CN117229933A - 一种高产乙酸酯的克鲁维毕赤酵母菌株及其应用 - Google Patents
一种高产乙酸酯的克鲁维毕赤酵母菌株及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种可产乙酸酯类化合物的克鲁维毕赤酵母及其应用，属于生物领域。本发明从果园果实表面筛选得到一种可产乙酸酯类化合物的克鲁维毕赤酵母，保藏编号为CGMCCNo.27659。本发明提供的菌株可产多种乙酸酯类化合物，可应用于传统发酵食品及发酵饲料的生产，拓宽发酵食品/饲料中酵母菌种的选择种类，推动相关发酵产品的标准化工业生产。
Description
技术领域
本发明属于微生物领域，涉及一株从果园中得到的能高产乙酸酯类化合物的酵母菌及其应用。
背景技术
传统发酵食品包括白酒、啤酒、葡萄酒、酱油、食醋等，发酵过程中网罗多种微生物，通过微生物产生的酶类如氧化还原酶、水解酶、异构化酶、裂解酶、转移酶等，使原料成分（碳水化合物、蛋白质、脂质及其他大分子营养物质）水解产生单糖、游离脂肪酸和游离氨基酸等初级代谢产物，并进一步代谢产生多种次级代谢风味化合物如乙酸、醇类、酯类、醛类等风味化合物。与风味形成有较强相关性的优势菌株大致可分为三大类：细菌、酵母菌和霉菌。酵母菌分为酿酒酵母属和非酿酒酵母属，其中酿酒酵母属是传统白酒、黄酒、果酒等各类发酵酒中产生乙醇的主要微生物，非酿酒酵母属多为调节风味物质的形成，近年来由于其更强的产香能力受到越来越多的关注。除了在传统发酵食品中的应用，非酿酒酵母还被应用于发酵饲料的生产，这些经非酿酒酵母发酵的饲料产品具有独特的风味和营养特性，能增加动物的采食量，有助于生产性能的改善。但是，大多数非酿酒酵母的发酵能力相对较差。
乙酸酯类化合物是多种发酵食品的特征发酵风味组成物质，丰富的乙酸酯类化合物可以使食品具有典型的酯香特征，从而构成食品体系的主要风味轮廓。例如葡萄酒的特征挥发性风味物质为：癸酸乙酯、辛酸乙酯、己酸乙酯、丁酸乙酯和乙酸己酯；啤酒的特征挥发性风味物质为：乙酸乙酯、乙酸异戊酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、正丙醇、异丁醇、异戊醇；红曲黄酒的特征挥发性风味物质为：异丁醇、异戊醇、乙酸乙酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸异戊酯等；糯米酒中主要风味物质是乙酸乙酯、乙酸异戊酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、2-甲基丙酸乙酯、乙酸丁酯等；绍兴酒中甜、苦、鲜、涩等味的形成主要乙酸相关，主要含有的乙酸有乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸等。
传统发酵产品的微生物来源正从依赖于自然状态下的菌落演替，走向人工控制，从而减少菌群的不确定性，实现标准化生产。现有研究中，对发酵食品/饲料中产酸和产酯酵母菌菌种的探索多集中在酿酒酵母，对非酿酒酵母的筛选和应用远远不够。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种高产乙酸苯乙酯克鲁维毕赤酵母菌株（Pichia kluyveri）及其应用，从宁夏宁东采集的苹果梨生长的原生环境中筛选具有产香能力的非酿酒酵母，可作为食品/饲料发酵剂的菌种资源，以增加发酵产品中的乙酸酯类化合物含量及种类。
本发明提供一种可产乙酸酯类化合物的克鲁维毕赤酵母（Pichia kluyveri），其保藏编号为CGMCC NO.27659。该菌株编号为PKL-A，已于2023年6月20日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（简称CGMCC），保藏单位地址是中国北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，分类命名为克鲁维毕赤酵母（Pichia kluyveri）。
本发明也提供所述的可产乙酸酯类化合物的克鲁维毕赤酵母在制备乙酸酯类化合物中的应用。
进而提供一种制备乙酸酯类化合物的方法，其包括通过发酵所述的可产乙酸酯类化合物的克鲁维毕赤酵母以产生乙酸酯类化合物，以及收集所述乙酸酯类化合物的步骤。
具体地：发酵前活化所述克鲁维毕赤酵母，是将其接种于YPD培养基中，并于20-30℃培养12-20h，活化三代；所述YPD培养基：酵母提取物10g/L，蛋白胨20g/L，葡萄糖20g/L，pH 7.0，115℃下高压蒸汽灭菌20分钟。
优选地，所述发酵中使用的培养基为：麦芽汁糖度8.8 Brix，pH 5.5，115℃下高压蒸汽灭菌20分钟。
在具体实施方式中，发酵是将活化后的克鲁维毕赤酵母，接入发酵培养基中，培养温度25℃，厌氧发酵8-14d，pH值为5.5，发酵结束后，离心分离，取上清液收集其中的乙酸酯类化合物。
本发明还提供另一种制备乙酸酯类化合物的方法，其特征在于，其包括通过同时混合发酵或顺序发酵所述的可产乙酸酯类化合物的克鲁维毕赤酵母和酿酒酵母以产生乙酸酯类化合物，以及收集所述乙酸酯类化合物的步骤。
优选地，所述同时混合发酵是将所述克鲁维毕赤酵母和酿酒酵母同时接入发酵培养基，无氧发酵8-14d，发酵结束后得到发酵菌液，离心后取上清收集其中的乙酸酯类化合物。
优选地，所述酿酒酵母是糖化酶酿酒酵母，例如原产地比利时的季节酵母（BelleSaison），例如可购自拉曼酵母公司。
优选地，所述克鲁维毕赤酵母与酿酒酵母按照接种量10-30：1（更优选为20：1）的比例进行同时接种或顺序接种。
另外优选地，所述顺序发酵是指接种所述克鲁维毕赤酵母后1-5天再接入酿酒酵母，无氧发酵8-14d，发酵结束后得到发酵菌液，离心后取上清收集其中的乙酸酯类化合物。
优选地，所述发酵中使用的培养基为：麦芽汁糖度8.8 Brix，pH 5.5，115℃下高压蒸汽灭菌20分钟。
其中，上述可产乙酸酯类化合物的克鲁维毕赤酵母/酿酒酵母混合发酵方案所产的挥发性香气物质包括乙酸异戊酯、乙酸苯乙酯、苯乙醇、异戊醇。本发明采用这种方式主要考虑到，克鲁维毕赤酵母对于二糖、三糖的发酵能力无法与酿酒酵母相比，故特意将其与酿酒酵母混合发酵的方式以研究是能够赋予发酵产品独特香气特征，而研究结果表明效果十分突出。
本发明分离到的可产乙酸酯类化合物的克鲁维毕赤酵母可发酵葡萄糖、果糖和蔗糖，并产香。尤其所述克鲁维毕赤酵母与酿酒酵母同时或顺序接种的发酵方案所产的挥发性香气物质包括乙酸异戊酯、乙酸苯乙酯、苯乙醇、异戊醇。在一个实验中，同时发酵方案中产乙酸酯类化合物的产量为：乙酸异戊酯7.603mg/L、乙酸苯乙酯1.323 mg/L。顺序接种发酵方案产乙酸酯类化合物的产量为：乙酸异戊酯13.032 mg/L、乙酸苯乙酯2.076 mg/L。因此，本发明菌株可应用于传统发酵食品及发酵饲料的生产，拓宽发酵食品/饲料中酵母菌种的选择种类，推动相关发酵产品的标准化工业生产。具有较大的应用价值。
附图说明
图1是菌株PKL-A在YPD培养基上的菌落形态图；
图2是基于ITS序列的克鲁维毕赤酵母PKL-A的系统发育树；
图3是商业酿酒酵母纯种发酵、克鲁维毕赤酵母/酿酒酵母同时接种发酵、克鲁维毕赤酵母/酿酒酵母顺序接种发酵挥发性风味物质气相质谱色谱对比图。
生物材料保藏信息：
本发明所述的克鲁维毕赤酵母（Pichia kluyveri），该菌株编号为PKL-A，已于2023年6月20日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（简称CGMCC），保藏单位地址是中国北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，其保藏编号为CGMCC NO.27659，分类命名为克鲁维毕赤酵母（Pichia kluyveri）。
具体实施方式
实施例1：产乙酸酯类化合物的酵母菌筛选
（1）基础筛选培养基：称取0.5g酵母浸粉，加热溶解于100mL纯化水中，分装至含导管的试管中，115℃灭菌30min；
（2）糖溶液：单糖（葡萄糖、果糖、半乳糖）；双糖（蔗糖、麦芽糖、乳糖）用纯化水配制成20%溶液，三糖（棉子糖）用纯化水配制成40%溶液，用0.22μm的微孔滤膜过滤除菌备用；
（3）将过滤除菌的糖溶液0.8mL加入至灭菌后的含7.2mL基础液的试管中，混合均匀，并排掉导管内气体；
（4）取1.5 g果皮样品装入混有玻璃珠和50mL无菌水的250mL三角瓶中，37℃摇床上以115r/min振荡过夜，自然静置沉淀法取1mL上清，用无菌水连续稀释至10-5，每稀释梯度取0.2 mL涂布于YPD固体培养基平板上，30℃培养2-3天，挑出单菌落用划线法纯化3-4次，记录菌落特征，同时挑取菌落制成玻片，置于400×显微镜下观察细胞形态特征；挑取生长旺盛的单菌落经多次划线分离纯化后接入含不同糖溶液的基础培养基中，培养温度25℃，培养4-5天后，运用顶空固相微萃取/气相色谱-质谱联用仪技术（HS-SPME/GC-MS）定性测定挥发性产物。
HS-SPME/GC-MS具体方法如下：
HS-SPME萃取条件：将萃取头插入样品瓶顶空部分，于60℃吸附60min，吸附后的萃取头取出后插入气相色谱进样口，于230℃解吸5min。
GC分析条件：气相色谱条件：HP-INNOWAX色谱柱（60m×0.25mm×0.25μm）；升温程序：起始温度40℃，保持5min，以4℃/min升到100℃，再以6℃/min升至230℃，保持10min，载气为高纯氦气（1.0mL/min）；进样口温度250℃，不分流。
质谱条件：电子电离源，电子能量70eV；电子倍增器电压350V；离子源温度230℃；传输线温度250℃；质量范围40-450m/z。
根据HS-SPME/GC-MS结果筛选具有产乙酸酯类化合物能力的酵母菌，于-80℃用30％的甘油保藏以备进一步分析。
实施例2：产乙酸酯类化合物的酵母菌分子鉴定
在YPD固体培养基上30℃培养2天，观察菌落形态，如图1所示，菌落呈圆形乳白色、边缘整齐，表面光滑湿润，有粘性易被挑起。
分子生物学鉴定方法（ITS序列扩增）：按照酵母菌基因组DNA提取试剂盒(美国BIOMIGA公司)提取真菌DNA。吸取1mL菌液10000rpm离心5min，去上清，收集菌泥，加入CTAB溶液及苯酚-氯仿—异戊醇（25：24：1）萃取核酸DNA，12000rpm离心5min取上清，加入等体积的氯仿-异戊醇(24：1)，混匀后12000rpm离心5min取上清，乙醇溶液漂洗两次，12000rpm离心5min去上清，沉淀吹干，加入50μL无菌水重悬，即得菌株DNA模板。
引物ITS序列包括ITS1(5’-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3’，SEQ ID NO.2)和ITS4(5’-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3’，SEQ ID NO.3)，进行PCR扩增。
①反应体系(20μL)。
②反应程序
预变性：95℃、5min，变性：95℃、30s，退火：56℃、30s，延伸：72℃、1min30s，变性、退火和延伸进行25个循环，终延伸：72℃、10min。
测序由金唯智公司完成，测序获得ITS片段的基因序列（如SEQ ID NO.1所示）通过NCBI的BLAST比对，进行菌种鉴定，确定菌株种属信息。本实施例中一共获得4株可产乙酸酯类化合物的酵母菌，测定其香气含量，最终获得一株产香效果最好的Pichia kluyveri酵母菌株，该菌株生长速度快，并可在更广的发酵温度（12-27℃）和pH条件下（pH4-7）发酵产香。并将该菌株送保藏，其保藏号：CGMCC NO.27659。
选取同源性较高的菌株序列作为参照，用MEGA 5.05软件构建菌株系统发育树（图2）。
实施例3：酵母菌挥发性代谢产物检测实验
（1）发酵样品制备
检测样品具体制备方案如下：
发酵麦芽汁培养基的制备：麦芽浸膏溶解于水后，制备浓度为8.8Brix的麦汁，pH4.7，115℃下高压蒸汽灭菌20分钟。
实验室发酵实验：将克鲁维毕赤酵母PKL-A（Pichia kluyveri）甘油保存管溶解后接种于5mLYPD培养基中，并于30℃培养12-20h，活化三代。混合发酵组中克鲁维毕赤酵母和商业糖化酶酿酒酵母（原产地比利时的季节酵母Belle Saison，购自拉曼酵母公司）均分别按照2×107CFU/mL、1×106CFU/mL接种量接入400mL麦芽汁培养基，顺序接种发酵组在克鲁维毕赤酵母接种3天后接入酿酒酵母。以商业酿酒酵母单独发酵组作为对照（PKL-A单独发酵不能代谢二糖三糖，发酵后期停滞），培养温度25℃，无氧发酵8-14d，每24h测定失重监测发酵进程。发酵结束后（以失重为0作为发酵终点）得到发酵菌液，10000rpm离心5min后取上清。
（2）挥发性代谢产物检测
按照实施例1中HS-SPME/GC-MS方法检测样品中的挥发性代谢产物，以0.822mg/mL2-辛醇为内标物，化合物检索结果与标准品进行对照。以未添加菌发酵的培养液为空白对照组，计算各挥发性物质的含量（图3）。
检测结果如表1所示，商业糖化酶酿酒酵母(Belle Saison)单独发酵组乙酸异戊酯、乙酸苯乙酯、异戊醇、苯乙醇含量分别为1.04mg/L、0.25mg/L、95.94mg/L、37.48mg/L；克鲁维毕赤酵母/酿酒酵母同时接种发酵所产的上述挥发性代谢物含量分别为7.60mg/L、1.32 mg/L、77.19mg/L、30.33mg/L，其中乙酸异戊酯、乙酸苯乙酯含量均显著高于商业酿酒酵母组；克鲁维毕赤酵母/酿酒酵母顺序接种所产的上述挥发性代谢物含量分别为13.03mg/L、2.08 mg/L、49.99mg/L、31.23mg/L，其中乙酸异戊酯、乙酸苯乙酯含量均显著高于商业酿酒酵母组单独发酵组和同时接种发酵组。
表1酵母菌挥发性代谢产物含量检测结果
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.可产乙酸酯类化合物的克鲁维毕赤酵母（Pichia kluyveri），其特征在于：其保藏编号为CGMCC NO.27659。
2.根据权利要求1所述的可产乙酸酯类化合物的克鲁维毕赤酵母在制备乙酸酯类化合物中的应用。
3.一种制备乙酸酯类化合物的方法，其特征在于，其包括通过发酵如权利要求1所述的可产乙酸酯类化合物的克鲁维毕赤酵母以产生乙酸酯类化合物，以及收集所述乙酸酯类化合物的步骤。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：发酵前活化所述克鲁维毕赤酵母，是将其接种于YPD培养基中，并于20-30℃培养12-20h，活化三代；所述YPD培养基：酵母提取物10g/L，蛋白胨20g/L，葡萄糖20g/L，pH 7.0，115℃下高压蒸汽灭菌20分钟。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述发酵中使用的培养基为：麦芽汁糖度8.8 Brix，pH 5.5，115℃下高压蒸汽灭菌20分钟。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：发酵是将活化后的克鲁维毕赤酵母，接入发酵培养基中，培养温度25℃，厌氧发酵8-14d，pH值为5.5，发酵结束后，离心分离，取上清液收集其中的乙酸酯类化合物。
7.一种制备乙酸酯类化合物的方法，其特征在于：其包括通过同时混合发酵或顺序发酵如权利要求1所述的可产乙酸酯类化合物的克鲁维毕赤酵母和酿酒酵母以产生乙酸酯类化合物，以及收集所述乙酸酯类化合物的步骤。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述同时混合发酵是将所述克鲁维毕赤酵母和酿酒酵母同时接入发酵培养基，无氧发酵8-14d，发酵结束后得到发酵菌液，离心后取上清收集其中的乙酸酯类化合物。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述克鲁维毕赤酵母与酿酒酵母按照接种量10-30：1的比例进行同时接种或顺序接种。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述顺序发酵是指接种所述克鲁维毕赤酵母后1-5天再接入酿酒酵母，无氧发酵8-14d，发酵结束后得到发酵菌液，离心后取上清收集其中的乙酸酯类化合物。
11.根据权利要求7至9任一项所述的方法，其特征在于：所述发酵中使用的培养基为：麦芽汁糖度8.8 Brix，pH 5.5，115℃下高压蒸汽灭菌20分钟。
12.根据权利要求7至9任一项所述的方法，其特征在于：所述乙酸酯类化合物是乙酸异戊酯、乙酸苯乙酯、苯乙醇、异戊醇中的一种或多种。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109161450A (zh) * | 2013-03-07 | 2019-01-08 | 科.汉森有限公司 | 使用克鲁维毕赤酵母的酵母菌株的低酒精或无酒精啤酒的生产 |
| CN111961601A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-11-20 | 宜宾五粮液股份有限公司 | 固态发酵高产乙酸异戊酯的酵母及其应用 |
| CN112725204A (zh) * | 2021-01-22 | 2021-04-30 | 宁夏农产品质量标准与检测技术研究所(宁夏农产品质量监测中心) | 一株产香气物质的克鲁维毕赤酵母Pichiakluyveri菌株HSP11及其应用 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109161450A (zh) * | 2013-03-07 | 2019-01-08 | 科.汉森有限公司 | 使用克鲁维毕赤酵母的酵母菌株的低酒精或无酒精啤酒的生产 |
| CN111961601A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-11-20 | 宜宾五粮液股份有限公司 | 固态发酵高产乙酸异戊酯的酵母及其应用 |
| CN112725204A (zh) * | 2021-01-22 | 2021-04-30 | 宁夏农产品质量标准与检测技术研究所(宁夏农产品质量监测中心) | 一株产香气物质的克鲁维毕赤酵母Pichiakluyveri菌株HSP11及其应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王慎敏和唐冬雁: "日用化学品化学 日用化学品配方设计及生产工艺", 哈尔滨工业大学出版社, pages: 196 * |
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