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1.在固定化酵母生物反应器中进行啤酒快速成熟试验 在啤酒酿造中,通常α-乙酰乳酸自然氧化成双乙酰,再由酵母将双乙酰转化成乙偶姻。这两步是同时进行的,总共约需一个月时间,其中第一步是限速的关键。加温可以加速α-乙酰乳酸向双乙酰的转化,但也会影响酵母的生活力或阻断乙醇的形成。为了加速酿造过程就需要将这两个同时进行的步骤分为前后两步进行。啤酒快速酿造法的主发酵是在固定化酵母反应器中连续进行的。生产的新鲜啤酒中,α-乙酰乳酸的浓度比常规方法生产的啤酒略高。由于啤酒酵母没有α-乙酰乳酸脱羧酶,本系统的第一步是用热处理将80％α-乙酰乳酸快速转化成乙偶姻,余下的在第二步固定化酵母反应器中由酵母转化成乙偶姻。     

用带有α-乙酰乳酸脱羧酶编码基因的固定化酵母生产啤酒

啤酒酵母VTT-A-88085(A-85)是含有α-乙酰乳酸脱羧酶(α-ALDC)基因的试验菌株。它是由深层发酵啤酒酵母VTT-A-63015(A-15)菌株构建的转化子。A-85是一株整合菌昧,即α-ald基因插入到酵母染色体DNA上,因此比用质粒转化得到的转化子更稳定。转化子产生的α-ALDC酶可直接把α-乙酰乳酸转化成乙偶姻而不形成双乙酰,因此可以免除或缩短常规啤酒发酵所需的冗长的后期发酵。     

高产双乙酰乳球菌的研究进展

双乙酰是乳制品中一种重要的风味物质。大多数乳酸茵（如乳球菌）都可以发酵葡萄糖和柠檬酸产生双乙酰。描述了在乳球菌中从柠檬酸代谢和糖酵解途径来生成双乙酰的代谢途径,以及利用基因工程和代谢工程技术来提高乳球菌的双乙酰生成量的策略。     

代谢工程改造枯草芽孢杆菌发酵生产乙偶姻

乙偶姻是枯草芽孢杆菌的主要代谢产物,它作为一种食用香精,广泛应用于食品、烟草、化妆品、清洁剂、酒类等行业。本研究首先在不产芽孢的枯草芽孢杆菌(BSD1,阻断了芽孢的合成途径)中敲除了2,3-丁二醇脱氢酶(BDH)的编码基因bdh A、乳酸脱氢酶(LDH)的编码基因ldh和乙酸激酶的编码基因(ACK)ack A,随后克隆了来自菌株B.subtilis168的α-乙酰乳酸合成酶(ALS)和α-乙酰乳酸脱羧酶(ALDC)基因als S和als D,并将其在上述敲除菌中过量表达,结果表明阻断副产物合成途径和加强乙偶姻合成途径关键酶的表达,会显著提高乙偶姻的产量,最终乙偶姻产量达到38.08 g/L,产率为0.45 g·L~(-1)·h~(-1),产率提高了约87.5%。     

枯草芽孢杆菌α乙酰乳酸脱羧酶基因在啤酒酵母工业菌株中的表达

啤酒酿造中,双乙酰是影响啤酒生产熟化期长短及其风味的主要因素.存在于多种细菌中的a-乙酰乳酸脱羧酶(EC4.1.1.5,简称a-ALDC)[1]能将双乙酰的前体a-乙酰乳酸直接转化为对啤酒风味没有影响的乙偶姻,从而大大降低啤酒中双乙酰的含量,缩短啤酒熟化期.但所有的啤酒酵母菌不产生此酶.虽然在发酵过程中添加此酶是一个解决的途径,但解决问题的根本是将ALDC基因引入到啤酒酵母菌中.国外已开展这方面的研究[2,3],本研究组曾用随机克隆的方法获得了枯草芽孢杆菌a-ALDC基因[4],本文报道了枯草芽孢杆菌ALDC基因在工业用啤酒酵母中的表达研究结果.     

生物法制备平台化合物乙偶姻的最新研究进展

乙偶姻(3-羟基-2-丁酮)作为一种应用广泛的食用香料和重要的平台化合物,具有广阔的工业应用前景。与传统的化学合成方法不同,高效、环保的乙偶姻生物制备方法,可以减轻资源和环境压力,促进我国低碳经济的发展。近来,生物法制备平台化学品乙偶姻取得了丰硕的研究成果。总结了最近几年国内外在该领域最新的研究热点及方向,简述了发酵法生产乙偶姻的优势菌株概况,重点综述了以糖类物质为底物生产乙偶姻的最新策略及研究成果、将微生物改造为生产手性乙偶姻的高效细胞炼制工厂以及将2,3-丁二醇或双乙酰作为发酵底物的研究趋势,并介绍了乙偶姻的分离纯化工艺。使用非致病性的安全菌株,高效率地利用廉价底物,并采用经济、简单、环保的分离纯化方式,从而生产具有高附加值的食品级或高手性纯度乙偶姻,是生物法制备乙偶姻产业化发展的可靠保障。     

葡萄酒酿酒酵母产生的乙偶姻

乙偶姻是葡萄酒的组分之一。葡萄酒中的乙偶姻含量和饮料的品尝性质有密切关系。但乙偶姻也能通过化学氧化产生双乙酰,或由酵母还原产生2,3-丁二醇,使酒精饮料出现酸败的味道。     

α－乙酰乳酸脱羧酶的研究

从细菌中筛选出１４株α－乙酰乳酸脱羧酶产生菌。从其中的一株α－乙酰乳酸脱羧酶产生菌提取粗酶,将粗酶样品分别加到主发酵的啤酒和主发酵后的啤酒中,在两种情况下均能明显降低啤酒中的总双乙酰量。     

α—乙酰乳酸脱羧酶的研究

从细菌中筛选出１４株α－乙酰乳酸脱羧酶产生菌。从其中的一株α－乙酰乳酸脱羧酶产生菌提取粗酶,将粗酶样品分别加到主发酵的啤酒和主发酵后的啤酒后,在两种情况下均能明显降低啤酒中的总双乙酰量。     

枯草芽孢杆菌氧化还原感应全局调控因子Rex对乙偶姻合成的影响

【背景】枯草芽孢杆菌体内含有一种可响应胞内氧化还原水平的因子,称之为氧化还原感应全局调控因子Rex (由基因ydiH编码)。Rex可通过感知辅酶NADH/NAD+水平的变化来调节胞内氧化还原平衡。【目的】研究Rex对枯草芽孢杆菌乙偶姻合成和辅因子代谢的相关性。【方法】利用比较转录组挖掘乙偶姻和2,3-丁二醇可逆转化过程中显著差异的基因,并通过Cre/lox基因敲除技术敲除ydiH、acuA (乙酰AcsA)和acoC (二氢脂酰胺乙酰转移酶)。随后,利用实时荧光定量PCR (RT-qPCR)技术分析敲除菌株中乙偶姻相关基因的转录水平。【结果】通过发酵实验发现,敲除ydiH会在一定程度上抑制菌体的生长速率,但发酵前期乙偶姻单位细胞产量和底物转化率都得到了显著提高;敲除acuA和acoC后,对乙偶姻合成、菌体生长和糖耗速率均影响不大;敲除ydiH后,与乙偶姻合成相关基因alsR (alsSD的正转录调控因子)、alsS (α-乙酰乳酸合成酶)、alsD (α-乙酰乳酸脱羧酶)和bdhA (2,3-丁二醇脱氢酶)的转录水平显著上调。【结论】枯草芽孢杆菌氧化还原感应全局调控因子Rex通过抑制与...     

啤酒生产中双乙酰形成的分子遗传学及其控制

双乙酰是啤酒中的重要风味物质,也是影响啤酒成熟和质量的关键因素之一。双乙酰是由酵母缬氨酸生物合成的中间产物α－乙酰乳酸经氧化脱羧产生的。目前,可以通过改良传统发酵工艺,添加酶制剂以及利用基因工程手段选育酵母工程菌等方法降低双乙酰在啤酒中的含量,缩短啤酒后酵期,以加速啤酒成熟。     

16S rRNA和recA、groEL基因分类鉴定乳酸乳球菌乳酸亚种和乳脂亚种的比较

【目的】比较16S rRNA和recA、groEL基因部分序列用于乳酸乳球菌乳酸亚种和乳脂亚种分类鉴定的效果。【方法】对已鉴定的8株分离自传统发酵乳的乳酸乳球菌, 选取recA和groEL基因片段, 通过PCR扩增、测序, 将测序得到的序列比对后构建系统发育树, 并与16S rRNA基因序列分析技术进行比较。【结果】比较分析不同菌株16S rRNA和recA、groEL基因的亲缘关系, recA、groEL基因可以准确地完成乳酸乳球菌乳酸亚种和乳脂亚种的区分和鉴定。【结论】recA和groEL基因序列分析可以实现乳酸乳球菌乳酸亚种和乳脂亚种的区分, 因其具有快速、准确、稳定的特点, 可适合于乳酸乳球菌乳酸亚种和乳脂亚种间的快速分类鉴定。     

一株具有谷胱甘肽合成能力的乳酸乳球菌的分离与初步研究

基于gshB基因同源性分析设计引物,从采集的菜园地土壤中分离到1株具有谷胱甘肽(GSH)合成能力的乳酸乳球菌菌株CCSYU10100。测定了该菌株的16S rDNA序列并根据16S rDNA序列构建了系统发育树,结果显示该菌株与乳酸乳球菌乳脂亚种在进化关系上的地位最近。电镜分析表明,菌株CCSYU10100与乳酸乳球菌的形态特征基本一致。因此认为菌株CCSYU10100属于乳酸乳球菌乳脂亚种,命名为乳酸乳球菌乳脂亚种CCSYU10100。HPLC法鉴定出该菌株胞内除GSH外,还存在半胱氨酸-甘氨酸。乳酸乳球菌CCSYU10100的部分gshB基因与假单胞菌属的gshB基因高度同源,这是gshB基因在乳酸乳球菌中、甚至是革兰氏阳性菌中的首次发现。     

利用重组大肠杆菌生产双乙酰

大肠杆菌自身代谢特征具有发酵生产双乙酰的天然优势。利用PCR技术,以广泛用于双乙酰生产的Lactococcus lactis基因组DNA为模板,克隆得到α-乙酰乳酸合成酶基因α-als,将其构建在表达载体pET-30 a上。与能够高效表达3种大肠杆菌来源HSP 70家族分子伴侣的pKJE 7质粒共同转化E.coli BL21(DE3)。利用目的蛋白质分子伴侣共表达的方法,首次获得了能够高效表达具有酶活力的α-乙酰乳酸合成酶的重组大肠杆菌。在静置培养条件下,能够在该菌株的培养基中检测到双乙酰的生成。融合蛋白酶在温度为30-40℃和pH在6-7之间时具有较高的酶活,以丙酮酸为底物,该酶最适pH为6.8,最适温度为39℃。     

22株中国优良酒酒球菌代谢生物胺的检测

葡萄酒苹果酸-乳酸菌在葡萄酒苹果酸-乳酸发酵中对氨基酸进行脱羧反应产生具有毒性作用的生物胺.利用PCR技术及HPLC检测方法对22株中国优良酒酒球菌的生物胺代谢安全性进行研究.结果表明,PCR检测结果与HPLC测定结果一致,从我国葡萄产区筛选的优良酒酒球菌均不产生组胺、酪胺和腐胺,从生物胺角度.我国筛选的22株优良酒酒球菌具有较高的生物胺代谢安全性.     

不同微生物的α—乙酰乳酸脱羧酶的生理生化特性的研究

分析测定了不同微生物的α-乙酰乳酸脱羧酶（ALDC）酶活力,结果表明不同来源的ALDC酶力有较大差异,酶反应速度曲线存在明显差异;酶反应体系的pH对ALDC酶活力有明显的影响,如乳酸乳球菌的ALDC酶反应最适PH为6．6,而产气气杆菌的ALDC酶反应的最适PH为5．8,酶反应体系中加入不同浓度的亮氨酸,缬氨酸和异亮氨酸对不同来源的ALDC酶活性有较明显的影响。     

一个含有乳链菌肽抗性基因的乳酸乳球菌质粒pTS50的鉴定

在添加乳链菌肽、乳糖及溴甲酚紫的M1 7选择培养基上 ,从 1 97个新鲜牛奶样品中筛选到 3株乳链菌肽抗性菌株 ,PCR扩增证实它们都含有乳链菌肽抗性基因。菌种生理生化特性鉴定及特异性 1 6SrDNAPCR扩增产物的序列测定结果表明这 3株菌都属于乳酸乳球菌乳酸亚种。质粒转化实验发现乳酸乳球菌乳酸亚种TS 1 640中的乳链菌肽抗性基因位于一个约47kb的大质粒pTS50上。BamHI、EcoRI、HindⅢ、NcoI、PstⅠ酶切分析和Southern杂交 ,进一步将乳链菌肽抗性基因定位于pTS50的一个约 1 9kbEcoRI酶切片段中     

细菌3-羟基丁酮及氧化还原产物代谢的研究进展

3-羟基丁酮及氧化还原产物是重要的4碳平台化合物,以糖质原料为底物的生物法制备是当今研究与生产的主流。介绍了3-羟基丁酮及氧化还原产物2,3-丁二醇、丁二酮产生的主要细菌,这些细菌积累3-羟基丁酮及氧化还原产物的代谢途径,主要的代谢及调控方式,代谢关键酶:乙酰乳酸合成酶、α-乙酰乳酸脱羧酶、2,3-丁二醇脱氢酶的结构与功能等国内外研究进展;并对3-羟基丁酮及氧化还原产物细菌代谢、发酵制备的未来研究提出了展望。     

α-乙酰乳酸脱羧酶高产菌株的筛选

在啤酒酿造中,双乙酰（ｄｉａｃｅｔｙ１）是影响啤酒风味成熟和熟化期长短的主要因素,当其含量超过域值０．１５ｍｇ／Ｌ时,产生令人难以接受的"馊饭味"。酵母在主发酵期间形成乙酰乳酸,经非酶氧化脱梭形成双乙酰,酵母在熟化期间将其转化为３－羟基丁醇。乙酰乳酸转...     

作为宿主系统的几株乳酸菌的表型特征

目的：研究乳酸菌载体－宿主系统。方法：采用涂片染色和形态特征观察,用鉴别生化实验如过氧化氢酶实验,碳水化合物发酵产酸实验,精氨酸水解实验及抗生素抗性实验等对含有pMG36e质粒的乳酸菌MG1363,乳球菌IL1403和乳杆菌ATCC4356进行研究鉴定。结果：乳酸乳球菌乳脂亚种MG1363,乳酸乳球菌乳酸亚种IL1403含有质粒pMG36e的MG1363致及嗜酸乳杆菌ATCC4356其表型特征分别与伯杰氏手册中相应细菌特征一致,质粒pMG36e含有红霉素抗性基因,结论：此乳酸菌宿主一载体系统可用载体来源的红霉素抗性进行筛选,用于外源基因在乳酸菌中克隆和表达的研究。