突变的清酒酵母菌株可产生高量的鸟氨酸

日本传统酒精饮料——清酒的爱好者现在有了更加充足的饮酒动机:日本科学家发现,突变的清酒酵母菌株可产生高水平的鸟氨酸。

本月公布的代谢工程研究报告指出,奈良研究所与产业发展部的研究人员已经发现,清酒突变株酵母产生的氨基酸是原始酵母菌株的10倍。

鸟氨酸是一种非蛋白质氨基酸,是精氨酸和脯氨酸这两种氨基酸的前体。我们现在知道它具有多种功能特性,如减轻疲劳和改善睡眠质量。

非蛋白质氨基酸:它们并不存在于天然蛋白质中所以被称为“非蛋白质氨基酸”

“我们希望获得乙醇耐受性更高的清酒酵母菌株。”报告的第一作者Masataka Ohashi说。“在清酒发酵过程中,酵母暴露于高浓度的乙醇中,这阻碍了酵母细胞的生长,活力和发酵。清酒酵母菌株对乙醇的耐受性提高,可以提高乙醇产量并缩短发酵时间。”

为了找到耐乙醇的酵母菌株,研究人员使用常规诱变方法(不涉及基因改造)分离了积累脯氨酸的突变体。他们还进行了全基因组测序分析,并对清酒酵母菌株进行了酿造测试。然后,他们鉴定并分析了新突变基因,该基因可增加细胞内调控鸟氨酸水平的N-乙酰谷氨酸激酶变体。

“我们以前构建了可自动积累脯氨酸的自克隆工业酵母菌株,以提高酵母的乙醇耐受性和生产率,”通讯作者高木广史教授解释说。“但是那些酵母尚未被消费者接受,因为它们被认为是经过基因修饰的,即使自克隆酵母没有外源基因。”

研究人员成功地分离出了非基因修饰的酵母,其鸟氨酸产量是当前日本清酒酿造业中广泛使用的亲本菌株的10倍,而用它们酿造的清酒所含的鸟氨酸则高4-5倍。

除了清酒,该研究中获得的菌株还可以很容易地应用于葡萄酒和啤酒酿造中。富含鸟氨酸的酵母菌株也可用于生产膳食补充剂。

原文:https://phys.org/news/2020-08-japanese-sake-pick-me-up-yeast-strain.html

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