一種酵母菌株及其應用的製作方法

2023-05-19 16:08:51 2

專利名稱：一種酵母菌株及其應用的製作方法
技術領域：
本發明屬於酵母菌領域，特別涉及啤酒酵母菌株的選育和應用。
背景技術：
啤酒酵母是啤酒的命脈，它的優劣直接影響啤酒的質量。因此，啤酒酵母的分 離選育工作至關重要，但要取得優良的菌種並將其長期使用卻並非易事。儘管採用基因 工程等技術手段構建某一指標突出的啤酒酵母菌種已經不是一件困難的工作，但是基於 消費者對安全性的考慮，以及完全刪除某個基因或者導入外源基因可能破壞酵母胞內的 代謝平衡而影響啤酒發酵過程的指標平衡性特徵的要求，所以國內外啤酒行業沒有一家 啤酒公司對外宣稱其採用轉基因酵母菌種生產啤酒，傳統的(經典的)的誘變育種仍是大 多數工業微生物育種最重要、最有效的技術。 離子注入育種技術作為一種新興的交叉學科，是利用離子注入設備產生高能離 子束，並注入生物體引起遺傳物質的永久改變，然後從變異菌株中選育優良菌株的方 法。離子束對生物體有能量沉積和質量沉積雙重作用，從而使生物體產生死亡、自由基 間接損傷、染色體重複、移位、倒位或使DNA分子斷裂、鹼基缺失等多種生物學效應， 離子注入法育種對注入的離子種類、劑量的選擇非常重要，H+、 N+、 Ar+離子是常用的 誘變劑，其中N+最常用，用作遺傳育種的低能離子能量一般在30 50keV，離子注入的 劑量為1014 1017ion/cm2。可以獲得高突變率，擴大突變譜，死亡率低，為篩選優良的 突變型菌株提供了廣闊的空間。 雷射誘變具有能量密度高、比較集中、單色性和方向性好、誘變當代即可出現 遺傳性突變等特點，當用雷射照射生物體時，雷射的光、電磁場、熱和壓力等效應直接 作用於染色體，可導致染色體發生畸變，當雷射使染色體一處斷裂或多處斷裂後，在結 合前發生了變化或斷裂的染色體斷片改變位置，再以新的格局結合起來，就會出現染色 體結構、形態和數量上的變異，這些變化可通過細胞有絲分裂或減數分裂傳到下一代， 產生遺傳效應，從而引起DNA分子產生突變。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一株新的啤酒酵母菌株及其在啤酒發酵方面 的應用。 本發明所提供的釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)Z5，該菌株保藏於中國普 通微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為CGMCC No， 3218，保藏地 址北京市朝陽區大屯路，中國科學院微生物研究所，郵編100101。保藏日期2009年7 月30日。
該菌株特點如下 在顯微鏡下觀察，該菌株的細胞為圓柱形， 一端芽殖，大小為(5.1-9.4)*(1.8-2.5)
微米；在固體培養基上，該菌菌落為淡黃色，表面光滑，溼潤，邊緣較整齊且中等偏2/3頁大。 出發菌株為中國工業微生物菌種保藏中心的編號為CICC 31017的釀酒酵母
(Saccharomyces cerevisiae)。本發明酵母菌株採用下述流程進行選育 原始出發菌種一試管活化一離子注入誘變一雷射誘變一麥汁瓊脂平板初篩一發
酵栓復篩一傳代穩定性試驗一中試試驗 本發明先採用離子注入法對出發菌株進行誘變，誘變後進行單菌落培養，接著 對選育出來的菌株繼續對其雷射誘變，以鞏固其誘變效果，通過麥汁瓊脂平板培養基初 篩，最後通過發酵栓實驗選育優良的酵母菌株，然後做傳代實驗，評價其遺傳穩定性， 並用氣相色譜儀、離子色譜儀測定發酵液中的揮發性微量成份和有機酸的含量，最後進 行實驗效果的評價。 CGMCCNo， 3218菌株遺傳穩定性結果表明，經過連續傳代九次，各項性能指 標都比較穩定，遺傳性較好，性狀沒有回覆，因此把Zs菌株作為選育得到的目的菌株。
將目的菌株CGMCCNo， 3218做中試實驗，跟蹤其各項具體性能指標，結果表 明，與出發菌株相比，CGMCCNo， 3218酵母增值和死亡率均為正常。與出發菌株相 比，CGMCCNo， 3218，酵母降糖和還原雙乙醯能力比出發菌株強，CGMCC No， 3218 菌種的乙醛含量較低，與出發菌株相比降幅達到了 36.35%; Z5酵母種子培養基採用常用 麥芽汁培養基。
有益效果 l)本研究採用離子注入法與氦氖雷射聯用技術選育啤酒酵母菌株，離子注入法 正突變率高，誘變效果好，選育得到了優良菌株CGMCCNo， 3218突變菌株乙醛含量較 低，降幅達到了 36.35%;同時該菌株穩定遺傳好，在連續九次傳代過程中，性狀沒有回 復，各項性能指標都正常。 2)生產實驗跟蹤的各項性能指標表明，該菌株代謝正常，降糖能力強，生產出 來的清酒乙醛含量較低，口感品評方面與出發菌種相比，CGMCCNo， 3218菌株酒體更 協調，口感較好，清爽，是一株優良的啤酒酵母菌株，具有適應於啤酒廠的大生產的潛 力。
具體實施例方式
下面的實施例可以使本領域技術人員更全面地理解本發明，但不以任何方式限 制本發明。 舉例l:具體過程如下首先在無菌條件下，取實驗室保藏在試管斜面上的釀 酒酵母菌一環，接入裝有麥汁的20ml試管中進行活化，27°C、 20h，然後取活化好的 菌懸液進行稀釋，將稀釋的菌體懸液塗布於合適的無菌平皿上，儘量減少細胞重疊， 置於離子注入機靶室中進行離子注入，輸入能量選擇30keV兩個水平，注入劑量為 7.0X10"ion/cm2，出發菌株作為對照，離子注入完成後，將菌體用無菌水洗脫，用生理 鹽水配成濃度105個/ml左右的懸浮菌體液，各取100ul塗在13個麥汁瓊脂平板上，進行 單菌落篩選，接著將得到的單菌落做發酵栓實驗。 將三角瓶滅菌後編號，然後加入300ml麥汁，接入上面平板上的單菌落，然後 4裝上發酵栓，在12t:恆溫培養箱培養8d，由於酵母利用麥汁中的營養物質，結果產生的 CC^以氣體的形式放出，每天定時搖瓶、稱重一次，利用巴林氏公式將CC^失重換算成已
經發酵的浸出物重量，即酵母細胞降糖的克數。 雷射誘變選育 將離子注入誘變後篩選好的菌株，在無菌條件下，分別接於已編號8支裝有麥 汁的試管中，於2『C恆溫恆溼培養箱中培養中20h。取上述活化的菌懸液分別通過離心 機離心(時間5min，轉速5000轉)棄培養基，用生理鹽水洗滌，同樣的離心條件再分別收 集菌體，然後用生理鹽水配成濃度10s個/ml左右的懸浮菌體，分別各取2ml於另外8支已 編號的無菌試管中，用40min的He-Ne雷射照射的酵母細胞，雷射的輸出功率為17mW， 擴束直徑3mm，照射方法為由試管底垂直向上照射，然後做發酵栓試驗。選育得到本發 明菌株。 本發明菌株在中國食品發酵工業院10噸中試生產線，採用通用啤酒生產工藝條 件進行生產，結果表明，CGMCCNo， 3218突變菌株發酵啤酒乙醛含量較低，與出發菌 株相比降幅達到了 36.35% ;同時該菌株穩定遺傳好，在連續九次傳代過程中，性狀沒有 回復，各項性能指標都正常。酒體更協調，口感較好，清爽。
權利要求
啤酒酵母菌株，釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)Z5，CGMCC No3218。
2. 根據權利要求1所述的啤酒酵母菌株在啤酒發酵方面的應用。
全文摘要
本發明公開了一種啤酒酵母菌株及其在啤酒發酵方面的應用。本發明所提供的釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)Z5，保藏編號為CGMCC No3218。選育方法如下原始出發菌種→試管活化→離子注入誘變→雷射誘變→麥汁瓊脂平板初篩→發酵栓復篩→傳代穩定性試驗→中試試驗。是一株優良的啤酒酵母菌株，具有適應於啤酒廠的大生產的潛力。
文檔編號C12N1/18GK101691544SQ20091009098
公開日2010年4月7日 申請日期2009年8月19日 優先權日2009年8月19日
發明者劉偉成, 劉敬忠 申請人:中國食品發酵工業研究院