰富、典型性突出,是一种风味独特的新型果酒.
W-HE生物表面活化剂是黑龙江省农科院黑河农科所从俄罗斯引入的农业高科技产品,C-HE植物生长调节剂由我所研制.试验结果表明,能促进大麦生育前期生长发育,增加分蘖,抑制生育后期节间生长,增产效果明显.
为合理利用啤酒废水进行农田灌溉提供依据.采用泰安市啤酒厂经简单处理的啤酒废水,以清污水比10∶1、5∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶5和1∶10分别灌溉盆栽小麦和玉米,对土壤中各种菌类微生物数量的变化情况进行研究.啤酒废水灌溉盆栽小麦和玉米对土壤微生物数量影响明显.随着污水浓度的不断增大.细菌、放线菌、好气性纤维素分解菌、硝酸菌、亚硝酸菌、自生固氮菌等的数量均呈现先增加后减少的变化规律.污水浓度过大,会刺激土壤中真菌、氨化细菌、反硝化细菌及一些厌气性菌的繁殖.当废水浓度适当时,污水中的营养成分可以为微生物所用,刺激其活性.综合考虑各种微生物对作物的不同影响,啤酒废水灌溉浓度清污水比以控制在2∶1~1∶2为最佳,污水浓度过高反而不利于植物生长.
以从脱脂豆粕中提取的总大豆异黄酮为实验材料研究其抑菌作用,实验结果表明,大豆异黄酮对金黄色葡萄球菌、藤黄微球菌、腊状芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、单增李氏菌、白色念珠菌、梨头霉菌和米曲霉均有明显的抑制作用,其最低抑细菌浓度(MIC)分别为0.03%、0.09%、0.02%、0.03%、0.03%、0.05%、0.05%、0.05%和0.05%,但对大肠杆菌和酿酒酵母无抑制作用.用本实验室开发的大豆异黄酮糖苷酶将提取的总大豆异黄酮进行酶解,并将酶解后的产物进行分离纯化,得到游离型的苷元.游离型苷元和结合型糖苷的抑菌结果显示,大豆异黄酮中具有抑菌活性的成分是其游离型的苷元.其热稳定性好,经121℃、30min湿热灭菌处理后仍具有较强的抗菌活性.

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