论文部分内容阅读
中链脂肪酸乙酯作为中国白酒的重要风味化合物,能赋予白酒特色的风味。酿酒酵母的中链酰基CoA是中链脂肪酸乙酯合成的重要前体物质。本研究主要通过共表达脂肪酸合成酶复合体的编码基因FAS1和FAS2,引入来源于植物乳杆菌、短乳杆菌或者萼距花的硫酯酶基因,以及引入厌氧梭菌的丁酰CoA合成途径三个方面提高酿酒酵母中链酰基CoA的产量,并最终提高白酒的中链脂肪酸乙酯。主要研究内容及结论如下:(1)在前期研究基础上研究了敲除FAA1或OPI1同时共表达脂肪酸合成酶复合体的FAS1基因和FAS2基因对酿酒酵母产中链脂肪酸乙酯的影响。结果表明,相比较于敲除FAA1单过表达FAS1的菌株α5F-FAS1,共表达FAS1和FAS2的菌株FF1F2的己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯分别提升了 154.3%,65.2%和23.5%。相比较于敲除OPI1单过表达FAS1的菌株α5O-FAS1,共表达FAS1和FAS2的菌株OF1F2的己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、十二酸乙酯分别提升了 1 7.3%,30.7%,27.1%和28.1%。结果显示共表达FAS1和FAS2基因可以更进一步的提升酿酒酵母中链脂肪酸乙酯的产量。(2)研究了引入植物乳杆菌、短乳杆菌和萼距花硫酯酶基因对中链脂肪酸乙酯的影响。相比较于出发菌株α5O-FAS1,过表达短乳杆菌硫酯酶菌株OF1-LBTE的辛酸乙酯、癸酸乙酯分别提升了 68.2%,53%,过表达植物乳杆菌的硫酯酶菌株OF1-LPTE的辛酸乙酯和癸酸乙酯分别提高了 58.5%和79%,其它中链脂肪酸乙酯基本不变。而过表达萼距花硫酯酶菌株OF1-ChTE的己酸乙酯提升了 16%,辛酸乙酯提高了 78%,癸酸乙酯提升了 97.8%,十二酸乙酯和十四酸乙酯的产量分别提升了 29.1%和63.8%。结果显示三种硫酯酶的引入均可以提升酿酒酵母中链脂肪酸乙酯,特别是辛酸乙酯和癸酸乙酯的产生能力。(3)本研究引入厌氧梭菌的丁酰CoA合成途径以提高酿酒酵母丁酰CoA的合成能力。引入了厌氧梭菌的丁酰CoA途径的相关基因(Hbd,Crt,Bcd)并分别过表达编码醇酰基转移酶的EHT1基因和编码醇乙酰基转移酶ATF1基因得到了 M-cbB-E,E-caB-E,M-cbB-A和E-caB-A四株工程菌。与出发菌株α5无法产生丁酸乙酯相比,M-cbB-E和E-caB-E都可以产生丁酸乙酯,丁酸乙酯含量分别达到7.3mg/L和5.78mg/L。M-cbB-A和E-caB-A却未产生丁酸乙酯。说明丁酰CoA途径的引入成功提高了丁酰CoA的量,生成的丁酰CoA被EHT1编码的醇酰基转移酶催化为丁酸乙酯,但却不能被ATF1基因编码的醇乙酰基转移酶催化。