己酸二元发酵体系中甲烷菌促进己酸生成的机制研究

批准号:
31501461
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
颜守保
依托单位:
学科分类:
C2003.食品微生物学
结题年份:
2018
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
张科贵、施翠娥、戎红、仝倩倩、尹琳琳
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中文摘要
己酸菌是传统浓香型白酒酿造过程中最重要的功能菌,其所产生的己酸与乙醇发生酯化反应,生成浓香型白酒的主体香成分己酸乙酯。研究表明,在发酵窖池内,甲烷菌的存在促进了己酸的生成。但关于其作用的机制,目前尚少见报导。鉴于此,申请人利用前期工作中获得的由己酸菌和甲烷菌组成的二元发酵体系为研究对象,探索甲烷菌促进己酸生成的机制。研究内容包括:(1)通过16S rDNA 技术等分子生物学技术,并结合形态学、生理学等常规鉴定方法,将获得的两种微生物进行鉴定至种;(2)Real-time PCR研究二元体系发酵的不同时期两种微生物的动态分布;(3)利用产甲烷抑制剂研究甲烷菌对促进二元体系发酵中己酸累积的贡献;(4)利用代谢组学技术,结合代谢途径分析来探索二元体系发酵中两菌间关键代谢物关系。
英文摘要
In the traditional fermentation of Luzhou-flavor liquor, caproic acid bacteria is one of the most important acid producing microbes, as it produced caproic acid to react with ethanol, thereafter caused the formation of ethyl caproate, which is the dominant aromatic ingredient in Luzhou-flavor liquor. It was reported that caproic acid was mainly formed by the mutual interactions of caproic acid-producing bacteria with methanogenic bacteria in the pit. However, the mechanism was rarely reported. Therefore, based on our provous study, we would attempt to explore the mutual interaction mechanisms of the two selected bacteries during the caproic acid fermentation process and the plan of research are as follows: (1) Using the molecular biological technology such as 16S rDNA method, in combination with the traditional morphological, physiological and biochemical characteristics to identify the two obtained microorganisms; (2) Real-time PCR will be applied to study the quantitation of the two groups in different time during caproic acid fermentation; (3) The specific methanogenic inhibitors will be used to explore the mechanism of the methanogenic bacteria involed in the caproic acid acculumation; (4) Using the metabolomics technology and in combination with metabolic pathways analysis to explore the relationship between the key metabolites of the the two selected bacteries in binary system of caproic acid fermentation.
己酸菌是传统浓香型白酒酿造过程中最重要的功能菌,其所产生的己酸与乙醇发生酯化反应,生成浓香型白酒的主体香成分己酸乙酯。研究表明,在发酵窖池内,甲烷菌的存在促进了己酸的生成。但关于其作用的机制,目前尚少见报导。鉴于此,申请人利用前期工作中获得的由己酸菌和甲烷菌组成的二元发酵体系为研究对象,解析甲烷促进己酸生成的机制。本项目开发一种生产己酸的新工艺,并将其应用于中国浓香型白酒的酿造。结果表明产甲烷菌166可以将C.Kluyveri H068产生的积累的H2转化为甲烷,从而消除了氢对C.Kluyveri H068的产物抑制,提高了己酸的产量。此外,通过实验室规模实验,对二元发酵体系进行了优化,结果表明,以10%的混合接种量和2:1(v/v)、20 g/l的醋酸钠浓度、4%的乙醇含量为最佳条件,确定了己酸生产的最佳条件。%(v/v)和酵母提取物浓度为10g/L。此外,将优化条件扩大到1000 L发酵罐,并对所得己酸发酵液进行回窖发酵。结果表明,该方法能有效地提高我国浓香型白酒的品质。
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Improvement of caproic acid production in a Clostridium kluyveri H068 and Methanogen 166 co-culture fermentation system.
克鲁维梭菌 H068 和产甲烷菌 166 共培养发酵系统中己酸产量的改进
DOI:10.1186/s13568-018-0705-1
发表时间:2018-10-25
期刊:AMB Express
影响因子:3.7
作者:Yan S;Dong D
通讯作者:Dong D
DOI:10.1002/jib.574
发表时间:2019-01-01
期刊:JOURNAL OF THE INSTITUTE OF BREWING
影响因子:2.6
作者:Yan Shoubao;Chen Xiangsong;Guang Jiaquan
通讯作者:Guang Jiaquan
Yeast dynamics and changes in volatile compounds during the fermentation of the traditional Chinese strong-flavor Daqu
中国传统浓味大曲发酵过程中酵母动态及挥发性物质变化
DOI:10.1016/j.lwt.2019.02.058
发表时间:2019-06-01
期刊:LWT-FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
影响因子:6
作者:Yan, Shoubao;Tong, Qianqian;Guang, Jiaquan
通讯作者:Guang, Jiaquan
Isolation and characterization of a salt-tolerant and glyphosate-degrading strain of Agrobacterium tumefaciens BZ8
耐盐和草甘膦降解菌株根癌农杆菌 BZ8 的分离和表征
DOI:--
发表时间:2017
期刊:Brazilian Journal of Chemical Engineering
影响因子:1.2
作者:颜守保
通讯作者:颜守保
Ethanol production from concentrated food waste hydrolyzates using free and immobilized yeast Saccharomyces cerevisiae H058
使用游离和固定化酵母酿酒酵母 H058 从浓缩食物垃圾水解产物中生产乙醇
DOI:--
发表时间:2016
期刊:Advance Journal of Food Science and Technology
影响因子:--
作者:颜守保
通讯作者:颜守保
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