一種釀酒酵母誘變菌株及其應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于生物技術領域,具體涉及一種釀酒酵母誘變菌株及其應用。
【背景技術】
[0002] 航天育種也稱空間誘變育種,是利用高空氣球、返回式衛(wèi)星、飛船等航天器將作物 種子、組織、器官或生命個體搭載到宇宙空間,利用宇宙空間特殊的環(huán)境使生物基因產生變 異,并經(jīng)過地面選育獲得穩(wěn)定的生理和遺傳性狀,從中篩選出優(yōu)良菌株的過程。
[0003] 在啤酒生產領域,如何提高啤酒的品質、縮短發(fā)酵周期、降低生產成本以及減少對 環(huán)境的污染都是啤酒生產企業(yè)重要的科研目標。通過對啤酒釀造酵母進行選育改良,也是 實現(xiàn)上述目標的渠道之一。當前,常用的微生物改良手段主要有:紫外線誘變、離子注入誘 變、原生質體融合、基因工程等,但上述方法應用于食品行業(yè)的菌種改良存在"食品安全"的 風險,一般不被食品企業(yè)米用。
【發(fā)明內容】
[0004] 本發(fā)明的第一個目的是提供一種釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)菌株。
[0005] 本發(fā)明提供的釀酒酵母菌株的保藏編號為CGMCC No. 10572。
[0006] 本發(fā)明的第二個目的是提供上述釀酒酵母菌株的新用途。
[0007] 本發(fā)明提供了上述釀酒酵母菌株在如下(1)-(5)中至少一種中的應用:
[0008] (1)生產啤酒;
[0009] (2)提高啤酒中揮發(fā)性酯類物質的含量;
[0010] ⑶降低啤酒中高級醇的含量;
[0011] (4)降低啤酒中醇酯比;
[0012] (5)增強啤酒中羰基化合物的還原能力;
[0013] 所述增強啤酒中羰基化合物的還原能力具體體現(xiàn)在降低啤酒中羰基化合物的產 量。
[0014] 上述應用中,所述羰基化合物為乙醛和/或雙乙酰;所述揮發(fā)性酯類物質為乙酸 乙酯;所述高級醇為異戊醇和/或正丙醇。
[0015] 本發(fā)明的第三個目的是提供一種產品。
[0016] 本發(fā)明提供的產品的活性成分為上述釀酒酵母菌株;所述產品的用途為如下 (1)-(5)中至少一種:
[0017] (1)生產啤酒;
[0018] ⑵提高啤酒中揮發(fā)性酯類物質的含量;
[0019] ⑶降低啤酒中高級醇的含量;
[0020] (4)降低啤酒中醇酯比;
[0021] (5)增強啤酒中羰基化合物的還原能力;
[0022] 所述增強啤酒中羰基化合物的還原能力具體體現(xiàn)在降低啤酒中羰基化合物的產 量。
[0023] 上述產品中,所述羰基化合物為乙醛和/或雙乙酰;所述揮發(fā)性酯類物質為乙酸 乙酯;所述高級醇為異戊醇和/或正丙醇。
[0024] 本發(fā)明還有一個目的是提供一種發(fā)酵上述釀酒酵母菌株的方法。
[0025] 本發(fā)明提供的發(fā)酵上述釀酒酵母菌株的方法包括如下步驟:將上述釀酒酵母菌株 接種于麥汁培養(yǎng)基中,發(fā)酵培養(yǎng)。
[0026] 上述方法中,所述發(fā)酵培養(yǎng)的溫度為KTC ;所述發(fā)酵培養(yǎng)時間為10天;所述釀酒 酵母菌株接種于麥汁培養(yǎng)基中的初始濃度為(14-18) X IO6個/mL。
[0027] 上述方法中,所述麥汁培養(yǎng)基是將麥汁(燕京啤酒股份有限公司)進行滅菌處理 后得到的。
[0028] 本發(fā)明的最后一個目的是提供上述方法制備得到的發(fā)酵物。
[0029] 上述發(fā)酵物在如下(1)-(5)中至少一種中的應用也屬于本發(fā)明的保護范圍:
[0030] (1)生產啤酒;
[0031] (2)提高啤酒中揮發(fā)性酯類物質的含量;
[0032] (3)降低啤酒中高級醇的含量;
[0033] (4)降低啤酒中醇酯比;
[0034] (5)增強啤酒中羰基化合物的還原能力;
[0035] 所述增強啤酒中羰基化合物的還原能力具體體現(xiàn)在降低啤酒中羰基化合物的產 量。
[0036] 上述應用中,所述羰基化合物為乙醛和/或雙乙酰;所述揮發(fā)性酯類物質為乙酸 乙酯;所述高級醇為異戊醇和/或正丙醇。
[0037] 本發(fā)明依托于釀酒酵母CGMCC No. 1784成功搭載神舟十號完成航天誘變,誘變后 經(jīng)過分離和篩選得到誘變菌株一一釀酒酵母CGMCC No. 10572。通過實驗證明:釀酒酵母 CGMCC No. 10572可以顯著增強雙乙酰的還原能力、提高揮發(fā)性酯類物質含量、降低高級醇 含量、提高啤酒的風味品質,不僅探索了將航天誘變應用于釀造酵母選育的新方法,而且開 創(chuàng)了將航天誘變育種運用于啤酒生產過程的先例。
【附圖說明】
[0038] 圖1為航天育種菌種攜帶方式。
[0039] 保藏說明
[0040] 菌種名稱:釀酒酵母
[0041] 拉丁名:Saccharomyces cerevisiae
[0042] 菌株編號:YJ0001C〇3〇2〇l-〇
[0043] 保藏機構:中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心
[0044] 保藏機構簡稱:CGMCC
[0045] 地址:北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號,中國科學院微生物研究所
[0046] 保藏日期:2015年03月02日
[0047] 保藏中心登記入冊編號:CGMCC No. 10572
【具體實施方式】
[0048] 下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明,均為常規(guī)方法。
[0049] 下述實施例中所用的材料、試劑等,如無特殊說明,均可從商業(yè)途徑得到。
[0050] 麥汁培養(yǎng)基的制備方法:將麥汁(燕京啤酒股份有限公司)進行滅菌處理,得到麥 汁培養(yǎng)基。
[0051] 麥汁瓊脂培養(yǎng)基的制備方法:在液體麥汁培養(yǎng)基中加2%的瓊脂粉,得到麥汁瓊 脂培養(yǎng)基。
[0052] 實施例1、釀酒酵母CGMCC No. 10572的獲得
[0053] 一、釀酒酵母CGMCC No. 1784的獲得及鑒定
[0054] 1、酵母菌株8902的分離
[0055] (1)在無菌的條件下取得生產發(fā)酵過程中發(fā)酵性能指標優(yōu)良的酵母菌種發(fā)酵液。
[0056] (2)使用無菌生理鹽水將上述發(fā)酵液進行適當梯度稀釋,將各稀釋液在麥汁瓊脂 培養(yǎng)基平板上進行涂布分離,25°C恒溫培養(yǎng)3天。
[0057] (3)選取上述培養(yǎng)基平板上分離效果良好、菌落特征優(yōu)良的單菌落,在麥汁瓊脂培 養(yǎng)基平板上劃線分離,25°C恒溫培養(yǎng)3天,重復操作2-3次,獲得酵母菌株8902。
[0058] 2、酵母菌株8902的形態(tài)鑒定
[0059] (1)菌落特征
[0060] 酵母菌株8902的菌落特征:在麥汁瓊脂培養(yǎng)基上培養(yǎng)3天后,呈乳白色圓形菌落, 菌落表面光滑,隆起處呈Imm半球形,質地呈固態(tài)、較粘稠。
[0061] (2)細胞形態(tài)特征
[0062] 菌種培養(yǎng)48h后鏡檢:細胞呈橢圓形,大小為長軸X短軸=(10-11) X (8-9) μ m。
[0063] 3、酵母菌株8902的分子鑒定
[0064] 酵母菌株8902經(jīng)Biolog細菌鑒定儀溯源鑒定為:酵母屬釀酒酵母,其拉丁文名 為:Saccharomyces cerevisiae。綜合以上鑒定和分析,酵母菌株8902的分類命名為釀酒 酵母,該菌株已于2006年08月22日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中 心(簡稱CGMCC,地址:北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號,中國科學院微生物研究所,郵編 100101),保藏號為 CGMCC No. 1784。
[0065] 4、航天誘變育種攜帶方式的確定
[0066] (1)釀酒酵母CGMCC No. 1784的培養(yǎng)溫度的確定
[0067] A、在不同溫度下對菌種進行培養(yǎng)
[0068] 將上述步驟3分離純化的釀酒酵母CGMCC No. 1784的活化液稀釋為3個濃度;分 別使用麥汁瓊脂培養(yǎng)基澆注于試管中,其中半數(shù)試管做成斜面,半數(shù)試管直接澆注;分別將 每一濃度的試管均分為三組,分別于4°C、室溫(25°C)和36°C下培養(yǎng)。每周進行稱重觀察。
[0069] B、在不同溫度下釀酒酵母CGMCC No. 1784的培養(yǎng)結果
[0070] 1)4°C條件下的培養(yǎng)結果
[0071] 在4°C培養(yǎng)存放的條件下2周時,酵母濃度最低的樣品中開始有較小的菌落生長。 其中相同濃度中有個別樣品中開始有菌落生長,但無規(guī)律性。各支試管質量下降不明顯。存 放到4-6周,各支已有菌落生長的試管樣品中菌落大小適中,呈乳白色,試管質量下降0.1 g 左右。其余樣品仍無菌落生長,且無明顯質量變化。未見直接澆注和擺放斜面的樣品存在 明顯差異。
[0072] 2)室溫(25°C )條件下的培養(yǎng)結果
[0073] 室溫條件下存放的試管,酵母濃度最低的樣品在1周時開始有酵母菌落生長,且 培養(yǎng)基與試管內壁略有分離,每支試管質量下降〇. 12g左右。隨培養(yǎng)存放時間的延長,菌落 顏色逐漸加深,試管質量略有下降,培養(yǎng)基與試管壁的脫離面積逐漸加大。到6周時,菌落 加深為褐色,質量下降〇. 13g左右,培養(yǎng)基仍未與試管壁完全脫離。未見直接澆注和擺放斜 面的樣品存在明顯差異。
[0074] 3) 36 °C條件下的培養(yǎng)結果
[0075] 36°C培養(yǎng)存放的所有試管樣品均無菌落生長,存放到5周后,所有斜面樣品的培 養(yǎng)基開始與試管脫離,質量出現(xiàn)較明顯下降(〇. Ig左右)。仍無其他現(xiàn)象出現(xiàn)。
[0076] 經(jīng)過上述在不同溫度下的培養(yǎng)結果可以看出:釀酒酵母CGMCC No. 1784在低溫條 件下培養(yǎng)時,菌落生長緩慢,缺乏及時性;釀酒酵母CGMCC No. 1784在較高溫度條件下培養(yǎng) 時,耐受力差。因此,釀酒酵母CGMCC No. 1784的最佳培養(yǎng)溫度為25°C。
[0077] (2)釀酒酵母CGMCC No. 1784的存放溫度的確定
[0078] A、在不同溫度下存放釀酒酵母CGMCC No. 1784
[0079] 使用麥汁瓊脂培養(yǎng)基在凍存管中制備微小斜面培養(yǎng)基;在25°C條件下將實施例1 分離得到的釀酒酵母CGMCC No. 1784在微小斜面培養(yǎng)基上進行培養(yǎng),使菌落生長到正常, 并分別于4°C和室溫(25°C)條件下存放。每周進行稱重觀察。
[0080] B、在不