CN104371937A - 一株能以多碳源共发酵的酿酒酵母及其应用 - Google Patents
一株能以多碳源共发酵的酿酒酵母及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104371937A CN104371937A CN201410605253.1A CN201410605253A CN104371937A CN 104371937 A CN104371937 A CN 104371937A CN 201410605253 A CN201410605253 A CN 201410605253A CN 104371937 A CN104371937 A CN 104371937A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- saccharomyces cerevisiae
- yeast saccharomyces
- acid
- ethanol
- application
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 title claims abstract description 104
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 43
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 41
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 title claims abstract description 23
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 100
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 claims abstract description 17
- 235000014101 wine Nutrition 0.000 claims abstract description 16
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 13
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N beta-maltose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 8
- DTUQWGWMVIHBKE-UHFFFAOYSA-N phenylacetaldehyde Chemical compound O=CCC1=CC=CC=C1 DTUQWGWMVIHBKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 claims abstract description 7
- DLRVVLDZNNYCBX-ZZFZYMBESA-N beta-melibiose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1OC[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)O1 DLRVVLDZNNYCBX-ZZFZYMBESA-N 0.000 claims abstract description 6
- LKDRXBCSQODPBY-JDJSBBGDSA-N D-allulose Chemical compound OCC1(O)OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O LKDRXBCSQODPBY-JDJSBBGDSA-N 0.000 claims abstract description 5
- DRQXUCVJDCRJDB-UHFFFAOYSA-N Turanose Natural products OC1C(CO)OC(O)(CO)C1OC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 DRQXUCVJDCRJDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N alpha,alpha-trehalose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N 0.000 claims abstract description 5
- MUPFEKGTMRGPLJ-ZQSKZDJDSA-N raffinose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO[C@@H]2[C@@H]([C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O2)O)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-ZQSKZDJDSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 5
- RULSWEULPANCDV-PIXUTMIVSA-N turanose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](C(=O)CO)O[C@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O RULSWEULPANCDV-PIXUTMIVSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims description 42
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 17
- 235000013334 alcoholic beverage Nutrition 0.000 claims description 13
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 13
- -1 3-methyl isophthalic acid-hexanol Chemical compound 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 10
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims description 8
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims description 8
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 8
- SRBFZHDQGSBBOR-LECHCGJUSA-N alpha-D-xylose Chemical compound O[C@@H]1CO[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-LECHCGJUSA-N 0.000 claims description 7
- 229960003487 xylose Drugs 0.000 claims description 7
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 1-Octanol Chemical compound CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WRMNZCZEMHIOCP-UHFFFAOYSA-N 2-phenylethanol Chemical compound OCCC1=CC=CC=C1 WRMNZCZEMHIOCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- SHZIWNPUGXLXDT-UHFFFAOYSA-N ethyl hexanoate Chemical compound CCCCCC(=O)OCC SHZIWNPUGXLXDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N hexan-1-ol Chemical compound CCCCCCO ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- MLFHJEHSLIIPHL-UHFFFAOYSA-N isoamyl acetate Chemical compound CC(C)CCOC(C)=O MLFHJEHSLIIPHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZWRUINPWMLAQRD-UHFFFAOYSA-N nonan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCO ZWRUINPWMLAQRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- FBUKVWPVBMHYJY-UHFFFAOYSA-N nonanoic acid Chemical compound CCCCCCCCC(O)=O FBUKVWPVBMHYJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 claims description 6
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 5
- HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N α-D-glucopyranosyl-α-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- MUPFEKGTMRGPLJ-RMMQSMQOSA-N Raffinose Natural products O(C[C@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O[C@@]2(CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O2)O1)[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-RMMQSMQOSA-N 0.000 claims description 4
- HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N Trehalose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N 0.000 claims description 4
- MUPFEKGTMRGPLJ-UHFFFAOYSA-N UNPD196149 Natural products OC1C(O)C(CO)OC1(CO)OC1C(O)C(O)C(O)C(COC2C(C(O)C(O)C(CO)O2)O)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000012262 fermentative production Methods 0.000 claims description 4
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 claims description 4
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 4
- FQTLCLSUCSAZDY-UHFFFAOYSA-N (+) E(S) nerolidol Natural products CC(C)=CCCC(C)=CCCC(C)(O)C=C FQTLCLSUCSAZDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CRDAMVZIKSXKFV-FBXUGWQNSA-N (2-cis,6-cis)-farnesol Chemical compound CC(C)=CCC\C(C)=C/CC\C(C)=C/CO CRDAMVZIKSXKFV-FBXUGWQNSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000260 (2E,6E)-3,7,11-trimethyldodeca-2,6,10-trien-1-ol Substances 0.000 claims description 3
- FQTLCLSUCSAZDY-SDNWHVSQSA-N (6E)-nerolidol Chemical compound CC(C)=CCC\C(C)=C\CCC(C)(O)C=C FQTLCLSUCSAZDY-SDNWHVSQSA-N 0.000 claims description 3
- FQTLCLSUCSAZDY-SZGZABIGSA-N (E)-Nerolidol Natural products CC(C)=CCC\C(C)=C/CC[C@@](C)(O)C=C FQTLCLSUCSAZDY-SZGZABIGSA-N 0.000 claims description 3
- YEJCDKJIEMIWRQ-UHFFFAOYSA-N Linopirdine Chemical compound O=C1N(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=CC=C2C1(CC=1C=CN=CC=1)CC1=CC=NC=C1 YEJCDKJIEMIWRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical class CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- KHAVLLBUVKBTBG-UHFFFAOYSA-N dec-9-enoic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCC=C KHAVLLBUVKBTBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LQZZUXJYWNFBMV-UHFFFAOYSA-N dodecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCO LQZZUXJYWNFBMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 claims description 3
- RBJLHYGZMJNFBK-HWKANZROSA-N ethyl (e)-hex-4-enoate Chemical compound CCOC(=O)CC\C=C\C RBJLHYGZMJNFBK-HWKANZROSA-N 0.000 claims description 3
- RGXWDWUGBIJHDO-UHFFFAOYSA-N ethyl decanoate Chemical compound CCCCCCCCCC(=O)OCC RGXWDWUGBIJHDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YYZUSRORWSJGET-UHFFFAOYSA-N ethyl octanoate Chemical compound CCCCCCCC(=O)OCC YYZUSRORWSJGET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940043259 farnesol Drugs 0.000 claims description 3
- 229930002886 farnesol Natural products 0.000 claims description 3
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 claims description 3
- 229940117955 isoamyl acetate Drugs 0.000 claims description 3
- PHTQWCKDNZKARW-UHFFFAOYSA-N isoamylol Chemical compound CC(C)CCO PHTQWCKDNZKARW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940067107 phenylethyl alcohol Drugs 0.000 claims description 3
- CRDAMVZIKSXKFV-UHFFFAOYSA-N trans-Farnesol Natural products CC(C)=CCCC(C)=CCCC(C)=CCO CRDAMVZIKSXKFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZLWGOLLBNDIBMM-UHFFFAOYSA-N trans-nerolidol Natural products CC(C)C(=C)C(O)CCC=C(/C)CCC=C(C)C ZLWGOLLBNDIBMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 claims description 2
- KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N Acetophenone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC=C1 KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- FXEIWOUGVRUQNK-UHFFFAOYSA-N 5-ethenyl-2-methoxyphenol Chemical compound COC1=CC=C(C=C)C=C1O FXEIWOUGVRUQNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 abstract description 12
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 abstract description 12
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 abstract description 11
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 abstract description 7
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 abstract description 4
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 abstract description 4
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 abstract description 4
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 abstract description 4
- 239000008107 starch Substances 0.000 abstract description 4
- NVFUYXBBDKMCLM-UHFFFAOYSA-N C(=C)C=1C=C(C(=CC1)OC)O.C(C)(=O)C1=CC=CC=C1 Chemical compound C(=C)C=1C=C(C(=CC1)OC)O.C(C)(=O)C1=CC=CC=C1 NVFUYXBBDKMCLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 abstract description 3
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 abstract 2
- 208000031888 Mycoses Diseases 0.000 abstract 1
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 abstract 1
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 abstract 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 abstract 1
- 229960004793 sucrose Drugs 0.000 abstract 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 7
- 244000046109 Sorghum vulgare var. nervosum Species 0.000 description 6
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 6
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 6
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 6
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 5
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 5
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 5
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 5
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 description 5
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 4
- 244000253724 Saccharomyces cerevisiae S288c Species 0.000 description 4
- 235000004905 Saccharomyces cerevisiae S288c Nutrition 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 3
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 3
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 3
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 3
- 238000009630 liquid culture Methods 0.000 description 3
- 238000001543 one-way ANOVA Methods 0.000 description 3
- 150000004965 peroxy acids Chemical class 0.000 description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 3
- 235000019991 rice wine Nutrition 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 3
- 235000013522 vodka Nutrition 0.000 description 3
- 235000015041 whisky Nutrition 0.000 description 3
- 235000020097 white wine Nutrition 0.000 description 3
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 2
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 2
- 235000009754 Vitis X bourquina Nutrition 0.000 description 2
- 235000012333 Vitis X labruscana Nutrition 0.000 description 2
- 240000006365 Vitis vinifera Species 0.000 description 2
- 235000014787 Vitis vinifera Nutrition 0.000 description 2
- SRBFZHDQGSBBOR-QMKXCQHVSA-N alpha-L-arabinopyranose Chemical compound O[C@H]1CO[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-QMKXCQHVSA-N 0.000 description 2
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 description 2
- 235000013532 brandy Nutrition 0.000 description 2
- 238000013124 brewing process Methods 0.000 description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 2
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 2
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 2
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 235000013531 gin Nutrition 0.000 description 2
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 2
- 235000013533 rum Nutrition 0.000 description 2
- 238000012807 shake-flask culturing Methods 0.000 description 2
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 235000015099 wheat brans Nutrition 0.000 description 2
- ZCLAHGAZPPEVDX-UHFFFAOYSA-N D-panose Natural products OC1C(O)C(O)C(OC(C(O)CO)C(O)C(O)C=O)OC1COC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 ZCLAHGAZPPEVDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000033962 Fontaine progeroid syndrome Diseases 0.000 description 1
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 1
- 244000017020 Ipomoea batatas Species 0.000 description 1
- 235000002678 Ipomoea batatas Nutrition 0.000 description 1
- AYRXSINWFIIFAE-SCLMCMATSA-N Isomaltose Natural products OC[C@H]1O[C@H](OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O AYRXSINWFIIFAE-SCLMCMATSA-N 0.000 description 1
- 240000004713 Pisum sativum Species 0.000 description 1
- 235000010582 Pisum sativum Nutrition 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- LPQOADBMXVRBNX-UHFFFAOYSA-N ac1ldcw0 Chemical compound Cl.C1CN(C)CCN1C1=C(F)C=C2C(=O)C(C(O)=O)=CN3CCSC1=C32 LPQOADBMXVRBNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-PQMKYFCFSA-N alpha-D-mannose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PQMKYFCFSA-N 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000012407 engineering method Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000003209 gene knockout Methods 0.000 description 1
- 238000012239 gene modification Methods 0.000 description 1
- 230000005017 genetic modification Effects 0.000 description 1
- 235000013617 genetically modified food Nutrition 0.000 description 1
- 238000001319 headspace solid-phase micro-extraction Methods 0.000 description 1
- DLRVVLDZNNYCBX-RTPHMHGBSA-N isomaltose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1OC[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O1 DLRVVLDZNNYCBX-RTPHMHGBSA-N 0.000 description 1
- 101150044508 key gene Proteins 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000012666 negative regulation of transcription by glucose Effects 0.000 description 1
- ZCLAHGAZPPEVDX-MQHGYYCBSA-N panose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O[C@H]([C@H](O)CO)[C@H](O)[C@@H](O)C=O)O[C@@H]1CO[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 ZCLAHGAZPPEVDX-MQHGYYCBSA-N 0.000 description 1
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 210000001938 protoplast Anatomy 0.000 description 1
- 238000010563 solid-state fermentation Methods 0.000 description 1
- 229940030961 sorghum extract Drugs 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 150000004043 trisaccharides Chemical class 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/645—Fungi ; Processes using fungi
- C12R2001/85—Saccharomyces
- C12R2001/865—Saccharomyces cerevisiae
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/14—Fungi; Culture media therefor
- C12N1/16—Yeasts; Culture media therefor
- C12N1/18—Baker's yeast; Brewer's yeast
- C12N1/185—Saccharomyces isolates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12C—BEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
- C12C12/00—Processes specially adapted for making special kinds of beer
- C12C12/002—Processes specially adapted for making special kinds of beer using special microorganisms
- C12C12/006—Yeasts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12G—WINE; PREPARATION THEREOF; ALCOHOLIC BEVERAGES; PREPARATION OF ALCOHOLIC BEVERAGES NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES C12C OR C12H
- C12G3/00—Preparation of other alcoholic beverages
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12G—WINE; PREPARATION THEREOF; ALCOHOLIC BEVERAGES; PREPARATION OF ALCOHOLIC BEVERAGES NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES C12C OR C12H
- C12G3/00—Preparation of other alcoholic beverages
- C12G3/02—Preparation of other alcoholic beverages by fermentation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
- C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
- C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
- C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
- C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
- C12P7/08—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate
- C12P7/10—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate substrate containing cellulosic material
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Mycology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Botany (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Virology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一株能以多碳源共发酵的酿酒酵母及其应用，属于微生物技术领域和发酵工程技术领域。本发明的酿酒酵母CCTCC M 2014463菌株是从中国酱香型白酒酿造酒醅中分离得到。该菌株可以利用葡萄糖、半乳糖、木糖和阿洛酮糖，蔗糖、麦芽糖、蜜二糖、松二糖、海藻糖，棉子糖，并且可以同时利用葡萄糖和以上的其它糖。同时，该酵母能够耐受高温、高乙醇和高酸，并产生酸类、醇类、酯类和苯乙醛、苯乙酮4-乙烯基愈疮木酚等多种风味物质。该酵母可以直接用于生产饮料酒、饮料酒生产中酿酒酵母的强化、以及淀粉质和纤维素糖化后作为碳源底物的燃料乙醇的生产，能够显著提高碳源利用率和乙醇得率。
Description
技术领域
本发明涉及一株能以多碳源共发酵的酿酒酵母及其应用，属于微生物技术领域和发酵工程技术领域。
背景技术
酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae MT1可以利用糖来产生乙醇，被应用于工业酿造已有几千年的历史，包括各类饮料酒的生产，如白兰地、威士忌、伏特加、金酒、朗姆酒、中国白酒、葡萄酒、黄酒、啤酒等。同时，随着石油资源的枯竭，以及燃料乙醇生产资源的可再生性，人类开始利用酿酒酵母生产燃料乙醇。因此，酿酒酵母对人类社会的发展是极其重要的。然而，酿酒酵母在生产应用中存在以下三个方面的问题：
第一、不论是对于采用谷物类为原料的饮料酒酿造，还是以纤维素和淀粉为原料的燃料乙醇的生产，由于酿酒酵母不能直接利用纤维素和淀粉等聚合物原料，必须首先将上述多糖降解为单糖才能被酵母所使用。但是，由于纤维素和淀粉降解产生糖种类具有多样性，如木质纤维素类生物质(如农作物秸秆、谷壳、麸皮、蔗渣、林木、林业加工废弃物、草类等)，水解(用酸法或酶法)后可生成葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、半乳糖以及其它寡糖等成分；淀粉质原料水解后可生产葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖、异麦芽糖、潘糖及其它寡糖等成分。这种糖的多样性并不利于酿酒酵母的发酵。首先，酿酒酵母利用糖存在葡萄糖效应，也就是当其它糖与葡萄糖共存时，酿酒酵母只能利用葡萄糖，只有当葡萄糖利用完之后，才能开始利用其它可利用的糖；其次，酿酒酵母一般只能利用葡萄糖，麦芽糖、果糖等少数糖类，以上特点大大限制了酿酒酵母对各种糖类的使用，不仅使得产酒率降低，而且造成碳源利用效率的降低，以及资源利用率的降低，造成极大的资源浪费。
为解决以上问题，目前研究者开展大量工作，包括寻找具有多碳源利用能力的酵母等。但是，一般野生酵母都不具备多碳源利用的能力，因此，目前主要采用基因工程方法构建多碳源利用的酵母。例如原生质体融合、外源基因导入或关键基因敲除等方法。有研究报道，采用基因工程技术重组后的酿酒酵母可共发酵葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖等。但是由于基因工程菌导入基因有限，利用糖的种类仍然有限；同时，由于酿酒酵母为单双倍体共存的菌株，菌株功能不稳定是基因工程菌使用的最大障碍；并且基因改造的方法在饮料酒酿造生产中使用是不被认可的。
第二、在酿酒过程及燃料乙醇发酵过程中，酿造环境极其复杂，对于燃料乙醇的生产， 酿酒酵母只有具有高浓度乙醇的耐受能力才能更有效的发酵生产乙醇；而在酿酒过程中，除了要求酿酒酵母能够耐受高浓度乙醇外，还需要其具有耐受酸性、以及高温的能力。因此，只有酿酒酵母具有耐受以上胁迫条件等能力，才能发挥高效的发酵能力。然而，目前常规使用的酿酒酵母只能耐受8％乙醇、37℃温度、pH3.0。
第三、对于饮料酒的酿造，不仅要求酿酒酵母具有高效的发酵能力，还要求其具有良好的风味代谢能力，使得饮料酒具有更多样的风味组成。
以上特点对饮料酒与燃料乙醇等产业中酿酒酵母菌种的要求提出了3个方面的要求，但是由于目前技术的有限，以及野生酵母自身存在的缺陷，仍然要求在菌种方面需要重要突破。
发明内容
本发明提供一株能以多碳源共发酵的酿酒酵母及其应用，该酵母是从中国酱香型白酒酿造环境中筛选获得的，具有多碳源利用、耐受高温、耐高酸、耐高乙醇浓度以及丰富的风味代谢能力等特征，能够应用于饮料酒酿造、燃料乙醇生产等领域。
本发明的第一个目的是提供一株酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae MT1，其特征在于，所述酿酒酵母于2014年10月10日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为湖北省武汉市武昌珞珈山武汉大学，保藏编号为CCTCC NO:M 2014463。
所述酿酒酵母筛选自酱香型白酒酿造环境，经26srDNA序列鉴定为酿酒酵母，其26s rDNA序列如SEQ ID NO.1所示，该序列在NCBI上blast比对后，与现有酿酒酵母序列相似度是99％。
所述酿酒酵母在YPD培养基上生长，菌落为白色，圆形，边缘整齐，表面光滑。
所述酿酒酵母在电子显微镜下的形态如图1所示，可以看出酿酒酵母的细胞为球形或者椭球形，顶端芽痕说明其繁殖的方法为出芽生殖。
所述酿酒酵母能利用以下任意一种碳源：葡萄糖、半乳糖、木糖、阿洛酮糖、蔗糖、麦芽糖、蜜二糖、松二糖、海藻糖、棉子糖及其它寡糖。
所述酿酒酵母还能利用以下任意两种或者多种的混合碳源：葡萄糖、半乳糖、木糖、阿洛酮糖、蔗糖、麦芽糖、蜜二糖、松二糖、海藻糖、棉子糖及其它寡糖。
所述酿酒酵母能利用上述一种或者两种以上的混合碳源，来生产乙醇。
所述酿酒酵母能够耐受高温(44℃)，耐酸(pH2.0)，耐酒精(16％)。
所述酿酒酵母能够代谢多种风味物质，包括酸类的己酸、辛酸、壬酸、9-癸烯酸，醇类的乙醇、异丁醇、异戊醇、丁醇、己醇、-2-壬烯-1-醇、3-甲基-1-己醇、1-辛醇、壬醇、3-甲基-1-己醇、苯乙醇、月桂醇、反式-橙花叔醇、法呢醇，酯类的乙酸乙酯、乙酸异戊酯、己酸 乙酯、4-己烯酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、乙酸-2-苯基乙酯、苯乙酸-2-苯基乙酯、异己基-2-苯乙酯、2，4-己二烯酸乙酯，以及苯乙醛、苯乙酮4-乙烯基愈疮木酚。
本发明的第二个目的是提供所述酿酒酵母的应用方法。
所述应用方法，是将酿酒酵母直接用于生产饮料酒，以谷物类原料经过糖化后的含有多糖组成的液体或固体基质为底物，以及水果类酿造原料，发酵生产饮料酒。
所述饮料酒包括：白兰地、威士忌、伏特加、金酒、朗姆酒、中国白酒、特基拉、葡萄酒、黄酒、啤酒、烧酒、清酒等。其中威士忌、劲酒、伏特加、特基拉、中国白酒、黄酒、啤酒、烧酒、清酒，这些酒的酿造主要使用谷物(植物)类原料，在酿造之前原料(小麦、玉米、裸麦、大麦、马铃薯、高粱、豌豆、甘薯、大米、糯米)需要经过糖化，本发明的酿酒酵母能够以糖化后所得的含有多糖组成的液体或固体基质为底物，或者水果类酿造原料为底物，发酵生产饮料酒，能够提高碳源利用率和产酒率。
所述应用方法，还可以是所述酿酒酵母在饮料酒生产中的强化应用，采用液体菌剂或固体菌剂的方式接种于生产体系中，提高碳源利用率和产酒率。
所述液体菌剂制作方式：将活化的种子液按1～5％(w/w)的接种量(即每100g液态培养基接种种子液1-5g)接种于灭菌的液态培养基中，25～35℃培养24h～72h。
所述液态培养基，在本发明的一种实施方式中为高粱提取物培养基，制作方法为：20～200g高粱样品经粉碎后，加mL/g计1～4倍的水，蒸煮1-5h，呈糊状，冷却后加入10～50单位/g的糖化酶，于40～100℃保持2～10h，过滤、离心所得滤液，糖度为10～15°Bx。
所述固体菌剂的制作方式：将活化的种子液接种(一级种子)高粱培养基中(接种量为1～5％，w/w)，在25～35℃环境中固态发酵32～72h，制成固态菌制剂。
所述应用方法，还可以是将酿酒酵母CCTCC M 2014463用于燃料乙醇的生产，是将所述酿酒酵母接种于以淀粉质原料和纤维素原料经过糖化后的含有多糖组成的液体或固体基质中，发酵生产燃料乙醇，提高碳源利用率和乙醇得率。
所述淀粉质原料，包括各种谷物(植物)原料。
所述纤维素原料，包括木质纤维素类生物质(如农作物秸秆、谷壳、麸皮、蔗渣、林木、林业加工废弃物、草类等)。
本发明的酿酒酵母是从中国酱香型白酒酿造环境中筛选获得的，由于酱香型白酒酿造属于同步糖化发酵过程，使得该体系中含有多样不同碳源组成，并且该系统具有高温、高酸、高乙醇浓度等特征，赋予了该酵母具有多碳源利用、以及耐受高温、高酸及高乙醇浓度的特征，并且该酿酒酵母具有丰富的风味代谢能力。本发明的酵母是首次发现的同时具有上述优良的酿造特征的酿酒酵母，使得该酿酒酵母不论对于饮料酒酿造还是对于燃料乙醇酿造都具 有非常重要的应用潜力与价值。
生物材料保藏
酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae CCTCC NO:M 2014463，分类学命名为Saccharomyces cerevisiae MT1，于2014年10月10日保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，保藏地址为武汉大学，保藏编号为CCTCC NO:M 2014463。
附图说明
图1：酿酒酵母CCTCC NO:M 2014463的电镜照片；
图2：酿酒酵母CCTCC NO:M 2014463与酿酒酵母模式株S288C多碳源利用能力的比较，图中*代表显著性差异(one-wayANOVA分析P<0.05)；
图3：酿酒酵母CCTCC NO:M 2014463与酿酒酵母模式株S288C耐受温度、pH、乙醇胁迫的比较，图中*代表显著性差异(one-wayANOVA分析P<0.05)；
图4：酿酒酵母CCTCC NO:M 2014463风味代谢产物GCMS谱图。
图5：菌株于以葡萄糖为碳源的培养基中的发酵情况，其中实心图标代表酿酒酵母CCTCC NO:M 2014463、空心图标代表对照菌株酿酒酵母S288c；
图6：菌株于以葡萄糖、麦芽糖为混合碳源的培养基中的发酵情况，其中实心图标代表酿酒酵母CCTCC NO:M 2014463、空心图标代表对照菌株酿酒酵母S288c；
图7：菌株于以葡萄糖、半乳糖为混合碳源的培养基中的发酵情况，其中实心图标代表酿酒酵母CCTCC NO:M 2014463、空心图标代表对照菌株酿酒酵母S288c。
具体实施方式
风味物质检测：运用顶空固相微萃取技术(HS-SPME)和气相色谱-质谱(GC-MS)方法对挥发性产物进行分析，取8mL样品，放入装有3gNaCl的顶空进样瓶中，加入10μL浓度为42.60mg·L-1的4-甲基-2-戊醇为内标。将顶空瓶于50℃恒温萃取45min。萃取完后进行GC-MS分析。
实施例1酿酒酵母CCTCC NO:M 2014463碳源同化水平
采用Biolog碳源同化鉴定深孔板培养，挑取单菌落接种于YPD液体培养基，200rpm，30℃条件下培养16-20h后获得种子液。将种子液用生理盐水稀释至OD600＝0.05后转接至biolog YT微孔鉴定版(购买于华粤行仪器公司)，接种量100μL，28℃恒温培养72h，测定OD590和OD730。其中，OD590、OD730大于0.2且小于0.8时，表示该碳源可以被利用但利用程度不高；OD590、OD730大于0.8时，代表该碳源可以很好地利用。biolog做了2个平行，图上有*标记的含义表示经one-way ANOVA分析P<0.05。
结果如图2所示：相对于酿酒酵母模式株Saccharomyces cerevisiae S288c仅仅可以利用 葡萄糖、蔗糖等常见碳源，CCTCC NO:M 2014463还可以利用葡萄糖、半乳糖、木糖和阿洛酮糖，蔗糖、麦芽糖、蜜二糖、松二糖、海藻糖，棉子糖及其它寡糖。其中，对于半乳糖和麦芽糖的利用已做摇瓶实验进行了验证。
实施例2酿酒酵母CCTCC NO:M 2014463耐受胁迫条件能力
酿酒酵母CCTCC NO:M 2014463与酿酒酵母模式菌株Saccharomyces cerevisiae S288C胁迫环境耐受能力的比较。
温度耐受性：菌株活化后，按接种量2％，以YPD液体培养基分别于30℃、37℃、44℃静置培养48h后测定OD600。
乙醇耐受性：菌株活化后，按接种量2％，以YPD液体培养基为基础培养基，分别添加0％、2％、4％、6％、8％、10％、12％、14％、16％(v/v)于30℃静置培养48h后测定OD600。
酸耐受性：菌株活化后，按接种量2％，以YPD液体培养基为基础培养基，用乳酸调pH为5、4.5、4、3.5、3、2.5、2于30℃静置培养48h后测定OD600。
结果如图3所示，由图3可以看出：酿酒酵母CCTCC NO:M 2014463能够耐受能够耐受高温(44℃)，耐酸(pH 2.0)，耐酒精(16％)。CCTCC NO:M 2014463的耐酸能力强于对照菌株，在pH 2的条件下，对照菌株OD只能达到0.2，几乎不生长，而本发明的酵母OD能达到0.8，是pH 5条件下的66.67％。此外，CCTCC NO:M 2014463耐受乙醇的能力也强于对照菌株，其在16％酒精浓度下的最大生物量为对照菌株的2倍。
实施例3酿酒酵母CCTCC NO:M 2014463风味代谢能力
酿酒酵母CCTCC NO:M 2014463能够代谢多种风味物质。将其接种于高粱汁培养基，于30℃条件下配制发酵栓进行静置培养，发酵5d时间，通过GC-MS检测发酵液中的风味代谢产物。
结果如图4所示，酿酒酵母CCTCC NO:M 2014463能够代谢：酸类(己酸、辛酸、壬酸、9-癸烯酸)、醇类(乙醇、异丁醇、异戊醇、丁醇、己醇、-2-壬烯-1-醇、3-甲基-1-己醇、1-辛醇、壬醇、3-甲基-1-己醇、苯乙醇、月桂醇、反式-橙花叔醇、法呢醇)、酯类(乙酸乙酯、乙酸异戊酯、己酸乙酯、4-己烯酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、乙酸-2-苯基乙酯、苯乙酸-2-苯基乙酯、异己基-2-苯乙酯、2，4-己二烯酸乙酯)和苯乙醛、苯乙酮4-乙烯基愈疮木酚。
所述高粱汁培养基还可以被YNB培养基代替。
实施例4添加酿酒酵母CCTCC NO:M 2014463提高碳源利用率和乙醇产量
挑取单菌落接种于YPD液体培养基，200rpm，30℃条件下培养16-20h后获得种子液。将种子液用生理盐水稀释至OD600＝1转接至单一碳源或者混合碳源(总碳源含量为2％)培 养基，200rpm，30℃条件下摇瓶培养48h，每隔6h取样一次，测定生物量及发酵液中乙醇产量和残糖，结果如图5至图7所示。
从图6可以看出：在含有1％葡萄糖和1％麦芽糖的混合碳源培养基条件下，酿酒酵母CCTCC NO:M 2014463的生物量和产乙醇量都达到对照菌株S288c的2倍。而从耗糖曲线可以看出酿酒酵母CCTCC NO:M 2014463可以同时利用葡萄糖和半乳糖。
同理，从图7可以看出：在含有1％葡萄糖和1％半乳糖的混合碳源培养基条件下，酿酒酵母CCTCC NO:M 2014463的生物量和产乙醇量都达到S288c的2倍。而从耗糖曲线可以看出酿酒酵母CCTCC NO:M 2014463可以同时利用葡萄糖和麦芽糖。
以上结果表明，在只含葡萄糖的单碳源培养基中，酿酒酵母的碳源利用、生长及产乙醇同S288c比较差异不明显；但是在含有麦芽糖和葡萄糖或者半乳糖和葡萄糖的混合碳源培养基中，该酿酒酵母菌株在其生长对数期初期已经有效利用麦芽糖以及半乳糖，其生长曲线没有二次生长现象，酿酒酵母的最终产乙醇量达到Saccharomyces cerevisiae S288c的2倍，这也说明在混合碳源培养基中CCTCC NO:M 2014463的碳源利用率高、产乙醇量也高。
实施例5酿酒酵母CCTCC NO:M 2014463的多碳源利用能力
挑取CCTCC NO:M 2014463和S288c的单菌落接种于YPD液体培养基，200rpm，30℃条件下培养16-20h后获得种子液。将种子液用生理盐水稀释至OD600＝1转接至碳源为1％蔗糖、1％木糖、1％蜜二糖的培养基中，于200rpm，30℃条件下摇瓶培养48h，每隔6h取样一次，测定生物量及发酵液中乙醇产量和残糖，结果发现CCTCC NO:M 2014463在生长对数初期就能有效利用这三种糖，最终乙醇产量达到Saccharomyces cerevisiae S288c的2.6倍。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (10)
1.一株酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae，其特征在于，所述酿酒酵母于2014年10月10日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为湖北省武汉市武昌珞珈山武汉大学，保藏编号为CCTCC M 2014463。
2.根据权利要求1所述的酿酒酵母，其特征在于，所述酿酒酵母能利用以下任意一种、两种或者多种碳源的混合：葡萄糖、半乳糖、木糖、阿洛酮糖、蔗糖、麦芽糖、蜜二糖、松二糖、海藻糖、棉子糖。
3.根据权利要求1所述的酿酒酵母，其特征在于，所述酿酒酵母能够耐受44℃温度，耐受pH 2.0的酸性环境，耐受乙醇体积分数为16％的溶液。
4.根据权利要求1所述的酿酒酵母，其特征在于，所述酿酒酵母能够代谢多种风味物质，包括酸类的己酸、辛酸、壬酸、9-癸烯酸，醇类的乙醇、异丁醇、异戊醇、丁醇、己醇、-2-壬烯-1-醇、3-甲基-1-己醇、1-辛醇、壬醇、3-甲基-1-己醇、苯乙醇、月桂醇、反式-橙花叔醇、法呢醇，酯类的乙酸乙酯、乙酸异戊酯、己酸乙酯、4-己烯酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、乙酸-2-苯基乙酯、苯乙酸-2-苯基乙酯、异己基-2-苯乙酯、2，4-己二烯酸乙酯，以及苯乙醛、苯乙酮、4-乙烯基愈疮木酚。
5.权利要求1所述酿酒酵母在食品领域的应用。
6.权利要求1所述酿酒酵母在酿酒技术领域的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，是将所述酿酒酵母直接用于生产饮料酒，以谷物类原料经过糖化后的含有多糖组成的液体或固体基质为底物，以及水果类酿造原料，发酵生产饮料酒，能够利用各种多糖组分，提高原料利用率和产物产率。
8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，是将所述酿酒酵母在饮料酒生产中的强化应用，采用液体菌剂或固体菌剂的方式接种于生产体系中。
9.权利要求1所述酿酒酵母在燃料乙醇生产方面的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，是将所述酿酒酵母接种于以淀粉质原料和纤维素原料经过糖化后的含有多糖组成的液体或固体基质中，发酵生产燃料乙醇，能够利用各种多糖组分，提高原料利用率和产物产率。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410605253.1A CN104371937B (zh) | 2014-10-30 | 2014-10-30 | 一株能以多碳源共发酵的酿酒酵母及其应用 |
| EP14904983.5A EP3214168B1 (en) | 2014-10-30 | 2014-12-08 | Saccharomyces cerevisiae capable of being co-fermented by multiple carbon sources and application thereof |
| PCT/CN2014/093260 WO2016065698A1 (zh) | 2014-10-30 | 2014-12-08 | 一株能以多碳源共发酵的酿酒酵母及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410605253.1A CN104371937B (zh) | 2014-10-30 | 2014-10-30 | 一株能以多碳源共发酵的酿酒酵母及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104371937A true CN104371937A (zh) | 2015-02-25 |
| CN104371937B CN104371937B (zh) | 2017-07-14 |
Family
ID=52551135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410605253.1A Active CN104371937B (zh) | 2014-10-30 | 2014-10-30 | 一株能以多碳源共发酵的酿酒酵母及其应用 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3214168B1 (zh) |
| CN (1) | CN104371937B (zh) |
| WO (1) | WO2016065698A1 (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107058143A (zh) * | 2017-05-03 | 2017-08-18 | 安徽瑞思威尔科技有限公司 | 一种耐热、耐酸、耐乙醇的酿酒酵母及酿酒发酵剂 |
| CN111334443A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-06-26 | 河北民族师范学院 | 耐受香草酸、对羟基苯甲酸和丁香酸的酿酒酵母菌株及其应用 |
| CN111534407A (zh) * | 2020-05-08 | 2020-08-14 | 上海应用技术大学 | 异常威克汉姆酵母与酿酒酵母协同发酵银杏米酒的生产方法 |
| CN112175764A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-01-05 | 江南大学 | 降解氰化物的酿酒酵母在食品生产中的应用 |
| CN115216411A (zh) * | 2016-10-06 | 2022-10-21 | Cj第一制糖株式会社 | 含有阿洛酮糖的细菌、真菌和酵母生长抑制剂 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109917033B (zh) * | 2019-03-15 | 2021-12-14 | 贵州茅台酒股份有限公司 | 一种测定酱香型白酒中羟基吡嗪类化合物的方法 |
| CN110628656B (zh) * | 2019-09-03 | 2023-08-22 | 云南师范大学 | 一种酵母菌剂及其在酿酒中的应用 |
| CN113186245A (zh) * | 2020-01-14 | 2021-07-30 | 广东利世康低碳科技有限公司 | 一种耐受辣椒且同时利用葡萄糖和木糖发酵的酵母菌及其验证方法 |
| CN113621528B (zh) * | 2021-08-04 | 2023-06-16 | 江南大学 | 一株低产杂醇高产酯酿酒酵母菌株及其在发酵食品中的应用 |
| CN113604372A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-11-05 | 江南大学 | 一株低产杂醇高产酯的酿酒酵母及其在发酵食品生产中的应用 |
| CN113684140B (zh) * | 2021-08-04 | 2023-09-22 | 江南大学 | 一株低产杂醇高产酯酿酒酵母、组合物及其在发酵食品中的应用 |
| CN113637596B (zh) * | 2021-08-24 | 2023-03-21 | 广东海天创新技术有限公司 | 酿酒酵母zb421及其应用 |
| CN114149933B (zh) * | 2021-11-08 | 2023-06-02 | 泸州老窖股份有限公司 | 酿酒酵母lj-1及其应用 |
| CN114149932B (zh) * | 2021-11-08 | 2023-06-02 | 泸州老窖股份有限公司 | 酿酒酵母lj-2及其应用 |
| WO2023140793A2 (en) * | 2022-01-19 | 2023-07-27 | National University Of Singapore | Bioproduction of natural phenethyl acetate, phenylacetic acid, ethyl phenylacetate, and phenylethyl phenylacetate from renewable feedstock |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102703517A (zh) * | 2012-06-26 | 2012-10-03 | 太仓市周氏化学品有限公司 | 一种利用耐高温酿酒酵母发酵生产乙醇的方法 |
| CN103232948A (zh) * | 2013-05-10 | 2013-08-07 | 天津科技大学 | 一株耐高温酿酒酵母菌株及其选育方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8257959B2 (en) * | 2004-06-08 | 2012-09-04 | Microbiogen Pty Ltd | Non-recombinant Saccharomyces strains that grow on xylose |
| CN1966694B (zh) * | 2006-11-15 | 2010-05-12 | 山东大学 | 一种利用葡萄糖木糖共发酵生产酒精的方法 |
| US8268600B2 (en) * | 2008-03-05 | 2012-09-18 | Council Of Scientific & Industrial Research | Strain and a novel process for ethanol production from lignocellulosic biomass at high temperature |
| CN102965291B (zh) * | 2012-11-29 | 2015-04-22 | 天津大学 | 一种酿酒酵母菌株及在共发酵葡萄糖和木糖产乙醇的用途 |
-
2014
- 2014-10-30 CN CN201410605253.1A patent/CN104371937B/zh active Active
- 2014-12-08 EP EP14904983.5A patent/EP3214168B1/en active Active
- 2014-12-08 WO PCT/CN2014/093260 patent/WO2016065698A1/zh active Application Filing
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102703517A (zh) * | 2012-06-26 | 2012-10-03 | 太仓市周氏化学品有限公司 | 一种利用耐高温酿酒酵母发酵生产乙醇的方法 |
| CN103232948A (zh) * | 2013-05-10 | 2013-08-07 | 天津科技大学 | 一株耐高温酿酒酵母菌株及其选育方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 庄名扬: "酱香型白酒高温堆积糟醅中酵母菌分离、选育及其分类学鉴定", 《酿酒》 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115216411A (zh) * | 2016-10-06 | 2022-10-21 | Cj第一制糖株式会社 | 含有阿洛酮糖的细菌、真菌和酵母生长抑制剂 |
| US11708549B2 (en) | 2016-10-06 | 2023-07-25 | Cj Cheiljedang Corporation | Bacterial, fungal, and yeast growth inhibitor containing allulose |
| CN107058143A (zh) * | 2017-05-03 | 2017-08-18 | 安徽瑞思威尔科技有限公司 | 一种耐热、耐酸、耐乙醇的酿酒酵母及酿酒发酵剂 |
| CN107058143B (zh) * | 2017-05-03 | 2019-08-09 | 安徽瑞思威尔科技有限公司 | 一种耐热、耐酸、耐乙醇的酿酒酵母及酿酒发酵剂 |
| CN111334443A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-06-26 | 河北民族师范学院 | 耐受香草酸、对羟基苯甲酸和丁香酸的酿酒酵母菌株及其应用 |
| CN111334443B (zh) * | 2020-01-09 | 2022-09-23 | 河北民族师范学院 | 耐受香草酸、对羟基苯甲酸和丁香酸的酿酒酵母菌株及其应用 |
| CN111534407A (zh) * | 2020-05-08 | 2020-08-14 | 上海应用技术大学 | 异常威克汉姆酵母与酿酒酵母协同发酵银杏米酒的生产方法 |
| CN112175764A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-01-05 | 江南大学 | 降解氰化物的酿酒酵母在食品生产中的应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3214168A1 (en) | 2017-09-06 |
| EP3214168B1 (en) | 2019-08-07 |
| WO2016065698A1 (zh) | 2016-05-06 |
| CN104371937B (zh) | 2017-07-14 |
| EP3214168A4 (en) | 2018-04-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104371937B (zh) | 一株能以多碳源共发酵的酿酒酵母及其应用 | |
| Wu et al. | Features of sweet sorghum juice and their performance in ethanol fermentation | |
| Bhat et al. | An overview on the biological production of vinegar | |
| Flores et al. | Simultaneous saccharification and fermentation of Agave tequilana fructans by Kluyveromyces marxianus yeasts for bioethanol and tequila production | |
| CN102102084A (zh) | 东方伊萨酵母菌、其组合物和应用 | |
| CN103409470B (zh) | 一种利用含有戊糖和己糖的混合糖分段、混菌发酵生产乙醇、丁醇和丙酮的方法 | |
| CN107177519A (zh) | 粟酒裂殖酵母菌、其组合物和应用 | |
| Sivasakthivelan et al. | Production of Ethanol by Zymomonas mobilis and Saccharomyces cerevisiae using sunflower head wastes-A comparative study | |
| CN104673703A (zh) | 可同时促进酿酒酵母产酒精和风味物质的芽孢杆菌及其应用 | |
| US20210079431A1 (en) | Methods & systems for propagating microorganisms on stillage compositions | |
| CN101353674A (zh) | 一种淀粉酒精发酵的方法 | |
| US20150247168A1 (en) | Use of Natural Biocide in the Process of Ethanol Production from Various Sources | |
| CN102212451A (zh) | 基于微生物共培养的白酒黄水利用方法 | |
| CN103789219B (zh) | 用于白酒酿造的酿酒酵母 | |
| Walker et al. | Selecting new distilling yeasts for improved fermentation and for sustainability | |
| Azad et al. | Bioethanol production from agricultural products and fruits of Bangladesh | |
| CN105087286A (zh) | 新型固态发酵生产酱香型白酒的方法 | |
| CN108841736A (zh) | 一种具有多重耐受性的乙醇浓醪发酵高产菌株及其应用 | |
| JP5249106B2 (ja) | エタノールの連続発酵製造方法 | |
| CN107881069A (zh) | 一种稳定红曲黄酒色泽的方法 | |
| Azmi et al. | Single-step bioconversion of unhydrolyzed cassava starch in the production of bioethanol and its value-added products | |
| Puligundla et al. | Preparation of very high gravity cassava mashes and subsequent fermentation to ethanol using Saccharomyces bayanus | |
| Yesmin et al. | Bioethanol production from different varieties of over-ripen mango (Mangifera indica L.) of Bangladesh | |
| CN109628335B (zh) | 柠檬蒸馏酒酿酒酵母和其应用以及柠檬蒸馏酒制备方法 | |
| Virginie et al. | Biofuel Potentiality of Pineapple Peelings in the Presence of the Yeasts Saccharomyces cerevisiae and Saccharomyces carlsbergensis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20150225 Assignee: Jiangsu Yanghe Brewery Joint-Stock Co., Ltd. Assignor: Jiangnan University Contract record no.: 2018320010031 Denomination of invention: Saccharomyces cerevisiae capable of being co-fermented by a plurality of carbon sources and application thereof Granted publication date: 20170714 License type: Common License Record date: 20180409 |
|
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20150225 Assignee: Anhui Golden Seed Brewery Co., Ltd. Assignor: Jiangnan University Contract record no.: 2018320010027 Denomination of invention: Saccharomyces cerevisiae capable of being co-fermented by a plurality of carbon sources and application thereof Granted publication date: 20170714 License type: Common License Record date: 20180411 Application publication date: 20150225 Assignee: Henan Yang Shao Wine Co., Ltd Assignor: Jiangnan University Contract record no.: 2018320010032 Denomination of invention: Saccharomyces cerevisiae capable of being co-fermented by a plurality of carbon sources and application thereof Granted publication date: 20170714 License type: Common License Record date: 20180410 |
|
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20150225 Assignee: Qinghai Huzhu Qingke Wine Co., Ltd. Assignor: Jiangnan University Contract record no.: 2018320010035 Denomination of invention: Saccharomyces cerevisiae capable of being co-fermented by a plurality of carbon sources and application thereof Granted publication date: 20170714 License type: Common License Record date: 20180420 |
|
| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 214122 Jiangsu city of Wuxi Province District Liangxi No. 898 South Road 7 layer beam Creek area of food science and Technology Park Patentee after: Jiangnan University Address before: 1800 No. 214122 Jiangsu city of Wuxi Province Li Lake Avenue Patentee before: Jiangnan University |