课题基金基金详情
食品发酵过程酿酒酵母氮代谢物阻遏效应形成机制及其调控
结题报告
批准号:
31130043
项目类别:
重点项目
资助金额:
265.0 万元
负责人:
陈坚
依托单位:
学科分类:
C2003.食品微生物学
结题年份:
2016
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
堵国成、陆健、李江华、何志勇、刘继栋、陈欣、杨海泉、诸葛鑫、孙明雪
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
影响我国传统发酵食品安全最为重要的因素是各种含氮化合物代谢生成的胺(氨)类物质,如氨基甲酸乙酯、亚硝胺类和生物胺类等。其中,氨基甲酸乙酯是最为重要的一种。本课题以国内产量较大的绍兴黄酒所用酿酒酵母菌株N85为研究对象,通过基因组测序和系统生物学分析,揭示导致酿酒酵母积累氨基甲酸乙酯及与其前体合成和积累相关的氮代谢物阻遏效应及其调控机制。在此基础上,通过食品安全级代谢工程改造消除氨基甲酸乙酯及其前体积累的分子基础得到氮代谢物阻遏效应显著弱化的工程菌株,结合依赖于酵母病毒的工程菌株原位置换技术,在不改变微生物群落结构的情况下消除野生型菌株。研究结果将为解决由于氮代谢物阻遏效应相关的含氮有害代谢物积累导致的普遍存在于发酵中的食品安全问题提供理论依据和技术支撑,对于打破国外针对我国传统发酵食品行业设置的技术壁垒、传承和发展中国特色食品文化具有重要的理论意义。
英文摘要
(1) 在21种常见氮源中寻找到了酿酒酵母N85菌株的7种偏好型氮源,并从中发现了造成菌株发酵过程中尿素积累的三种关键氮源(谷氨酰胺、谷氨酸和精氨酸);通过定量PCR检测,发现了参与尿素代谢抑制调控的关键调控因子(Gln3p、Gat1p、Tor1p等),并在此基础上提出了偏好型氮源对菌株尿素代谢产生抑制作用的机理。.(2) 以Gln3p的磷酸化调控方式为基础,对另外的三个GATA调控因子(Gat1p、Dal80p和Gzf3p)的胞内定位进行研究。通过序列比对和荧光蛋白融合表达技术,发现Dal80p和Gzf3p的胞内定位不受氮源调控的影响;而Gat1p的调控方式则与Gln3p相似。除此之外还发现了Gat1p的核定位序列、核定位调控序列以及核定位序列上的磷酸化位点。.(3) 在Gln3p和Gat1p核定位研究成果的基础上,尝试采用不同的策略对Gln3p和Gat1p进行了一系列的代谢改造(磷酸化位点的定点突变、核定位调控序列的缺失等)。实验结果表明,这些策略都可以在一定程度上缓解Gln3p和Gat1p所受的抑制调控,而联合使用这些策略能获得最佳的改造效果。效果最好的两株基因工程菌发酵48 h后的尿素积累量比对照菌株分别下降了37.4%和44.3%,说明对Gln3p和Gat1p的改造策略有继续用于改造N85生产菌株的潜力。.(4) 尝试通过对尿素代谢相关调控途径的代谢改造(去磷酸化调控、泛素化调控和Dal81p和Dal82p的激活作用),降低模式菌株发酵过程中的尿素积累量。实验结果表明,强化胞内的去磷酸化调控作用的效果有限;而强化Dal81p和Dal82p的激活作用可以增强菌株尿素代谢的能力。此外,以尿素代谢相关调控因子的泛素化检测结果为基础,对Dal81p上的泛素化位点进行了定点突变。突变后Dal81p的激活作用更强,和Dal82p共同表达后能获得最佳的代谢改造效果。Dal81p和Dal82p共表达的基因工程菌株在48 h发酵的过程中尿素的积累量下降了55.7%。.(5) 将在模式菌株中获得良好效果的代谢改造策略应用于生产菌株N85,并在黄酒模拟体系中检测菌株的发酵特性和氨基甲酸乙酯产生量。实验结果表明,采用经代谢改造后的N85菌株,发酵过程中的尿素积累量和EC产生量都大幅下降(分别降低了63%和72%),但发酵特性并未发生明显的改变。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1002/jib.97
发表时间:2013-12
期刊:Journal of the Institute of Brewing
影响因子:2.6
作者:Shen, Chao;Lu, Jian;Chen, Jian;Xie, Guangfa
通讯作者:Xie, Guangfa
DOI:10.1016/j.mimet.2013.04.004
发表时间:2013-07
期刊:Journal of microbiological methods
影响因子:2.2
作者:Yongkun Lv;Xinrui Zhao;Long Liu;G. Du;Jingwen Zhou;Jian Chen
通讯作者:Yongkun Lv;Xinrui Zhao;Long Liu;G. Du;Jingwen Zhou;Jian Chen
DOI:10.1016/j.foodchem.2012.02.057
发表时间:2012-09
期刊:Food Chemistry
影响因子:8.8
作者:Bo Zhang;Lingyao Kong;Yu Cao;Guangfa Xie;Zheng-Bing Guan;Jian Lu
通讯作者:Bo Zhang;Lingyao Kong;Yu Cao;Guangfa Xie;Zheng-Bing Guan;Jian Lu
Analysis and comparison of bacterial communities in two types of 'wheat Qu', the starter culture of Shaoxing rice wine, using nested PCR-DGGE
巢式PCR-DGGE技术对两种绍兴黄酒发酵剂“麦曲”中细菌群落的分析与比较
DOI:10.1002/jib.4
发表时间:2012-01-01
期刊:JOURNAL OF THE INSTITUTE OF BREWING
影响因子:2.6
作者:Guan, Zheng-Bing;Zhang, Zhong-Hua;Lu, Jian
通讯作者:Lu, Jian
Overproduction of geraniol by enhanced precursor supply in Saccharomyces cerevisiae
通过增强酿酒酵母前体供应来过量生产香叶醇
DOI:10.1016/j.jbiotec.2013.10.017
发表时间:2013-12-01
期刊:JOURNAL OF BIOTECHNOLOGY
影响因子:4.1
作者:Liu, Jidong;Zhang, Weiping;Zhou, Jingwen
通讯作者:Zhou, Jingwen
食品与医药化工学科发展研讨会
  • 批准号:
    22142010
  • 项目类别:
    专项基金项目
  • 资助金额:
    10万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    陈坚
  • 依托单位:
维生素C一菌一步发酵过程中醇糖酮氧化机制及其调控
  • 批准号:
    31830068
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    287.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    陈坚
  • 依托单位:
酿酒酵母积累黄酮类化合物过程中丙二酰辅酶A供给的动态调控
  • 批准号:
    31770097
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    陈坚
  • 依托单位:
大肠杆菌合成黄酮类化合物关键前体丙二酰辅酶A的代谢调控
  • 批准号:
    31370130
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    85.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    陈坚
  • 依托单位:
食品微生物的功能优化与调控的基础研究
  • 批准号:
    20836003
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    200.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    陈坚
  • 依托单位:
光滑球拟酵母的能量代谢对其酵解途径的调控
  • 批准号:
    30670066
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2006
  • 负责人:
    陈坚
  • 依托单位:
生物修复过程中微生物摄取石油烃的模式及关键因素
  • 批准号:
    30370049
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2003
  • 负责人:
    陈坚
  • 依托单位:
生物修复过程中微生物摄取石油烃的模式及关键因素
  • 批准号:
    30270054
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2002
  • 负责人:
    陈坚
  • 依托单位:
一种新型蛋白聚糖类生物絮凝剂的代谢途径
  • 批准号:
    20176042
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2001
  • 负责人:
    陈坚
  • 依托单位:
有机废水处理和生物可降解塑料生产的藕合系统研究
  • 批准号:
    29677011
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    9.0万元
  • 批准年份:
    1996
  • 负责人:
    陈坚
  • 依托单位:
国内基金
海外基金