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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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			  來(lái)源：
			
        
		
        
				
		
        
			
        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(lái)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(xué)研究所VIB微生物學(xué)中心的微生物學(xué)家Johan Thevelein說(shuō)。“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(méi)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。
        

        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(fēng)味方面起著至關(guān)重要的作用：在發(fā)酵過(guò)程中，酵母會(huì)增加風(fēng)味和碳酸化。在葡萄酒中，大部分風(fēng)味來(lái)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(lái)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 - 與較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(shuō)，過(guò)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(xué)家可以雜交菌株來(lái)選擇某些基因 - 所以某些風(fēng)味 - 但這個(gè)過(guò)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(shuō)。“一個(gè)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(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，你必須扔掉所有的啤酒，”Thevelein說(shuō)。
        

        他說(shuō)，CRISPR / Cas9提供了一種更有效的方法來(lái)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(lái)，微生物學(xué)家將特定基因與一系列口味聯(lián)系起來(lái)，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(fù)責(zé)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(méi)有雜交菌株的時(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(shuō)。她說(shuō)，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(guò)育種或誘變和選擇產(chǎn)生的菌株無(wú)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)鍵：口味測(cè)試。
        
			

			
          
        
			
        
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