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高级醇作为酒精饮料中醇甜和助香剂的主要物质,当其含量及比例协调时,气味芳香,而当含量过高时,不仅会导致辛辣苦涩,还会造成饮用后头痛等健康风险。目前,有关酒精饮料中高级醇含量调控研究及实践主要集中在生产过程中,在后处理过程的研究少见报道。本研究以高级醇中的常见的丁醇为研究对象,通过分离纯化得到一株产丁醇脱氢酶的微生物,并对该微生物的生长特性、产生的醇脱氢酶的性质及初步应用开展了研究结果如下:(1)从白酒酒曲及酒醅中共分离得到200株可培养微生物,分别采用酶标仪法和顶空气相色谱法进行初筛和复筛,获得一株产耐乙醇-丁醇脱氢酶微生物DQ-54。经分子生物学鉴定DQ-54为生癌肠杆菌(Enterobacter cancerogenus)。进一步研究DQ-54生长规律发现,当接种量为2%、培养时间为12h、转速为130 r/min、温度为25℃、pH为7时DQ-54具最佳的生长,其对数期在培养的2～8h。经乙醇耐受实验发现该菌株能够耐受6%乙醇(2)进一步研究DQ-54所产丁醇脱氢酶(Ec-54ADH)的酶学性质后发现,Ec-54ADH能够在最高含有5%乙醇溶液中转化正丁醇,且随着乙醇浓度的增加(0～25%),Ec-54ADH对正丁醇的特异性改变,催化能力显著降低。对乙醇的催化能力在乙醇浓度为5～15%时没有显著差异。当乙醇为3%,pH值为7和温度为40℃时Ec-54ADH具有最高催化丁醇活性。添加金属离子Fe2+、Mg2+、Mn2+、Zn2+和Cu2+能够抑制Ec-54ADH对正丁醇催化活力,按照对酶活的抑制作用由高到低依次为Mn2+>Cu2+>Fe2+>Mg2+>Zn2+。Ec-54ADH可在乙醇存在(3%)条件下,催化异丁醇、正丙醇、异丙醇、正戊醇和异戊醇。NAD+是Ec-54ADH最佳辅酶。在最优条件下,该酶的Vmax为1.44mmol/L/min,Km为 111.11mmol/L。另外,经 SDS 电泳实验发现,DQ-54能够产生两种醇脱氢酶,分子量分别为40KD和22KD。40KD属于最常见的一种中链醇脱氢酶。22KD可能是一种短链的醇脱氢酶。(3)利用啤酒作为研究对象进行应用试验,结果发现将纯化后的脱氢酶Ec-54ADH添加到啤酒中(辅酶NAD+:Ec-54ADH=1:1,酶液:啤酒=1:3),啤酒中丁醇含量显著下降,比对照组(水与啤酒比为1:3)降低了 17.9%。本研究通过分离筛选,得到一株能够产耐乙醇-丁醇脱氢酶的微生物,在此基础上对所筛菌株产生的醇脱氢酶的酶学性质及在啤酒中的初步应用进行了研究。这为进一步开发利用该酶及还为建立调控成品酒类生产中正丁醇含量方法奠定了基础。