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黑孢块菌液体深层发酵产香机理
结题报告
批准号:
21376066
项目类别:
面上项目
资助金额:
90.0 万元
负责人:
汤亚杰
依托单位:
学科分类:
B0812.生物化工与合成生物工程
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
李红梅、刘瑞桑、朱丽雯、赵巍、张磊、金广怀、肖登蓉、张权、夏世涛
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中文摘要
香味是构成发酵食品风味特色的重要因素,发酵食品的香味是由数十种乃至上百种香味活性物质协同作用而形成的,微生物发酵产香过程直接决定发酵食品的香味,而目前微生物发酵产香机理的研究相当匮乏。黑孢块菌是一种原产自法国的名贵食用菌,以其浓郁而独特的香味成为研究热点。本项目拟以课题组首创的黑孢块菌液体深层发酵过程为典型模型,研究微生物发酵产香机理。首先,利用GC-O嗅辩筛选出香味活性物质,再利用香味活性成分重构和缺失的方法评价香味活性物质对香味形成的影响规律;然后,通过解析基因表达谱筛选出香味活性物质生物合成基因,通过基因功能富集分析构建香味活性物质生物合成代谢网络;最后,采用"发酵环境刺激--基因表达响应"的模式,解析生物合成代谢通量分布,阐明香味活性物质生物合成代谢网络对发酵环境的应答机制。研究成果预期将阐明黑孢块菌液体深层发酵产香机理,为风味食品发酵过程质量控制奠定科学基础。
英文摘要
Aroma is an important characteristic for the flavor of fermented food. The aroma is contributed by the comprehensive action of the dozens or even hundreds of aroma-active compounds. During the submerged fermentation process of fermented food, the aroma-producing of microbiology play a key role in the formation of aroma. However, the aroma-producing mechanism is still unclear. Tuber melanosporum, the precious edible mushroom originated from France, is highly appreciated due to its unique and characteristic aroma. By taking T. melanosporum as a typical example of aroma-producing microbiology, this project is to study the aroma-producing mechanism during its submerged fermentation process. Firstly, gas chromatography-olfactometry (GC-O) will be used to screen the aroma active compounds, and then the significance of aroma active compounds on the original aroma will be investigated by aroma reconstitution and omission experiments. Secondly, gene expression profiles will be employed to screen the genes related to the biosynthesis of aroma active compounds, and then the metabolic network of aroma active compounds will be constructed by gene function enrichment analysis. Finally, based on the gene expression response to environmental stimulation, the metabolic flux of aroma active compounds biosynthesis will be analyzed to study the response mechanism of metabolic network to fermentation environment. The expected results will elucidate the aroma-producing mechanism during the submerged fermentation process of T. melanosporum, and also should be useful for the control of the aroma of fermented food during the submerged fermentation process.
香味是构成发酵食品风味特色的重要因素,发酵食品的香味是由数十种乃至上百种香味活性物质协同作用而形成的,微生物发酵产香过程直接决定发酵食品的香味,而 目前微生物发酵产香机理的研究相当匮乏。黑孢块菌是一种原产自法国的名贵食用菌,以其浓郁而独特的香味成为研究热点。本项目以课题组首创的黑孢块菌液体深层发酵过程为典型模型,研究微生物发酵产香机理。首先,利用GC-O嗅辩仪筛选出了香味活性物质,再利用香味活性成分缺失和重构的方法评价香味活性物质对香味形成的影响规律;然后,筛选并鉴定了与香味活性物质生物合成密切相关的基因,确定了挥发性有机含硫化合物(VOSCs)生物合成途径关键酶基因氨基转移酶基因ARO8-2、脱羧酶基因PDC1和脱巯基酶基因STR3,构建了6种氨基酸(甲硫氨酸、缬氨酸、丝氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸和异亮氨酸)与香味活性物质的生物合成代谢网络;最后,采用“发酵环境刺激——基因表达响应”的模式,阐明了黑孢块菌液体发酵过程中一类关键香味活性物质——VOSCs的分子调控机制:甲硫氨酸的添加,调控了VOSCs的生物合成途径中主效酶基因ARO8-2、PDC1和STR3的转录水平,进而影响VOSCs的生物合成,最终提升了黑孢块菌液体深层发酵过程中的香味特征。研究成果阐明了黑孢块菌液体深层发酵产香机理,为风味食品发酵过程质量控制奠定科学基础。
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
Enhancing succinic acid biosynthesis in Escherichia coli by engineering its global transcription factor, catabolite repressor/activator (Cra).
通过改造大肠杆菌的全局转录因子、分解代谢物阻遏物/激活物 (Cra) 来增强大肠杆菌中的琥珀酸生物合成
DOI:10.1038/srep36526
发表时间:2016-11-04
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Zhu LW;Xia ST;Wei LN;Li HM;Yuan ZP;Tang YJ
通讯作者:Tang YJ
Metabolism of L-methionine linked to the biosynthesis of volatile organic sulfur-containing compounds during the submerged fermentation of Tuber melanosporum
黑孢块菌深层发酵过程中 L-蛋氨酸的代谢与挥发性有机含硫化合物的生物合成有关
DOI:10.1007/s00253-013-5224-z
发表时间:2013-12-01
期刊:APPLIED MICROBIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY
影响因子:5
作者:Liu, Rui-Sang;Zhou, Huan;Tang, Ya-Jie
通讯作者:Tang, Ya-Jie
Regulating ehrlich and demethiolation pathways for alcohols production by the expression of ubiquitin-protein ligase gene HUWE1.
通过泛素蛋白连接酶基因 HUWE1 的表达调节乙醇生产的埃利希和去甲基硫基化途径
DOI:10.1038/srep20828
发表时间:2016-02-10
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Zhang Q;Jia KZ;Xia ST;Xu YH;Liu RS;Li HM;Tang YJ
通讯作者:Tang YJ
Combinatorial optimization of CO2 transport and fixation to improve succinate production by promoter engineering
通过启动子工程组合优化 CO2 运输和固定以提高琥珀酸产量
DOI:10.1002/bit.25927
发表时间:2016
期刊:Biotechnology and Bioengineering
影响因子:3.8
作者:Yu Jun-Han;Zhu Li-Wen;Xia Shi-Tao;Li Hong-Mei;Tang Ya-Ling;Liang Xin-Hua;Chen Tao;Tang Ya-Jie
通讯作者:Tang Ya-Jie
Fluoride-containing podophyllum derivatives exhibit antitumor activities through enhancing mitochondrial apoptosis pathway by increasing the expression of caspase-9 in HeLa cells.
含氟鬼臼衍生物通过增加 HeLa 细胞中 caspase-9 的表达来增强线粒体凋亡途径,从而表现出抗肿瘤活性
DOI:10.1038/srep17175
发表时间:2015-11-26
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Zhao W;Yang Y;Zhang YX;Zhou C;Li HM;Tang YL;Liang XH;Chen T;Tang YJ
通讯作者:Tang YJ
大肠杆菌基因工程菌发酵生产琥珀酸过程中CO2转运与固定的协同代谢调控
  • 批准号:
    21176059
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    汤亚杰
  • 依托单位:
组合生物转化鬼臼毒素产物分子多样性
  • 批准号:
    20976038
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    34.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    汤亚杰
  • 依托单位:
串联生物转化修饰鬼臼毒素分子结构的新方法研究
  • 批准号:
    20706012
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    18.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    汤亚杰
  • 依托单位:
国内基金
海外基金