葡萄酒酵母高級(jí)醇代謝相關(guān)基因的研究.pdf

1、高級(jí)醇是葡萄酒中重要的風(fēng)味物質(zhì)，但含量過高會(huì)影響葡萄酒的風(fēng)味和人體健康。本實(shí)驗(yàn)篩選出一株生長(zhǎng)、發(fā)酵性能優(yōu)良且高級(jí)醇生成量較低的出發(fā)菌株WY-1，將高級(jí)醇的氨基酸分解代謝途徑（Ehrlich途徑）和糖代謝合成途徑（Harris途徑）相關(guān)基因ILV2（編碼α-乙酰乳酸合酶催化亞基）、ILV3（編碼二羥酸脫水酶）、ILV5（編碼乙酰羥酸還原異構(gòu)酶）、ILV6（編碼α-乙酰乳酸合酶調(diào)節(jié)亞基）、BAT2（編碼細(xì)胞質(zhì)支鏈氨基酸轉(zhuǎn)移酶）和BAT1（編

2、碼線粒體支鏈氨基酸轉(zhuǎn)移酶）進(jìn)行敲除或者過表達(dá)，研究了改造這些基因?qū)Ω呒?jí)醇生成量的影響。
　　(1)分析了8株葡萄酒酵母WY-1，WY-2，WY-3，WY-4，WY-5，WY-6，VL1和QA23的高級(jí)醇生成量，并利用杜氏管發(fā)酵比較各菌株的耐受性，通過葡萄酒發(fā)酵比較各菌株的生長(zhǎng)、發(fā)酵性能。結(jié)果表明WY-1高級(jí)醇生成量較低，為206.31 mg/L;且分別在乙醇體積分?jǐn)?shù)16％、pH為2.65、葡萄糖濃度為400 g/L以及SO2濃度為

3、400mg/L時(shí)都有很好的耐受性;生長(zhǎng)速率較快、發(fā)酵性能較好，酒精度高于其他菌株，為11.01％(V/V)。篩選出了一株生長(zhǎng)、發(fā)酵性能優(yōu)良且高級(jí)醇生成量較低的出發(fā)菌株WY-1。
　　(2)針對(duì)Harris途徑，分別對(duì)ILV2、ILV3和ILV5基因進(jìn)行敲除，對(duì)ILV6基因進(jìn)行過表達(dá)，獲得了一系列重組菌株WY-V21、WY-V22、WY-V23、WY-V31、WY-V32、WY-V51、WY-V52、WY-V53和WY-V6。進(jìn)行葡

4、萄酒發(fā)酵，各重組菌株的生長(zhǎng)、發(fā)酵性能均與出發(fā)菌株相差不大。發(fā)酵結(jié)果表明:與出發(fā)菌株WY-1相比，敲除ILV2三個(gè)等位基因的重組菌株WY-V23的正丙醇生成量提高了38.46％，異丁醇生成量降低了31.42％，異戊醇生成量降低了10.24％;敲除ILV3兩個(gè)等位基因的重組菌株WY-V32的正丙醇生成量提高了15.87％，異丁醇生成量降低了22.76％;敲除ILV5三個(gè)等位基因的重組菌株WY-V53異丁醇生成量降低了21.10％;游離過表達(dá)

5、ILV6基因的重組菌株WY-V6的高級(jí)醇生成量沒有差異。
　　(3)針對(duì)Ehrlich途徑，分別對(duì)BAT2和BAT1基因進(jìn)行了敲除，獲得了一系列重組菌株WY-T21、WY-T22、WY-T11、WY-T12和WY-T22T11。進(jìn)行葡萄酒發(fā)酵，敲除BAT1兩個(gè)等位基因的重組菌株WY-T12的生長(zhǎng)、發(fā)酵性能明顯低于出發(fā)菌株，其他重組菌株與出發(fā)菌株相差不大。發(fā)酵結(jié)果表明:與出發(fā)菌株WY-1相比，敲除BAT2兩個(gè)等位基因的重組菌株WY-