啤酒酵母作為啤酒釀造的靈魂,它本身所具有的抗氧化性能及其代謝所產生的內源性抗老化物質在控制啤酒老化、提高啤酒風味穩(wěn)定性上占有重要的作用。目前對于啤酒酵母抗氧化性能的研究多局限于篩選高抗氧能力的菌株、氧脅迫下細胞應激反應和生理水平的變化等,從基因水平去探究啤酒酵母的抗氧化機制,可以為提高啤酒酵母的抗氧化性能提供新見解。本研究首先在原始啤酒酵母菌株Pilsner和其氧化誘變菌株10-9-0和12-7-0,及馴養(yǎng)后菌株10-9-1和12-7-1中選擇抗氧化性能最優(yōu)菌株12-7-1,重新命名為P-127。將P-127與原始菌株Pilsner進行轉錄組學與代謝組學的比較分析,篩選獲得了對啤酒酵母抗氧化能力有較大影響的差異基因及相關代謝途徑;選取部分差異基因進行功能驗證,為后續(xù)構建抗氧化能力提升的啤酒酵母奠定基礎。論文主要研究結果如下:突變菌P-127相較于原始菌Pilsner對H₂O₂及熒光增白劑的抗性明顯提高,傳代發(fā)酵結果顯示P-127未改變原始菌株良好的發(fā)酵性能,且其發(fā)酵液抗老化相關指標如DPPH清除率、TBA值、風味保鮮值（RSV）和風味穩(wěn)定值（... 

【文章來源】：江南大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

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啤酒酵母發(fā)酵過程中抗氧化壓力脅迫基因調控分析[25]

江南大學碩士學位論文6細胞活力被定義為細胞的生理能力，它代表著細胞在受到化學或者物理因素的壓力下，細胞不會直接死亡而是引起細胞的形態(tài)和代謝能力的變化。檢測細胞內的ATP含量的方法可以準確并實時了解細胞活力的變化。本論文中測定酵母細胞ATP的含量的方法利用熒光素-熒光素酶生物發(fā)光這一原理。如圖1-2所示，在有熒光素酶及ATP等物質的環(huán)境下，熒光素產生化學發(fā)光，其發(fā)光強度可由酶標儀檢測。當熒光素和熒光素酶都過量時，在一定范圍內，發(fā)光強度與ATP含量正相關。圖1-2基于熒光素酶檢測的胞內ATP反應[34]Fig.1-2IntracelluarATPReactionsBasedonLuciferaseAssayROS是指生物體內與氧代謝相關的一種含氧自由基，以及非自由基形式的高活性中間產物。其性質活潑，生物體內代謝十分快速，且環(huán)境中存在諸多抗氧化物，使得檢測ROS較為困難。而熒光探針法憑借高靈敏度的優(yōu)點，在ROS的研究中得到廣泛應用。Dichlorofluorescindiacetate(DCFH-DA)為脂溶性的無熒光物質，因此可自由進出細胞，細胞內的酯酶可將其水解為水溶性DCFH，DCFH無法穿越細胞膜。過量的DCFH與胞內ROS反應生成具有強熒光的DCF(λex=488nm，λem=525nm)，檢測胞內DCF的熒光強度即可測定胞內ROS含量。1.3.2啤酒發(fā)酵液風味老化的評價方法啤酒的老化味主要是由長鏈不飽和羰基化合物引起。在啤酒發(fā)酵過程中，抗氧化能力強的啤酒酵母菌株可以代謝產生較多的抗氧物質用以去除老化前體物質。硫代巴比妥酸(thiobarbituricacid,TBA)法常用于測定啤酒老化程度[35]。TBA值體現(xiàn)在麥汁中和啤酒釀造過程中，因高溫而發(fā)生的一系列美拉德反應而產生的羰基類化合物的數(shù)量。TBA值與啤酒的風味穩(wěn)定性相關性高[36]。該方法因啤酒老化而產生的二烯醛類羰基化合物與TBA發(fā)生絡合反應，使?

母的抗氧化機制、篩選獲得抗氧化基因等有重要的意義。1.5本論文的主要研究內容作為國家自然基金項目(No.31771963)的一部分，以及江蘇省研究生科研與實踐創(chuàng)新計劃項目(KYCX19_1868)，本論文首先利用一株具有典型代表性的Lager型酵母Pilsner和以Pilsner為出發(fā)菌株篩選得到的一株高抗氧性能的Lager型酵母P-127，對兩株啤酒酵母菌株進行轉錄組學和代謝組學分析，獲得可能對啤酒酵母抗氧化性能影響較大的途徑及基因。對分析得到的基因進行調控，通過測定一系列細胞生理指標和傳代發(fā)酵指標驗證基因對于啤酒酵母抗氧化性能的影響。圖1-3為本論文的研究思路及技術路線，其主要研究內容包括：圖1-3論文研究思路與技術路線Fig.1-3Frameworkandtechnicallineofthisthesis

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]代謝組學在乳酸菌研究中的應用[J]. 楊慧,步雨珊,易華西.  天然產物研究與開發(fā). 2019(08)
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[7]自由基對啤酒風味老化的影響與控制分析[J]. 韓龍.  啤酒科技. 2014(07)
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[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)

博士論文
[1]利用反向代謝工程技術探究釀酒酵母氧化脅迫應答機制[D]. 趙宏偉.中國農業(yè)大學 2015
[2]啤酒酵母自溶評價及機理研究[D]. 許維娜.江南大學 2014
[3]槲皮素抗疲勞作用及其相關機制的實驗研究[D]. 吳健全.中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院 2010

碩士論文
[1]基于細胞代謝組學的抗氧化活性評價方法的建立及應用[D]. 王寧麗.蘭州大學 2016
[2]基于細胞壁多糖組成的壓力耐性啤酒酵母的選育[D]. 李欣兒.江南大學 2014



本文編號：3536634