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啤酒酵母抗氧化基因的挖掘

发布时间:2021-12-12 11:57
  啤酒酵母作为啤酒酿造的灵魂,它本身所具有的抗氧化性能及其代谢所产生的内源性抗老化物质在控制啤酒老化、提高啤酒风味稳定性上占有重要的作用。目前对于啤酒酵母抗氧化性能的研究多局限于筛选高抗氧能力的菌株、氧胁迫下细胞应激反应和生理水平的变化等,从基因水平去探究啤酒酵母的抗氧化机制,可以为提高啤酒酵母的抗氧化性能提供新见解。本研究首先在原始啤酒酵母菌株Pilsner和其氧化诱变菌株10-9-0和12-7-0,及驯养后菌株10-9-1和12-7-1中选择抗氧化性能最优菌株12-7-1,重新命名为P-127。将P-127与原始菌株Pilsner进行转录组学与代谢组学的比较分析,筛选获得了对啤酒酵母抗氧化能力有较大影响的差异基因及相关代谢途径;选取部分差异基因进行功能验证,为后续构建抗氧化能力提升的啤酒酵母奠定基础。论文主要研究结果如下:突变菌P-127相较于原始菌Pilsner对H2O2及荧光增白剂的抗性明显提高,传代发酵结果显示P-127未改变原始菌株良好的发酵性能,且其发酵液抗老化相关指标如DPPH清除率、TBA值、风味保鲜值(RSV)和风味稳定值(... 

【文章来源】:江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:59 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

啤酒酵母抗氧化基因的挖掘


啤酒酵母发酵过程中抗氧化压力胁迫基因调控分析[25]

荧光,啤酒


江南大学硕士学位论文6细胞活力被定义为细胞的生理能力,它代表着细胞在受到化学或者物理因素的压力下,细胞不会直接死亡而是引起细胞的形态和代谢能力的变化。检测细胞内的ATP含量的方法可以准确并实时了解细胞活力的变化。本论文中测定酵母细胞ATP的含量的方法利用荧光素-荧光素酶生物发光这一原理。如图1-2所示,在有荧光素酶及ATP等物质的环境下,荧光素产生化学发光,其发光强度可由酶标仪检测。当荧光素和荧光素酶都过量时,在一定范围内,发光强度与ATP含量正相关。图1-2基于荧光素酶检测的胞内ATP反应[34]Fig.1-2IntracelluarATPReactionsBasedonLuciferaseAssayROS是指生物体内与氧代谢相关的一种含氧自由基,以及非自由基形式的高活性中间产物。其性质活泼,生物体内代谢十分快速,且环境中存在诸多抗氧化物,使得检测ROS较为困难。而荧光探针法凭借高灵敏度的优点,在ROS的研究中得到广泛应用。Dichlorofluorescindiacetate(DCFH-DA)为脂溶性的无荧光物质,因此可自由进出细胞,细胞内的酯酶可将其水解为水溶性DCFH,DCFH无法穿越细胞膜。过量的DCFH与胞内ROS反应生成具有强荧光的DCF(λex=488nm,λem=525nm),检测胞内DCF的荧光强度即可测定胞内ROS含量。1.3.2啤酒发酵液风味老化的评价方法啤酒的老化味主要是由长链不饱和羰基化合物引起。在啤酒发酵过程中,抗氧化能力强的啤酒酵母菌株可以代谢产生较多的抗氧物质用以去除老化前体物质。硫代巴比妥酸(thiobarbituricacid,TBA)法常用于测定啤酒老化程度[35]。TBA值体现在麦汁中和啤酒酿造过程中,因高温而发生的一系列美拉德反应而产生的羰基类化合物的数量。TBA值与啤酒的风味稳定性相关性高[36]。该方法因啤酒老化而产生的二烯醛类羰基化合物与TBA发生络合反应,使?

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母的抗氧化机制、筛选获得抗氧化基因等有重要的意义。1.5本论文的主要研究内容作为国家自然基金项目(No.31771963)的一部分,以及江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX19_1868),本论文首先利用一株具有典型代表性的Lager型酵母Pilsner和以Pilsner为出发菌株筛选得到的一株高抗氧性能的Lager型酵母P-127,对两株啤酒酵母菌株进行转录组学和代谢组学分析,获得可能对啤酒酵母抗氧化性能影响较大的途径及基因。对分析得到的基因进行调控,通过测定一系列细胞生理指标和传代发酵指标验证基因对于啤酒酵母抗氧化性能的影响。图1-3为本论文的研究思路及技术路线,其主要研究内容包括:图1-3论文研究思路与技术路线Fig.1-3Frameworkandtechnicallineofthisthesis

【参考文献】:
期刊论文
[1]高抗氧化活性lager型啤酒酵母选育[J]. 李磊,王金晶,郑梅莹,郑飞云,钮成拓,刘春凤,李崎.  东北农业大学学报. 2019(08)
[2]代谢组学在乳酸菌研究中的应用[J]. 杨慧,步雨珊,易华西.  天然产物研究与开发. 2019(08)
[3]转录组测序技术的研究和应用进展[J]. 崔凯,吴伟伟,刁其玉.  生物技术通报. 2019(07)
[4]Lager啤酒酵母RLM1基因调控对其抗自溶性能的影响[J]. 王金晶,李梦琦,侯丹,许维娜,郑飞云,刘春凤,钮成拓,李崎.  生物工程学报. 2019(06)
[5]拉格啤酒酵母菌物种和株系的快速分子鉴定[J]. 邴健,白逢彦.  菌物学报. 2018(11)
[6]内源性氧化胁迫促进酿酒酵母合成谷胱甘肽的潜在机制分析[J]. 王立梅,任清华,郑丽雪,孙姜,齐斌,朱益波.  食品科学. 2017(04)
[7]自由基对啤酒风味老化的影响与控制分析[J]. 韩龙.  啤酒科技. 2014(07)
[8]纯生啤酒与熟啤酒老化与抗老化水平的初步研究[J]. 沈瑶瑶,刘春凤,李崎.  食品与生物技术学报. 2013(07)
[9]顶空进样气相色谱法检测啤酒中乙醛[J]. 张媛媛,魏良鑫,佟婷婷,柳亚迪,王林祥,刘春凤,李崎,顾国贤.  分析试验室. 2011(09)
[10]Changes of Reactive Oxygen Species and Related Enzymes in Mitochondria Respiratory Metabolism During the Ripening of Peach Fruit[J]. KAN Juan,WANG Hong-mei,JIN Chang-hai and XIE Hai-yan College of Food Science and Engineering,Yangzhou University,Yangzhou 225127,P.R.China.  Agricultural Sciences in China. 2010(01)

博士论文
[1]利用反向代谢工程技术探究酿酒酵母氧化胁迫应答机制[D]. 赵宏伟.中国农业大学 2015
[2]啤酒酵母自溶评价及机理研究[D]. 许维娜.江南大学 2014
[3]槲皮素抗疲劳作用及其相关机制的实验研究[D]. 吴健全.中国人民解放军军事医学科学院 2010

硕士论文
[1]基于细胞代谢组学的抗氧化活性评价方法的建立及应用[D]. 王宁丽.兰州大学 2016
[2]基于细胞壁多糖组成的压力耐性啤酒酵母的选育[D]. 李欣儿.江南大学 2014



本文编号:3536634

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