常压室温等离子诱变筛选高产酯酶的菠萝蜜果酒酿酒酵母

该研究的目的是选育1株高产酯酶的酿酒酵母,通过增加菠萝蜜酒中酯类的含量提高菠萝蜜酒的香气质量。以菠萝蜜果浆自然发酵液中分离获得的1株产酯酶酿酒酵母CS31为出发菌株,利用常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)进行诱变育种,通过酒精耐受性实验、杜氏小管产气实验及菠萝蜜果酒发酵性能实验进行初筛,检测菌株对不同碳链长度底物(C2、C4和C6)的酯酶活性进行复筛,选育出1株能顺利完成果酒发酵的高产酯酶突变菌株YB93。随后,通过比较突变菌株YB93和出发菌株发酵菠萝蜜果酒的香气成分,进一步验证该突变菌株的产香能力。结果表明,突变菌株YB93的酯酶(C2~C6)比活力均明显高于出发菌株CS31,其中YB93的最大的酯酶(C2)比活力(952.67 U/g)比CS31(764.32 U/g)高出24.64%。相对于出发菌株,经突变菌株YB93发酵的酒样总挥发性物质提高了34.28%,酯类物质提高了60.67%,有效地提升了果酒中果香和花香类化合物的含量,明显增强了菠萝蜜果酒的香气品质。此外,突变菌株YB93经鉴定为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),且5次连续传代性能稳定,具有应用于果酒发酵的潜力。

枸杞酒酿酒酵母的选育及其产香性能分析

酿酒酵母对酒的风味物质代谢具有重要作用。为获得适合枸杞酒发酵的酿酒酵母,该研究从枸杞汁自然发酵液和枸杞果表面筛选获得发酵性能优良的酿酒酵母11株。以市售酵母RV171、DV10、安琪SY和安琪RW作为对照,基于不同菌株发酵枸杞酒的理化性质和感官评价的差异,获得了酿酒酵母出发菌株Saccharomyces cerevisiae M-23。通过常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)对酿酒酵母M-23进行诱变,结合高通量筛选(high-throughput screening,HTS)技术,最终选育出酿酒酵母菌株M-23-7-14。采用气相色谱-质谱法对自酿枸杞酒和2种市售枸杞酒(健康快车、金色传杞)中的主要挥发性化合物进行定性和定量研究,并结合气味活性值(odor activity value,OAV)分析,评价不同枸杞酒的香气特征。结果表明,选育的酿酒酵母与市售酿酒酵母在发酵枸杞酒的基本理化指标上无显著差异,其中,选育获得的M-23-7-14与出发菌株M-23相比,枸杞酒的主要风味物质相对总量提高了37.0%,并在感官评价中有最高得分;3种枸杞酒中OAV>1的物质分别为9、7和7种,其中,自酿枸杞酒中挥发性化合物的种类和含量均高于2种市售枸杞酒;乙酸异戊酯、丙醇和异戊醇是对3种枸杞酒贡献最大的特征香气成分。该文通过采用ARTP和HTS相结合的方法选育出酿酒酵母M-23-7-14。为解决枸杞酒香气不足、缺乏典型性的问题提供了理论依据,对枸杞酒产业的发展具有一定的意义。

古生菌来源耐热肌氨酸氧化酶的异源表达及酶学性质

由于目前大部分肌氨酸氧化酶(sacrosine oxidase,SOX)热稳定性差、失活机理研究不深入,使其在医疗和食品工业等领域的实际应用中受限。该研究通过筛选与挖掘一种热稳定性优异的肌氨酸氧化酶,以达到拓宽其应用前景与应用潜力的目的。根据预测,将来源于古生菌Archaea HR32中肌氨酸氧化酶在Bacillus subtilis WB600中异源表达,并对其酶学性质进行考察。重组蛋白rSOX大小约为42 kDa,二级结构由35.0%α-螺旋、11.1%β-折叠、23.3%β-转角及31.6%无规则卷曲组成,T_(m)和ΔH为92.13℃和1070 kJ/mol。以肌氨酸为底物时,最适pH为8.0,最适温度为70℃,80℃下半衰期为12 h,K_(m)、k_(cat)和k_(cat)/K m分别为1.17 mmol/L、74.59 min^(-1)、63.78 L/(mmol·min)。常见有机溶剂对rSOX活性影响不大,金属离子则对rSOX有不同程度的促进或抑制作用。另外,rSOX还可催化降解其他多种N-甲基类化合物,且对N-甲基-L-型底物有明显的手性选择性。综上,该研究获得了一种来源于古生菌的新型耐热肌氨酸氧化酶,相关酶学性质实验为研究该酶对N-甲基类化合物的降解奠定理论基础,进而提升该类酶的应用潜力。