分子生物学技术在啤酒酿造业中的应用

分子生物学技术的运用为传统啤酒酿造业注入了新的活力,中简要介绍分子生物学技术在啤酒酵母工程菌构建,啤酒发酵中污染杂菌的鉴定以及在啤酒原料分析等方面的应用概况。     

絮凝基因(FLO1G)的序列测定及分析

虽然酵母细胞絮凝的确切机制至今尚无定论 ,但已克隆了多个与絮凝相关的基因 ,如ＦＬＯ1、ＦＬＯ5、ＦＬＯ1 1等[1～3 ] 。这些基因的表达可以赋予非絮凝酵母细胞以絮凝能力。酵母细胞的絮凝特性在酿造工业、固定化酶、精细化工和物生制药等领域具有广泛的应用价值[4 ,5] 。从一株强絮凝酿酒酵母菌株中克隆到一个约 4 3ｋｂ的ＮＤＡ片段 ,酵母转化实验证明该ＤＮＡ片段能够赋予非絮凝酵母菌株以絮凝能力[6] 。本文简要报道对该ＤＮＡ片段进行序列测定和分析的结果。1　材料和方法1 .1　菌株和质粒实验所用菌株和质粒见表 1。表 1　菌株和质…     

絮凝性强的优良面包酵母菌株的选育

通过初筛、单倍体分离、DES诱变、絮凝基因的克隆表达及杂交等育种技术成功构建了高生物量、耐高糖、强絮凝的优良面包酵母菌株(Saccharomyces cerevisiae) ZLTH58(MATa/α,leu,FLO1)。菌株ZLTH58具有双亲的优良性状,遗传性状稳定。对其生物量、耐高糖能力、絮凝特性进行了检测,结果表明,菌株ZLTH58的生物量是原始亲株BL56的1.21倍;耐高糖能力优于原始亲株BL61;絮凝性能明显优于原始亲株BL56和BL61。对其培养条件进行了优化,在优化的培养条件下,生物量可以达到83.06g/L,为初始培养条件下的1.35倍。     

高产谷胱甘肽的酵母融合菌株的选育及其培养条件的研究

通过初筛、单倍体分离、诱变及原生质体融合技术选育到一株谷胱甘肽产量明显提高的融合菌株ZJF71,其谷胱甘肽产量分别为亲株的1.59和1.42倍。并对其培养条件进行了研究,结果表明碳源、装液量和培养时间对融合菌株ZJF71生产谷胱甘肽的影响较为显著。在优化的培养条件下,发酵液中谷胱甘肽总量达到185.3mg/L,为初始培养条件下的2.8倍。经遗传稳定性分析,证明融合菌株ZJF-71是遗传稳定的。     

优良酿酒酵母(面包酵母)三倍体菌株的选育*

通过初筛、单倍体分离、诱变、原生质体融合及杂交等育种技术选育出一株具有高生物量、耐高糖、强絮凝性能的优良酿酒酵母(面包酵母)三倍体菌株ZLFH-121,其生物量分别为原始亲株BL68、BL92、L77的1.22、1.33与1.83倍;絮凝性能明显优于原始亲株BL68、BL92。并对其培养条件进行了优化研究,结果表明三倍体菌株ZLFH-121能够很好地利用糖蜜培养基,并表现出良好的絮凝能力。在优化的培养条件下,生物量提高至93.82g/L(湿重),为初始培养条件下的1.30倍。经遗传稳定性分析,证明三倍体菌株ZLFH–121遗传稳定,是一株具有潜在应用价值的优良酿酒酵母(面包酵母)菌株。     

衔接重复序列对酵母菌絮凝蛋白功能的调控作用

【目的】了解絮凝基因FLO1中重复DNA序列B和D对絮凝蛋白Flo1p功能的影响,为构建遗传稳定的最小絮凝功能基因奠定理论基础。【方法】通过PCR和融合PCR方法分别克隆到完整的絮凝基因FLO1、重复DNA序列B和D分别缺失的衍生基因FLO1b和FLO1d,分析这些基因在非絮凝酵母中表达对细胞絮凝特性的影响。【结果】与完整絮凝基因相比,重复DNA序列B和D分别缺失后对酵母细胞絮凝强度没有明显影响,但不同基因在酵母菌中表达产生的絮凝特性受环境因素,如甘露糖浓度和pH等的影响有明显差异。FLO1中重复DNA序列B和D缺失后,细胞絮凝特性受甘露糖抑制的敏感性降低;同时对环境pH的改变具有更广泛的适应性。【结论】重复DNA序列B和D对絮凝蛋白Flo1p结构和功能具有调控作用,二者缺失后,特别是D缺失后会使絮凝蛋白在极端酸碱环境下更稳定。     

高生物量富铁酵母菌的选育及其发酵条件的研究

对402株不同种属的酵母菌株进行初筛、复筛,筛选到一株生物量较高的二倍体菌株ZY-46(Saccharomyces cerevisiae)和一株铁富集量较高的二倍体菌株ZY-173(Saccharomyces kluyveri)。然后以它们为出发菌,分别进行单倍体分离、硫酸二乙酯(DES)诱变,并通过原生质体融合,得到一株高生物量富铁酵母融合菌株ZYF-15。在优化的发酵条件下,该融合菌株生物量可达11．2g／L,细胞铁含量达24．5mg／g干细胞,细胞总铁含量分别比原始亲株ZY-46和ZY-173提高了2．6倍和1．9倍。     

酵母菌杂交育种——Ⅲ.酵母菌麦芽糖发酵等效异位基因系的遗传分析

用啤酒酵母及卡尔斯伯酵母研究麦芽糖发酵等效异位基因,对啤酒酵母与薛氏酵母的杂种后代进行一系列杂交,结果证明啤酒酵母含有3个等效异位基因MALA、MALB及MALC基因(暂定名,因未与标准MAL基因鉴定),而薛氏酵母不含任一MAL基因,故为隐性菌株。 在卡尔斯伯酵母与球形酵母杂交试验中,发现卡尔斯伯酵母只含有1个MAL6基因,证实了Winge等人的工作。 所有这4个麦芽糖发酵基因都是互相独立的不连锁的基因。     

微生物木聚糖降解酶研究进展及应用前景

木聚糖是植物半纤维素的主要成分,它是除纤维素外,自然界中最为丰富的多糖。木聚糖的基本结构单元是由β－１．４或β－１．３糖苷键连接的多聚木糖链,在Ｄ－木糖的第二位氧上连接有Ｄ－葡萄糖醛酸或４－Ｏ－甲基葡萄糖醛酸或在第三位氧上连接有Ｌ－阿拉伯呋喃糖。有些木聚糖还在第二或第三位氧上发生乙酰化。不同来源的木聚糖在结构上有一定差异。木聚糖酶是一类木聚糖降解酶系（表１）,对降解自然界大量存在的半纤维素起着重要作用。它们不但可以降解木聚糖生成木糖,而且能以农作物残渣中的半纤维素为原料生产经济价值较高的产品。由…     

微生物发酵农作物秸秆生产蛋白饲料的研究与应用

我国是一个农业大国,据粗略统计;每年约产农作物秸秆 ６亿吨,但目前用作饲料的仅占 １５％左右,绝大部分农作物秸秆仍直接还田或作燃料用,既造成资源浪费,又污染环境。而开展利用微生物发酵农作物秸秆生产蛋白饲料的研究,不仅可以解决蛋白饲料的严重不足,缓解人畜争粮的矛盾,促进畜牧业发展;还可促使我国的畜牧业结构从“精料型”向“节粮型”发展,既有重要的理论指寻意义和社会效益,又有巨大的经济效益。本文将对这方面的研究概况作一简要介绍。１微生物发酵农作物秸秆生产蛋白饲料的研究进展 微生物发酵农作物秸秆生产蛋白饲…