酒精酵母(Saccharomyces cerevisiae)ATCC36859 利用菊芋(Jerusalem artichokes)产生山梨糖醇和乙醇

这一研究表明了酒精酵母ATCC36859利用菊芋产生山梨糖醇和乙醇的可能性.从发酵的开始就有乙醇生成,而山梨糖醇的生成是在葡萄糖完全被消耗以后开始的.已经证明酵母膏和接种浓度对酵母产生山梨糖醇很重要.起始菌体浓度低,在纯J.a里不产生山梨糖醇,当汁液中补充3%的酵母膏时山梨糖醇的浓度为4.6%,当发酵终了,山梨糖醇、乙醇,菌体量分别为0.259,0.160和0.071.往J.a汁液中加葡萄糖,使其浓度达9%与加3%的酵母膏对乙醇的产生有积极作用,而延迟了山梨糖醇的产生,并且它的最终浓度比在培养基中没有加葡萄糖的少50%.生产过程中加葡萄糖比在发酵开始时加影响大.     

细菌能预见未来

据6月17日的《自然》杂志报道,研究人员发现微生物的基因网络连接可以预知下一连串系列事件,在事件发生之前就开始变成新的状态,比如酒酵母在发酵过程中,糖以及酸性的改变,酒精度升高,酵母的     

自絮凝酵母高浓度重复批次乙醇发酵

利用发酵性能优良的自絮凝酵母Saccharomyces cerevisiaeflo,研究开发了重复批次高浓度乙醇发酵系统,以节省下游加工过程的能耗。在终点乙醇浓度达到120g/L左右的条件下,发酵系统的乙醇生产强度达到8.2g/(L·h)。然而实验中发现,随着发酵批次的增多,自絮凝酵母沉降性能逐渐下降,从发酵液中沉降分离所需时间相应延长,导致发酵液中高浓度乙醇对酵母的毒害作用加剧,影响其发酵活性和发酵系统运行的稳定性,发酵装置运行11个批次后无法继续运行。实验结果表明,絮凝能力下降导致的酵母絮凝颗粒尺度减小是其沉降性能下降的主要原因。进一步研究发现,酵母的絮凝能力通过再培养可以恢复。在此基础上对发酵系统操作进行改进,每批发酵结束后可控采出一定比例菌体,调节系统的酵母细胞密度和乙醇生产强度以刺激酵母增殖,保持其絮凝能力。在达到相同发酵终点乙醇浓度条件下,虽然发酵系统的乙醇生产强度降低到4.0g/(L·h),但运行10d后絮凝颗粒酵母尺度趋于稳定,继续运行14d,未发现絮凝颗粒酵母尺度继续下降的现象,系统可以稳定运行。     

酿酒酵母——天然酿酒师

葡萄成熟时,葡萄皮上会粘附天然的酿酒酵母,酿酒师有时就用它来发酵。现在随着技术的不断成熟,酿酒师越来越多地利用从天然酵母中精挑细选出来的酵母菌株进行发酵,因为不同的酿酒酵母品种有其独特的发酵特点,所产生的味道也各不相同。     

清香型白酒发酵过程中酵母群落结构及其与尿素代谢的关系

【目的】探索清香型白酒发酵过程中酵母群落结构及演变,分析潜在的关键尿素代谢酵母及其环境调控因素,为降低发酵过程中氨基甲酸乙酯的含量提供理论依据。【方法】通过相关性分析明确发酵过程中氨基甲酸乙酯主要前体物质及其代谢微生物类群,利用高通量测序技术解析酵母群落结构组成,并结合偏最小二乘回归分析寻找潜在的关键尿素代谢酵母。采用冗余分析评价发酵过程中环境因素对酵母群落结构的影响。【结果】尿素是清香型白酒发酵过程中氨基甲酸乙酯的主要前体物质,酵母是尿素代谢的主要微生物。高通量测序结果显示,在97%的相似度下进行操作分类单元聚类后,共鉴定出22个酵母种。其中,嗜高压有孢汉生酵母(Hanseniaspora osmophila)、发酵毕赤酵母(Pichia fermentans)和酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)与尿素合成存在正相关性,库德毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)与尿素降解存在正相关性。酒醅含水量、p H、乙醇和精氨酸是影响发酵过程中酵母群落演替的重要环境因素。【结论】环境因素影响潜在的关键尿素代谢酵母,为降低发酵过程中尿素与氨基甲酸乙酯含量提供理论依据。     

工业酵母抗逆机理研究进展

工业酵母利用木质纤维素等生物质资源发酵生产醇、酮、醛、酸等各种化合物,是解决人类面临的不可再生资源和能源危机的重要途径,这激发了人们对木质纤维素水解液为原料和环保节能型浓醪发酵技术的极度关注。然而高浓度底物、产物、渗透压、木质纤维素水解液中抑制性物质、发酵过程温度的提高均会抑制微生物生长代谢及发酵性能,这是发酵行业"瓶颈"问题。本文简述了渗透压、温度及抑制性物质对酵母细胞生长的危害,并从胞内稳态平衡、分子水平等方面着重叙述工业酵母对渗透压、温度及抑制性物质的抗逆机制研究进展。     

马克斯克鲁维酵母的木糖和阿拉伯糖发酵

马克斯克鲁维酵母作为非常规酵母在燃料乙醇发酵中受到人们越来越多的关注。马克斯克鲁维具有天然的发酵戊糖的能力,但不同菌株的发酵能力存在较大差异。本研究比较了3株马克斯克鲁维菌株Kluyveromyces marxianus 9009/1911/1727(K.m 9009/1911/1727)在不同温度下的木糖和阿拉伯糖的发酵性能差异,结果发现不同发酵温度下,3株菌在耗糖速率、糖醇产率均表现出了显著的差异。菌株K.m 9009和K.m 1727在40℃下的发酵性能均优于30℃,这充分体现了马克斯克鲁维酵母的高温发酵优势。针对发酵差异,采用PCR方法获得3个不同菌株的戊糖代谢途径中的5种关键代谢酶(XR、XDH、XK、AR和LAD)的基因序列,并利用Clustalx 2.1进行了序列比对。结果显示3株菌的相关基因与文献中报道的1株克鲁维酵母的相应关键酶氨基酸编码序列相似性达98%以上,并且差异的氨基酸不在酶的关键位点处。在此基础上,通过Real-time实验,对木糖发酵差异最为明显的K.m 1727和K.m 1911的木糖代谢过程4个关键酶(XR、XDH、XK和ADH)的基因表达量进行测定,其结果显示对于耐热菌株K.m 1727,XDH和XK基因表达量低是导致木糖代谢过程中木糖醇积累、乙醇产量低的主要原因。最后,将所测得的马克斯克鲁维酵母的戊糖代谢关键酶序列与其他不同种属相比对,确定了其木糖和阿拉伯糖代谢途径,为进一步利用代谢工程方法提高戊糖发酵性能奠定了基础。     

低乙醇酵母的分离和培养

酵母是食用酵素的主要发酵菌种之一。由于酵母在厌氧状态下产生的乙醇会对乳酸菌等其他酵素发酵菌种形成抑制,因此,有必要在发酵状况良好的自然发酵酵素中分离低乙醇产生的酵母。经过三级筛选,获得了两株糖转化能力强、pH和酒精反馈抑制弱的酵母,经18S rDNA鉴定为毕赤酵母(Pichia sorbitophila)和接合酵母(Zygosaccharomyces parabailii)。用筛选出的酵母发酵果蔬汁,与自然发酵的果蔬汁相比,酵母发酵液具有酒精含量低、糖转化迅速等特点,并对沙门氏菌等四种致病菌产生明显的抑制。     

酱香型白酒发酵过程中核心酵母的鉴别及其功能

【背景】酵母是酱香型白酒发酵过程中最重要的微生物,但酵母群落中核心酵母的种类和功能尚不清晰。【目的】通过探索酱香型白酒发酵微生物群落中核心酵母的种类和功能,为揭示酱香型白酒酿造机制以及提升白酒品质提供理论支撑。【方法】联合使用未培养(内转录间隔区扩增子和宏转录组高通量测序技术)和可培养(菌种筛选和模拟发酵实验)技术对酱香型白酒发酵过程中核心酵母的结构和功能进行定性和定量分析。【结果】内转录间隔区扩增子和宏转录组测序结果显示,酱香型白酒发酵过程中涉及10个属的酵母微生物,其中在发酵过程中平均相对丰度大于0.2%的酵母有13种,有2种核心酵母分别为库德威兹氏毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)和粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)。在发酵过程中,P. kudriavzevii占总量的89%以上,Schi. pombe表达了占总量21%以上的功能基因。模拟发酵实验结果显示P. kudriavzevii在酵母群落中发挥耐受乳酸积累的作用,而Schi. pombe在酵母群落中发挥耐受乙醇积累的作用,这两种作用保证了酱香型白酒发酵过程中酵母群落的结构和功能的稳定性。【结论】P. kudriavzevii和Schi. pombe是酱香型白酒发酵过程中的优势酵母,这两种酵母在生产中发挥了各自不同的作用。本研究进一步加深了核心酵母对于整个生产过程贡献的认识,有助于研究者认识到白酒发酵过程中对核心微生物进行调控的重要性。     

载有磷酸甘油激酶基因启动子的新表达载体的构建以及在发酵性丝孢酵母中启动外源基因的表达研究

利用简并PCR技术从一株丝孢酵母(Trichosporon sp.)中克隆到磷酸甘油激酶基因的部分序列,然后利用染色体步移的方法克隆到了已知片段的上游序列约950bp。通过启动子序列分析软件分析,发现序列中含有启动子所需的必须元件如TATA BOX和CAAT BOX等,因此确定克隆到的基因片段含有启动子序列。将潮霉素基因置于该启动子下构建了丝孢酵母整合型表达载体pTFPH,并转化发酵性丝孢酵母(Trichosporon fermentans),转化后的酵母能够在含有潮霉素的抗性选择性平板长出,而未进行转化的对照菌株则不能生长。以上试验证明:丝孢酵母的磷酸甘油激酶基因启动子具有启动异源基因在发酵性丝孢酵母中表达的功能,这个结果为油脂酵母工程菌的构建和开发新的酵母表达宿主奠定了基础。     

阿魏蘑与胶红酵母共培养中促进产漆酶物质的初步研究

阿魏蘑在液态发酵过程中经胶红酵母共培养后,漆酶的产量得到提高,但对其起促进作用的物质尚不清楚。本文中,笔者首先考察阿魏蘑和胶红酵母发酵上清液混合对漆酶酶活测定的影响,发现胶红酵母并没有表达漆酶的能力,同时,发酵上清液的混合会导致漆酶酶活的下降。因此,排除了两种微生物发酵液之间发生的协同或促进作用对漆酶酶活的影响。在分别添加高温灭活和70℃灭活的胶红酵母后发现,添加30 g/L的70℃灭活的胶红酵母,阿魏蘑漆酶酶活增加至6 605 U/L,而高温灭活未有相应的促进效果。因此,在共培养中促进漆酶合成的活性物质存在于酵母中并对温度敏感。通过比较70℃灭活胶红酵母的添加时间和添加量后,在阿魏蘑培养第2天添加50 g/L胶红酵母获得最高漆酶产量7 579 U/L。通过研究发现了胶红酵母中某种对热敏感的物质促进了阿魏蘑漆酶表达量的提高,此结果对研究漆酶及其他发酵产物在共培养中表达量的提高有重要意义。     

以啤酒糟为原料采用液体混和发酵法生产饲料蛋白的初步研究

真菌和高等真菌对自然界的木质素、纤维素有很强的分解作用。本实验将平菇、黑曲霉、啤酒酵母进行不同的组合：平菇＋酵母＋黑曲霉、黑曲霉＋酵母、黑曲霉＋酵母＋平菇这三种液体混合发酵体系。以利用平菇、黑曲霉高活力的木质素酶和纤维素酶,将不能直接被动物吸收利用的纤维素分解,并通过与啤酒酵母的混和生长,抑制了终产物还原糖的积累,促进了单细胞蛋白（ＳＣＰ）的合成。实验证明：在三种混和发酵体系中,纤维素酶活力和产品的蛋白含量均有提高,其中发酵饲料１＃（即平菇＋酵母＋黑曲酶这种发酵体系）各项指标提高得最多,纤维素酶活力提高了５．４Ｕ,粗蛋白含量提高了１１％,有较高的应用价值。     

CO2气载乙醇固态发酵分离耦合过程的初步研究

固态乙醇发酵中高浓度产物乙醇和发酵温度升高对酵母的抑制作用严重地制约了发酵的性能。本研究以固态基质材料发酵乙醇,利用发酵过程中由酵母产生的CO2作为循环载气,将载气在冷凝器中冷却分离乙醇与气体,降温后的CO2重新加压返回固态基质反应器中,及时有效的除去产物乙醇,并能使固态基质反应器的温度有一定程度的降低,解除了两者的抑制,提高了发酵效率,从而为解决大规模固体厌氧发酵温度的控制问题提供了工艺路线。     

中国传统酸肉发酵过程中微生物的消长变化*

对我国传统发酵酸肉中的微生物种群进行了研究,从中分离到大量的米酒乳杆菌、戊糖片球菌、乳酸片球菌、明串珠菌等多种乳酸细菌和德巴利氏酵母、球拟酵母等微生物,这些微生物在发酵过程中有一个动态的变化。发酵全过程中优势微生物种群是乳酸细菌、微球菌、德巴利氏酵母和球拟酵母,为高效天然肉品发酵剂的研究与开发提供了生物资源。     

酿酒酵母和异常毕赤酵母混菌发酵对白酒液态发酵效率和风味物质的影响

[目的]通过酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和异常毕赤酵母(Pichia anomala)在麸皮汁培养基中的混菌发酵,以增加发酵液的风味酯含量并保证发酵效率.[方法]采用两种酵母混合接种、顺序接种混菌发酵方式,以酵母单独接种发酵作对照,测定酵母的发酵性能和发酵液中乙酸乙酯含量,并对发酵结束时风味物质进行半定量;利用无细胞系统,分析两种酵母之间的相互作用.[结果]采用顺序接种混菌发酵方式,避免S.cerevisiae 对P.anomala的生长竞争性抑制,使两种酵母均能获得较高的生物量;发酵结束时,乙醇浓度为20.17 g/L,比酿酒酵母单菌种发酵时降低了9.14％;但乙酸乙酯含量达到0.74 g/L,比异常毕赤酵母单菌种发酵时提高了80％;发酵液风味物质的测定结果表明,酿酒酵母与异常毕赤酵母的混合发酵能够形成更多的酯类物质,总酸和高级醇含量却相对较低,有效改善了发酵液的风味特性;在混菌发酵时,碳源是影响酿酒酵母繁殖的重要因素,但酵母的代谢物对异常毕赤酵母产生明显的抑制作用.[结论]混菌发酵,为丰富发酵产物的风味复杂性和增强风格的独特性提供了一条有效的途径.     

酵母细胞转运正烷烃的研究——1.热带假丝酵母U_(3-21)产乳化剂的条件

微生物利用液态正烷烃发酵的第一步是将烷烃和水乳化,烃水乳化之后,正烷烃就易于被转运到细胞中。利用正烷烃发酵的酵母菌产生的乳化剂进入到发酵液中。本文报道用分光光度计测定发酵液中乳化剂含量和热带假丝酵母U_(3-21)产生乳化剂的最     

发酵抑制物对絮凝酵母戊糖发酵的影响

将絮凝剂加入酵母溶液中,使酵母絮凝成颗粒以此作为固定化酵母进行戊糖发酵。研究了常见发酵抑制物(甲酸、乙酸、糠醛和乳酸等)对絮凝酵母发酵木糖的影响。结果表明:在60.0g/L木糖发酵液中,经过24h发酵,木糖利用率达94.6%,当分别添加抑制物甲酸、乙酸、糠醛、乙醇和乳酸时,聚氧乙烯絮凝酵母分别对其的耐受浓度为0.5、0.5、1.0、30.0和8.0g/L。当抑制物添加量超过各自的耐受浓度后,对絮凝酵母发酵会产生明显的抑制作用。     

酵母菌麦芽糖发酵等效异位基因系的遗传分析

用球形酵母或薛氏酵母为隐性菌株,对酵母属3个种的麦芽糖发酵基因进行了遗传分析。实验结果证明:(1)啤酒酵母2.982含有2个互不连锁的麦芽糖快发酵基因MALⅠ和MALⅡ。(2)卡尔斯伯酵母2.500仅含MAL6基因。(3)在葡萄汁酵母2.346与薛氏酵母杂种的一个后代中,发现葡萄汁酵母至少含有一个MALI基因。(4)球形酵母2.1161含有malI,malⅡ和mal6基因。本文对单倍体细胞间、单倍体细胞与孢子及孢子间三种杂交方法有所改进,提高了杂交频率。     

高耐性酱油酵母选育及其高密度发酵调控

高耐性酵母广泛应用于食品、酿造、饲料、生物能源等行业,酵母的耐受性对其生产和应用有着决定性影响。高耐性酵母菌种改良是酵母资源利用的关键步骤,高密度发酵是克服耐性酵母产业化的主要瓶颈技术。对传统酿造食品酱油生产中常用的耐高盐酵母菌株的选育、耐性机制及其高密度发酵技术研究进展进行了综述。     

面包酵母细胞出芽率与产品质量关系研究

速用压榨酵母(Compressed yeast,CY)和活性干酵母(Active dry yeast,ADY)是用于面点制作的主要两类酵母产品。发酵力则是其共同质量指标。目前,国产压榨酵母的发酵力波动很大,活性干酵母不仅发酵力低,而且保质期短。面包酵母的发酵力定义为由一定数量的酵母样品,面粉和水制成的面团在恒温下产生CO_2的能力。本文采用Burrows法测量面包酵母发酵力,面团由0.15克干酵母,20克面粉和15mol脱离子水混合而成,并以该面团在30℃、180min内产生的CO₂总量作为发酵力的表征,文献^[2]表明,面包酵母的发酵力与终细胞群体中的带芽细胞分率(Fraction of budding cells,FBC)有密切的关系,传统的概念是,为提高酵母产品质量,FBC越低愈好。经研究发现,压榨酵母的耐贮存力及活性干酵发酵力与FBC成反比,但对速用压榨酵母而言,其发酵力FBC的正相关关系甚为明显,这与传统有着根本的差异。