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枇杷果酒酵母的筛选、分离与鉴定

食品与发酵工业 2019年第24期45卷 71-76页

作者：吴卓凡圣弟青王金晶钮成拓刘春凤郑飞云李崎江南大学工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学生物工程学院江苏无锡214122

为从自然界中筛选获得优良枇杷果酒专用发酵菌株,该文以枇杷果汁自然发酵液、果园土壤以及枇杷果皮为主要的酿酒酵母分离源,经过TTC平板分离筛选得到209株具有产酒精能力的酿酒酵母,使用杜氏小管对分离出来的酿酒酵母进行产气能力筛选后... 详细信息

为从自然界中筛选获得优良枇杷果酒专用发酵菌株,该文以枇杷果汁自然发酵液、果园土壤以及枇杷果皮为主要的酿酒酵母分离源,经过TTC平板分离筛选得到209株具有产酒精能力的酿酒酵母,使用杜氏小管对分离出来的酿酒酵母进行产气能力筛选后,进一步用小瓶发酵筛选出发酵能力强且风味好的酿酒酵母。经过品评后结合GC-MS风味物质测定,得到了最佳菌株GP-34。相比商业酿酒酵母D254,GP-34菌株醇类、酯类、酸类与酚类物质高31%、86%、25%与11%。并对其进行18S rDNA测序,鉴定菌株GP-34为酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae,可用于食品发酵。

关键词：枇杷果酒酿酒酵母筛选鉴定

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多组学分析揭示拉格酵母应答高浓度麦汁机制

食品与发酵工业 2021年第9期47卷 76-83页

作者：吴卓凡呼子暄王金晶刘春凤钮成拓郑飞云李崎工业生物技术教育部重点实验室(江南大学) 江苏无锡214122 江南大学生物工程学院江苏无锡214122

拉格酵母(Saccharomyces pastorianus)在高浓酿造早期应答高浓度麦汁的基因调控对发酵过程至关重要,但是目前其对高浓度麦汁的应答机制还不明确。选取典型的拉格酵母M14作为研究对象,获得M14菌株在常浓度麦汁与高浓度麦汁处理后的细胞,... 详细信息

拉格酵母(Saccharomyces pastorianus)在高浓酿造早期应答高浓度麦汁的基因调控对发酵过程至关重要,但是目前其对高浓度麦汁的应答机制还不明确。选取典型的拉格酵母M14作为研究对象,获得M14菌株在常浓度麦汁与高浓度麦汁处理后的细胞,提取总RNA进行转录组测序分析,提取胞内代谢物进行代谢组检测分析,并考察2种条件下的发酵指标与糖利用情况。转录组分析结果表明,有191个基因显著调整,KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)富集和GO(gene ontology)富集结果表明,差异基因主要在碳代谢与氨基酸代谢途径。代谢组分析结果表明,有30个代谢物存在显著差异,KEGG富集表明,差异代谢物主要存在于氨基酸代谢。进一步分析确定了13个相关的重要基因。该研究探究了拉格酵母对高浓度麦汁在分子水平上的应答机制,为揭示啤酒高浓酿造机制与耐高浓度酵母的选育奠定了基础。

关键词：拉格酵母高浓酿造转录组代谢组啤酒

异柠檬酸脱氢酶基因调控对拉格酵母抗自溶性能的影响

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生物工程学报 2023年第8期39卷 3451-3463页

作者：叶可嘉吴豪博刘春凤钮成拓郑飞云李崎王金晶江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学酿酒科学与工程研究室江苏无锡214122

啤酒酵母的自溶会影响啤酒的风味和品质,对酵母自溶的调控是工业啤酒生产的迫切需求。前期在啤酒酵母自溶的研究中发现柠檬酸循环相关基因对酵母自溶有较大影响。为探究柠檬酸循环中异柠檬酸脱氢酶基因调控对自溶的影响,在典型拉格啤酒... 详细信息

啤酒酵母的自溶会影响啤酒的风味和品质,对酵母自溶的调控是工业啤酒生产的迫切需求。前期在啤酒酵母自溶的研究中发现柠檬酸循环相关基因对酵母自溶有较大影响。为探究柠檬酸循环中异柠檬酸脱氢酶基因调控对自溶的影响,在典型拉格啤酒酵母(Saccharomyces pastorianus H.)Pilsner中对IDP1和IDP2基因进行了破坏和过表达。结果发现IDP1基因的破坏能提高酵母的抗自溶能力,自溶96 h抗自溶指数为8.40,比原始菌提高了1.5倍。IDP1基因的破坏提高还原型辅酶Ⅱ(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)的供应,NADPH/NADP^(+)的比值为1.94,发酵结束时胞内ATP水平比原始菌提高1.8倍,活性氧(reactive oxygen species,ROS)相比原始菌减少10%。IDP2基因的缺失造成酵母快速自溶和NADPH供应的减少,自溶96 h抗自溶指数为4.03,NADPH/NADP^(+)的比值为0.89。发酵结束时胞内ATP水平相比原始菌减少8%,ROS是原始菌的1.3倍。本研究进一步阐释了柠檬酸循环相关基因对酵母自溶的调控机理,为选育自溶性能可控的优良酵母提供了理论基础。

关键词：拉格酵母抗自溶性能柠檬酸循环 NADPH

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温度对豆瓣酱发酵过程理化指标、风味物质和微生物群落的影响

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食品与发酵工业 2024年第2期50卷 112-118页

作者：李晓阳汪溢恒钮成拓郑飞云王金晶刘春风李崎工业生物技术教育部重点实验室(江南大学) 江苏无锡214122 江南大学生物工程学院江苏无锡214122

该文通过设置恒温豆瓣酱发酵实验,考察不同温度对豆瓣酱发酵过程中理化指标、风味物质、生物胺和微生物群落组成的影响,并与自然温度发酵豆瓣酱进行比较。结果发现,温度的提高有利于氨基酸态氮和还原糖的积累,同时促进了游离氨基酸和挥... 详细信息

该文通过设置恒温豆瓣酱发酵实验,考察不同温度对豆瓣酱发酵过程中理化指标、风味物质、生物胺和微生物群落组成的影响,并与自然温度发酵豆瓣酱进行比较。结果发现,温度的提高有利于氨基酸态氮和还原糖的积累,同时促进了游离氨基酸和挥发性风味物质的形成,且能降低酱醅中食源性致病菌的丰度;然而,较高的温度同样会导致酱醅中总酸含量和生物胺含量偏高。发酵后,40℃发酵组中的氨基酸态氨、还原糖、挥发性风味物质和生物胺含量分别为1.02 g/100 g、12.07 g/100 g、25.65 mg/kg和54.10 mg/100 g,自然发酵组中的各物质含量分别为0.95 g/100 g、11.70 g/100 g、16.74 mg/kg和43.52 mg/100 g。因此,与自然发酵相比,提高发酵温度能够加速豆瓣酱发酵成熟,但是需要进一步的工艺优化消除总酸和生物胺偏高的风险。

关键词：豆瓣酱温度理化指标风味微生物群落

不同来源胰蛋白酶的基因挖掘、在Komagataella phaffii GS115的异源表达及其酶学性质分析

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食品与发酵工业 2024年第2期50卷 100-105页

作者：何林曼钮成拓刘国正郑飞云刘春凤王金晶李崎工业生物技术教育部重点实验室(江南大学) 江苏无锡214122 江南大学生物工程学院江苏无锡214122

胰蛋白酶是一种丝氨酸蛋白酶,广泛应用于皮革、食品加工、生化检测和制药行业。该文旨在挖掘不同来源的胰蛋白酶,并在Komagataella phaffii GS115进行异源表达,最终分析并比较其酶学性质。通过基因挖掘手段分别克隆了人源胰蛋白酶(homo ... 详细信息

胰蛋白酶是一种丝氨酸蛋白酶,广泛应用于皮革、食品加工、生化检测和制药行业。该文旨在挖掘不同来源的胰蛋白酶,并在Komagataella phaffii GS115进行异源表达,最终分析并比较其酶学性质。通过基因挖掘手段分别克隆了人源胰蛋白酶(homo spanies trypsin,HST)、牛源胰蛋白酶(bos taurus trypsin,BTT)、虾源胰蛋白酶(penaeus vannamei trypsin,PVT)和弗氏链霉菌源胰蛋白酶(Streptomyces fradiae trypsin,SFT),以pPIC9k为载体构建重组质粒,并在Komagataella phaffii GS115中成功实现异源表达。经纯化激活后,HST,BTT,PVT,SFT的酰胺酶活性分别为18.6、12.3、44.7、13.8 U/mL;4种来源胰蛋白酶的最适温度分别为20、35、40、45℃,而其最适pH值分别为9、8.5、8.5、9,其中SFT在pH 9~11的稳定性更优。

关键词：胰蛋白酶基因挖掘异源表达毕赤酵母酶学性质

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啤酒酵母细胞壁环境压力应答机制研究进展

生物工程学报 2019年第7期35卷 1214-1221页

作者：张明芳王金晶钮成拓李永仙郑飞云刘春凤李崎江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学酿酒科学与工程研究室江苏无锡214122

酵母细胞壁在细胞形态学的建立和维持中起重要作用,有助于细胞抵御环境变化。细胞壁主要由β-葡聚糖、甘露糖蛋白和几丁质组成,其组成和结构会由于压力胁迫发生动态重构。同时为了适应环境压力变化,啤酒酵母细胞壁在长期驯化过程中表现... 详细信息

酵母细胞壁在细胞形态学的建立和维持中起重要作用,有助于细胞抵御环境变化。细胞壁主要由β-葡聚糖、甘露糖蛋白和几丁质组成,其组成和结构会由于压力胁迫发生动态重构。同时为了适应环境压力变化,啤酒酵母细胞壁在长期驯化过程中表现出相关压力应答机制。文中介绍了啤酒酵母细胞壁组成与结构,并综述了细胞壁重构与信号通路调控的分子机制。

关键词：啤酒酵母细胞壁压力应答细胞壁重构信号通路

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FKS家族基因对酿酒酵母压力耐性的影响

食品与生物技术学报 2019年第10期38卷 126-134页

作者：杨歌王金晶李佳郑飞云刘春凤李永仙钮成拓李崎江南大学工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学酿酒科学与工程研究室江苏无锡214122

FKS作为1,3-β-葡聚糖合成酶基因家族,对维持酿酒酵母细胞壁有重要作用。为探究FKS家族基因对酿酒酵母细胞抗逆性及其合成乙醇的影响,通过同源重组的方法分别构建了FKS1、FKS2和FKS3基因的缺失菌株,并比较重组菌株和原始菌株的性能差异... 详细信息

FKS作为1,3-β-葡聚糖合成酶基因家族,对维持酿酒酵母细胞壁有重要作用。为探究FKS家族基因对酿酒酵母细胞抗逆性及其合成乙醇的影响,通过同源重组的方法分别构建了FKS1、FKS2和FKS3基因的缺失菌株,并比较重组菌株和原始菌株的性能差异。结果表明,FKS1缺陷菌株细胞壁的1,3-β-葡聚糖含量低于原始菌株60%,生长性能、抗胁迫性以及合成乙醇能力都较差。FKS3缺陷菌株的生长性能和胁迫性能与原菌株相似,在发酵环境中抵抗外界环境能力和合成乙醇能力优于原始菌株。因此,FKS1基因对维持酵母细胞活性和抗逆有重要作用,而FKS3基因对抗逆有负面作用。

关键词：细胞壁 1,3-β-葡聚糖压力耐受乙醇合成

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荧光微孔板法检测啤酒酵母胞内脯氨酸含量

食品与发酵工业 2024年第20期50卷 321-325页

作者：于莹莹许睿琦钮成拓王金晶郑飞云刘春凤李崎江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学生物工程学院酿酒科学与工程研究室江苏无锡214122

高浓酿造是啤酒生产中一种常用的高效经济技术,而在高浓酿造过程中啤酒酵母在各个时期存在不同的环境压力。脯氨酸被认为是啤酒酵母中的一种应激保护剂,赋予了酵母细胞更高的胁迫耐受性。酵母胞内脯氨酸含量可以作为筛选环境耐受能力强... 详细信息

高浓酿造是啤酒生产中一种常用的高效经济技术,而在高浓酿造过程中啤酒酵母在各个时期存在不同的环境压力。脯氨酸被认为是啤酒酵母中的一种应激保护剂,赋予了酵母细胞更高的胁迫耐受性。酵母胞内脯氨酸含量可以作为筛选环境耐受能力强菌株的参考,因此有必要建立一种能够快速检测啤酒酵母胞内脯氨酸含量的方法。该研究基于次氯酸钠氧化和邻苯二甲醛/N-乙酰半胱胺酸荧光检测脯氨酸的通用方法,结合细胞破碎的优化,成功建立了一种可以准确测定啤酒酵母胞内脯氨酸含量的荧光微孔板法,其线性范围和回收率分别为5~40μmol/L(0.58~4.6 mg/L)和73.33%~105.5%。通过比较该检测方法与氨基酸专用高效液相色谱法,发现两者测定胞内脯氨酸含量绝对值相比无显著性差异,但是荧光微孔板法操作简便快捷。因此,该研究建立的荧光微孔板法为测定酵母胞内脯氨酸提供了一种新思路,同时为适应高浓酿造胁迫的啤酒酵母筛选提供了一种新策略。

关键词：脯氨酸荧光探针啤酒酵母高浓酿造

低温β-1,4-内切葡聚糖酶的基因挖掘、异源表达及其酶学性质表征

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食品与发酵工业 2024年第4期50卷 17-24页

作者：圣弟青钮成拓闫亚楠郑飞云刘春凤王金晶李崎工业生物技术教育部重点实验室(江南大学) 江苏无锡214122

β-1,4-内切葡聚糖酶在洗涤行业有着广泛的应用价值,其中具有较好的低温和碱性耐受能力是其实现工业应用的重要前提。该论文通过基因挖掘获得一株具有低温耐受能力的Deinococcus cellulosilyticus来源新型β-1,4-内切葡聚糖酶基因EgDC,... 详细信息

β-1,4-内切葡聚糖酶在洗涤行业有着广泛的应用价值,其中具有较好的低温和碱性耐受能力是其实现工业应用的重要前提。该论文通过基因挖掘获得一株具有低温耐受能力的Deinococcus cellulosilyticus来源新型β-1,4-内切葡聚糖酶基因EgDC,并将其在大肠杆菌中实现了可溶性表达,其中大部分存在于周质空间,少部分分泌至胞外。对EgDC酶的酶学性质进行了表征,发现该酶的最适温度和最适pH值分别为40℃和pH 6.5,其在20℃能保持70%以上活力,且在pH 8.0和pH 9.0的半衰期分别达到83.43 min和53.79 min。EgDC酶具有较好的催化性质,其比酶活力k_(cat)/K_(m)值分别为(26.38±1.43)U/mg和(520.03±17.07)s^(-1)/mg,且对于金属离子以及表面活性剂均具有较强耐受能力。由此可见,新型β-1,4-内切葡聚糖酶EgDC具有较好的催化能力,且在低温、碱性以及存在表面活性剂环境下较为稳定,因此具有潜在的工业应用价值。

关键词：基因挖掘 β-1 4-内切葡聚糖酶异源表达酶学性质低温耐碱性