突變的清酒酵母菌株可產生高量的鳥氨酸

2020-09-03 本人楊建東

日本傳統酒精飲料——清酒的愛好者現在有了更加充足的飲酒動機:日本科學家發現,突變的清酒酵母菌株可產生高水平的鳥氨酸。

本月公布的代謝工程研究報告指出,奈良研究所與產業發展部的研究人員已經發現,清酒突變株酵母產生的胺基酸是原始酵母菌株的10倍。

鳥氨酸是一種非蛋白質胺基酸,是精氨酸和脯氨酸這兩種胺基酸的前體。我們現在知道它具有多種功能特性,如減輕疲勞和改善睡眠質量。

非蛋白質胺基酸:它們並不存在於天然蛋白質中所以被稱為「非蛋白質胺基酸」

「我們希望獲得乙醇耐受性更高的清酒酵母菌株。」報告的第一作者Masataka Ohashi說。「在清酒發酵過程中,酵母暴露於高濃度的乙醇中,這阻礙了酵母細胞的生長,活力和發酵。清酒酵母菌株對乙醇的耐受性提高,可以提高乙醇產量並縮短發酵時間。」

為了找到耐乙醇的酵母菌株,研究人員使用常規誘變方法(不涉及基因改造)分離了積累脯氨酸的突變體。他們還進行了全基因組測序分析,並對清酒酵母菌株進行了釀造測試。然後,他們鑑定並分析了新突變基因,該基因可增加細胞內調控鳥氨酸水平的N-乙醯穀氨酸激酶變體。

「我們以前構建了可自動積累脯氨酸的自克隆工業酵母菌株,以提高酵母的乙醇耐受性和生產率,」通訊作者高木廣史教授解釋說。「但是那些酵母尚未被消費者接受,因為它們被認為是經過基因修飾的,即使自克隆酵母沒有外源基因。」

研究人員成功地分離出了非基因修飾的酵母,其鳥氨酸產量是當前日本清酒釀造業中廣泛使用的親本菌株的10倍,而用它們釀造的清酒所含的鳥氨酸則高4-5倍。

除了清酒,該研究中獲得的菌株還可以很容易地應用於葡萄酒和啤酒釀造中。富含鳥氨酸的酵母菌株也可用於生產膳食補充劑。

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