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食源酵母分离株风味物质及其三种酯代谢酶基因的分析

作　者: 庄世文
导　师: 黄金海
学　校: 天津大学
专　业: 食品科学
关键词: 酵母菌鉴定风味物质酯代谢酶基因
分类号: TS201.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 92次
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内容摘要

对12株来自天津、宁夏、新疆、西藏、内蒙古等5个地区不同食品来源的酵母分离株进行了系统鉴定,应用酵母26S rDNA D1/D2区序列分析法,结合菌株形态学、生理生化和耐性特征,将其归入5属7个种,其中酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)3株、德尔布有孢圆酵母(Torulaspora delbrueckii)、库德里阿兹威毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)各2株、卡特多菲毕赤酵母(Pichia cactophila)、马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)、葡萄牙棒孢酵母(Clavispora lusitaniae)、膜璞毕赤酵母(Pichia membranifaciens)各1株,及一疑似新种S4,结果表明了食品材料中酵母种类的复杂性。采用SPME-GC-MS分析技术检测了不同食源酵母发酵液的挥发性风味组分。以纯麦芽汁培养基作为酵母发酵基质,发酵液的风味物质种类和量最佳,可反映不同酵母风味物质的代谢特点。酵母代谢产生的风味物质主要包括酯类、醇类和酸类物质,其种类和量因种而异。从具有浓郁酯香味的酿酒酵母A1麦芽汁发酵液中检测到丰富的风味物质,包括乙酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯等14种酯类和少量醇类、酸类。在分析酵母菌酯类物质代谢途径的基础上,克隆了酿酒酵母A1的三种酯代谢酶基因,EHT1、EEB1和TGL3,Genbank登录号分别为GU471248,GU471249和GU471250。克隆序列与Genbank数据库已报道序列的同源性高于99.7%,序列比对分析表明,EHT1、EEB1为醇酰基转移酶基因,编码蛋白催化菌体内酰基辅酶A和醇类合成中链脂肪酸酯,TGL3为甘油三酯酶基因,编码蛋白在菌体甘油三酯分解中起主要作用。用PCR方法检测了EHT1、EEB1、TGL3基因在食源酵母菌和毕赤酵母工程菌的分布,对15株供检酵母,EHT1基因检出12/15,EEB1基因检出4/15,TGL3基因检出5/15,结果反映了酵母菌种与三种酯代谢酶基因的关系,可以为工业酵母菌种的筛选提供理论依据。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章文献综述  8-29
  1.1 酵母菌与食品  8-12
    1.1.1 酵母菌的基本特征  8
    1.1.2 酵母菌的生长与生态  8-9
    1.1.3 酵母菌的营养价值  9
    1.1.4 酵母菌的用途  9-10
    1.1.5 酵母菌的产品种类  10
    1.1.6 酵母菌在食品工业上的应用  10-12
  1.2 酵母菌分类学方法  12-16
    1.2.1 经典分类学方法  12
    1.2.2 化学分类学方法  12-13
    1.2.3 分子分类学方法  13-16
  1.3 酵母菌与风味物质  16-21
    1.3.1 生香酵母  16-17
    1.3.2 生香酵母在食品生产的应用  17-18
    1.3.3 发酵食品的风味成分  18-19
    1.3.4 食品中风味成分的提取  19-21
  1.4 酵母菌酯类物质的生物合成  21-27
    1.4.1 酵母菌酯类物质的生物合成途径  21-22
    1.4.2 酯代谢酶基因的研究进展  22-27
    1.4.3 酵母酯代谢酶的工程应用  27
  1.5 展望  27-28
  1.6 研究目的和意义  28-29
第二章不同食品来源酵母分离株的鉴定  29-41
  2.1 实验材料  29-31
    2.1.1 实验菌种  29-30
    2.1.2 主要试剂  30-31
  2.2 试验方法  31-33
    2.2.1 酵母分离株的生化特征  31
    2.2.2 引物设计与合成  31
    2.2.3 酵母菌模板DNA 的制备  31-32
    2.2.4 PCR 反应  32
    2.2.5 测序及序列分析  32-33
  2.3 结果  33-37
    2.3.1 形态特征  33-34
    2.3.2 生理生化特征及耐性特征  34-35
    2.3.3 PCR 结果  35-36
    2.3.4 酵母分离株的鉴定结果  36-37
    2.3.5 酵母分离株的进化树分析  37
  2.4 讨论  37-40
    2.4.1 酵母菌分类学方法  37-38
    2.4.2 酵母菌来源与种的分布关系  38-39
    2.4.3 26S rDNA D1/D2 区序列的扩增  39-40
  2.5 小结  40-41
第三章不同酵母分离株代谢风味物质的检测与分析  41-50
  3.1 实验材料  41-42
    3.1.1 菌种  41
    3.1.2 培养基及配制  41
    3.1.3 实验设备  41-42
  3.2 实验方法  42-43
    3.2.1 发酵液的制备  42
    3.2.2 固相微萃取（SPME）  42
    3.2.3 气相（GC）分析  42
    3.2.4 GC-MS 分析  42-43
  3.3 结果与分析  43-47
    3.3.1 气相分析条件的确定  43
    3.3.2 挥发性风味组分的GC 检测结果  43-45
    3.3.3 菌株A1、S6 麦芽汁发酵液风味组分的SPME-GC-MS 结果  45-47
  3.4 讨论  47-49
    3.4.1 酵母种类与代谢风味组分的关系  47-48
    3.4.2 酵母菌酯类物质代谢途径的探索  48
    3.4.3 萃取头的选择  48-49
  3.5 小结  49-50
第四章三种酿酒酵母酯代谢酶基因的克隆与分析  50-64
  4.1 实验材料  50-51
    4.1.1 载体与菌株  50
    4.1.2 主要试剂  50-51
  4.2 实验方法  51-55
    4.2.1 基因克隆引物的设计  51
    4.2.2 酵母菌DNA 模板的制备  51
    4.2.3 PCR 反应体系及反应程序  51-52
    4.2.4 目的片段的回收  52-53
    4.2.5 目的片段与T 载体的连接  53
    4.2.6 感受态细胞E.coli DH5α的制备  53
    4.2.7 连接产物的转化  53-54
    4.2.8 重组质粒的鉴定  54
    4.2.9 EHT1、EEB1、TGL3 基因生物信息学分析  54
    4.2.10 3 种基因在不同酵母菌中的分布检测  54-55
  4.3 结果与分析  55-62
    4.3.1 PCR 反应结果  55
    4.3.2 重组质粒的鉴定  55-56
    4.3.3 测序结果  56
    4.3.4 基因的生物信息学分析  56-62
  4.4 讨论  62-63
    4.4.1 酿酒酵母EHT1p 和EEB1p 的功能预测  62-63
    4.4.2 三种基因在酵母菌的分布情况分析  63
    4.4.3 不同真菌醇酰基转移酶和甘油三酯酶的同源性分析  63
  4.5 小结  63-64
第五章结论  64-65
参考文献  65-73
附录1：主要化学试剂  73-74
附录2：主要仪器设备  74-75
附录3：缩略词表  75-76
附录4：三种酯代谢酶基因序列及比对结果  76-84
发表论文和科研情况说明  84-85
致谢  85

食源酵母分离株风味物质及其三种酯代谢酶基因的分析

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