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Einfluss der Stickstoffassimilation und Genexpression auf sensorisch aktive Aminosäuremetabolite von Saccaromyces Hefen

氮同化和基因表达对酵母菌感觉活性氨基酸代谢物的影响

基本信息

批准号：
195600675
负责人：
Professor Dr.-Ing. Thomas Becker
金额：
--
依托单位：
Hochschulpräsidium
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2011
资助国家：
德国
起止时间：
2010-12-31 至 2014-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/195600675?language=en
关键词：
Einfluss der Stickstoffassimilation und Genexpression

项目摘要

Die Bildung sensorisch aktiver Verbindungen während der Gärung ist maßgebend für die verschiedensten Geschmackscharaktere fermentierter Getränke. Geruchsaktive höhere Alkohole, Aldehyde und Ester werden während der Fermentation durch hefeeigene Enzyme aus den vorliegenden Stickstoff- und Kohlenstoffquellen synthetisiert. Da die Stickstoffassimilation hierbei eine entscheidende Rolle spielt, soll im Rahmen dieses Forschungsvorhabens der Einfluss der Aminosäuren im Nährmedium sowie einzelner Prozessparameter auf die im Zuge der Fermentation mit den Hefen Saccharomyces pastorianus var. carlsbergensis Stamm 34/70 und Saccharomyces cerevisiae Stamm 68 gebildeten Primärmetaboliten inklusive der sensorisch aktiven Aminosäuremetaboliten untersucht werden. In verschiedenen Fermentationsansätzen sollen hierbei die Konzentration und das Spektrum der Aminosäuren sowie die Prozessparameter Temperatur und Zuckerkonzentration systematisch variiert werden. Mittels zu entwickelnden HILICMS/ MS-Methoden sollen hierbei Primärmetabolite des Hefestoffwechsels und mittels GC/MS die von den Aminosäuren Tryptophan, Valin, Leucin, Isoleucin, Phenylalanin, Tyrosin und Methionin abgeleiteten höheren Alkohole, Aldehyde und volatilen Ester umfassend quantitativ bestimmt werden. Durch Verwendung 13C- und 15N-markierter Aminosäuren sollen zudem mittels HILIC-TOF-MS-basierter Isotopologenanalyse fundamentale Erkenntnisse zur Kinetik des Aminosäurestoffwechsels erarbeitet werden. Neben Ermittlung der Stoffwechselaktivitäten soll die damit verbundene Genexpression der Hefe mittels Mikroarraytechnologie und Real-Time PCR analysiert werden, um die Zusammenhänge einzelner Aminosäuren, deren Einfluss auf die Transkription und die damit verbundene Synthese sensorisch aktiver Aminosäuremetabolite im Ferment aufzuklären.

Die Bildung sensorisch aktiver Verbindungen während der Gärung ist maßgebend für die verbedensten Geschmackscharaktere fermentierter Getränke. Geruchsaktive Höhere Alkohole、Aldehyde和Ester韦尔登通过hefeeigene酶从vorliegenden Stickstoff- und Kohlenstoffquellen合成中发酵。由于粘性物质的同化作用是一种特殊的作用，因此，在发酵过程中，利用酵母菌进行发酵时，需要一个工艺参数来确定培养基中氨基的影响。carlsbergensis Stamm 34/70和Saccharomyces cerevisiae Stamm 68产生了一种初级代谢物，这种初级代谢物可以被韦尔登传感器激活。在发酵过程中，浓度和氨基酸谱的变化导致工艺参数温度和Zuckerkonzentration系统韦尔登。采用HILICMS/MS方法对色氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸和蛋氨酸的主要代谢产物进行了定性定量分析。用HILIC-TOF-MS同位素分析方法对13 C-和15 N-标记的氨基进行了基本的韦尔登代谢动力学分析。本研究旨在通过微阵列技术和Real-Time PCR韦尔登，在氨基代谢物的合成过程中，检测氨基代谢物的转录影响和氨基代谢物的合成。