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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
      
			
      
				2018-12-19 09:54:06
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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散發(fā)玫瑰或蜂蜜的味道 - 一點香水，一口酒，一串啤酒。比利時的微生物學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。“在一些葡萄酒中，你可以聞到玫瑰的味道高于其他葡萄酒，”弗拉德斯生命科學研究所VIB微生物學中心的微生物學家Johan Thevelein說。“但是為什么某些酵母菌株比其他菌株產(chǎn)生更多的這種化合物，根本就沒有任何知識。” Thevelein與VIB的MariaR.Foulquié-Moreno一起領(lǐng)導了這項研究。他們的研究結(jié)果發(fā)表在本周的mBio上。
      

      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
      

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

      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，從兩個親本株衍生的混合菌株。在雜交種中，他們發(fā)現(xiàn)了四個數(shù)量性狀基因座(QTL) - 含有多個基因的DNA，但只有一個致病基因 - 與較高的乙酸苯乙酯生產(chǎn)有關(guān)。進一步的研究表明，兩種基因TOR1和FAS2的等位基因是風味化合物產(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，過去一直是挑戰(zhàn)工業(yè)酵母菌株以獲得理想的口味。生物學家可以雜交菌株來選擇某些基因 - 所以某些風味 - 但這個過程耗時，昂貴，并可能導致酵母中其他不必要的變化。“你必須做兩件事，”Thevelein說。“一個是改善你想改善的酵母特性。其次是改變酵母中的其他任何東西。實際上，后者比前者困難得多。” 雜交酵母可以在實驗室中起作用，但不能在啤酒廠中起作用。“如果發(fā)酵不好，你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)計酵母中所需的性狀而不影響其他性狀。近年來，微生物學家將特定基因與一系列口味聯(lián)系起來，包括橙花香(木香味)，乙酸乙酯(甜味，如指甲油)和硫磺味。在VIB的工作中，Thevelein和Foulquié-Moreno也發(fā)現(xiàn)了負責香蕉和黃油味的基因。
      

      CRISPR / Cas9可以添加所需的基因并交換不需要的基因，通常沒有雜交菌株的時間，費用和不受歡迎的副作用。“使用CRISPR，我們永遠不會留下疤痕，”Foulquié-Moreno說。她說，由于工程化的酵母菌株具有與其他酵母交換的等位基因，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，用幾批啤酒評估他們的實驗菌株，希望清除所有的最高關(guān)鍵：口味測試。
      
			

			
        
      
			
      
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