论文部分内容阅读
氨基甲酸乙酯(ethyl carbamate,简称EC)是一种人体潜在致癌物,在许多发酵酒中均存在,其主要来源于发酵过程中酵母代谢产生的尿素。为控制黄酒中氨基甲酸乙酯的含量,本文对低产尿素黄酒酵母代谢工程菌的构建方法及应用效果进行了初步研究。本文主要研究内容包括:采用基因工程手段构建胞内脲基酰胺酶基因组成型高表达的低产尿素黄酒酵母代谢工程菌、比较工程菌和出发菌在实验室条件下酿造的黄酒中尿素和EC的含量、考察黄酒发酵中关键因素对酵母工程菌酿造的黄酒中尿素含量的影响。主要结果如下:以pYX212为载体,将来源于黄酒酵母85#(Sacchromyces cerevisiae)的脲基酰胺酶基因DUR1,2克隆到TPI1强启动子和终止子之间的位点,获得表达载体pYX212-DUR1,2。通过在黄酒酵母85#细胞内游离表达由TPI1启动子调控的DUR1,2基因,表明提高脲基酰胺酶的表达水平可以显著加快酵母胞内尿素的降解。将表达载体线性化,通过同源重组的方式使受TPI1强启动子调控的DUR1,2基因整合到黄酒酵母基因组中,获得一株低产尿素的胞内脲基酰胺酶基因组成型高表达的黄酒酵母工程菌85DUR1,2。分别采用工程菌株85DUR1,2和出发菌株85#进行实验室规模的黄酒酿造实验,结果表明,85DUR1,2所酿酒中尿素含量为8.34mg/L,EC含量为58.84μg/L,分别比出发菌株降低了69.88%和41.26%。室温贮存150d后,85#酵母所酿酒中EC含量上升了39.07%,而工程菌所酿酒中EC含量上升不明显。在发酵性能、所酿酒的酒精度、总酸及氨基酸态氮含量等指标方面,工程菌与出发菌无显著差异。连续传代发酵试验表明工程菌85DUR1,2的低产尿素性状具有较好的遗传稳定性。对工程菌的发酵工艺进行初步研究,考察黄酒发酵中的关键工艺因素:主酵温度、酵母接种量、麦曲种类及添加量和料水比,对85DUR1,2酿造的黄酒中尿素含量的影响,最终确定主酵温度为28℃、接种量为1×107个/mL、麦曲添加量为13%、生麦曲与熟麦曲混合比例为4:1、料水比为1:2时,85DUR1,2所酿酒中尿素含量最低,为7.22mg/L,比工艺优化前降低了13.43%,比85#所酿酒中的尿素含量降低了73.93%。