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      研究人員確定了啤酒和葡萄酒中玫瑰和蜂蜜味道背后的酵母基因
      
			
      
				2019-05-18 10:20:10
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      一種名為苯乙基乙酸酯的香精化合物在任何地方都會(huì)散發(fā)玫瑰或蜂蜜的味道 - 一點(diǎn)香水，一口酒，一串啤酒。比利時(shí)的微生物學(xué)家利用遺傳圖譜首次鑒定出在酒精飲料中產(chǎn)生更高水平的這種香氣的特定酵母基因。這一新發(fā)現(xiàn)加入了最近將葡萄酒和啤酒中的基因與香料聯(lián)系起來的工作，并可用于種植能產(chǎn)生新口味的酵母。
      

      研究人員確定了啤酒和葡萄酒中玫瑰和蜂蜜味道背后的酵母基因
      

      “在一些葡萄酒中，你可以聞到玫瑰的味道高于其他葡萄酒，”弗拉德斯生命科學(xué)研究所VIB微生物學(xué)中心的微生物學(xué)家Johan Thevelein說。“但是為什么某些酵母菌株比其他菌株產(chǎn)生更多這種化合物，根本就沒有任何知識(shí)。”Thevelein與VIB的MariaR.Foulquié-Moreno一起領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。他們的研究結(jié)果發(fā)表在本周的mBio上。
      

      酵母在塑造啤酒風(fēng)味方面起著關(guān)鍵作用：在發(fā)酵過程中，它會(huì)增加風(fēng)味和碳酸化。在葡萄酒中，大部分風(fēng)味來自葡萄本身，酵母的新陳代謝可以改變這些風(fēng)味，添加二次風(fēng)味。酵母也有自己的風(fēng)味。
      

      研究人員使用高通量的基因組分析來研究基因在釀酒酵母或啤酒酵母，從兩個(gè)親本株衍生的混合菌株。在雜交種中，他們發(fā)現(xiàn)了四個(gè)數(shù)量性狀基因座(QTL) - 含有多個(gè)基因的DNA，但只有一個(gè)致病基因 - 與更高的乙酸苯乙酯生產(chǎn)有關(guān)。進(jìn)一步的研究表明，兩種基因TOR1和FAS2的等位基因是風(fēng)味化合物產(chǎn)量最高的原因。(FAS2編碼參與制造脂肪酸的酶，TOR1有助于調(diào)節(jié)氮。)
      

      他們使用CRISPR / Cas9在親本菌株之間交換這些等位基因，并觀察到乙酸苯乙酯的產(chǎn)生顯著增加。
      

      Thevelein說，在過去，增強(qiáng)工業(yè)酵母菌株以獲得理想的口味一直是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。生物學(xué)家可以雜交菌株來選擇某些基因 - 所以某些風(fēng)味 - 但這個(gè)過程耗時(shí)，昂貴，并可能導(dǎo)致酵母中其他不必要的變化。
      

      “你必須做兩件事，”Thevelein說。“一個(gè)是改善你想要改善的酵母特性。其次是改變酵母中沒有其他東西。實(shí)際上，后者比前者困難得多。”雜交酵母可以在實(shí)驗(yàn)室中起作用，但不能在啤酒廠中起作用。“如果發(fā)酵不好，就必須扔掉所有的啤酒，”Thevelein說。
      

      他說，CRISPR / Cas9提供了一種更有效的方法來精確設(shè)計(jì)酵母中所需的性狀而不影響其他性狀。近年來，微生物學(xué)家已將特定基因與一系列口味聯(lián)系起來，包括橙花油(木質(zhì)香味)，乙酸乙酯(甜味，如指甲油)和硫磺味。在VIB的工作中，Thevelein和Foulquié-Moreno也確定了負(fù)責(zé)香蕉和黃油味的基因。
      

      CRISPR / Cas9可以添加所需的基因并換掉不需要的基因，通常沒有交叉繁殖菌株的時(shí)間，費(fèi)用和不受歡迎的副作用。“使用CRISPR，我們永遠(yuǎn)不會(huì)留下疤痕，”Foulquié-Moreno說。她說，由于工程酵母菌株的等位基因已與其他酵母交換，因此它們與通過育種或誘變和選擇產(chǎn)生的菌株無法區(qū)分。
      

      研究人員與一家啤酒廠合作，用幾批啤酒評(píng)估他們的實(shí)驗(yàn)菌株，希望清除所有的最高關(guān)卡：口味測試。
      
			

			
        
      
			
      
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